常用加热剂和冷却剂电子教案

1、工程2传热及设备操作学习任务1换热流程确实定和主体设备的选择计划学时2职业能力目标专业能力社会能力方法能力确定换热过程方案选择主体设备团队工作能力沟通能力小组成员的协作能力扩展相应的信息收集能力制定工作计划能独立使用各种媒介完成学 习任务工作结果的评价与反思学习情境描述接到车间主任指令：根据给定的传换热任务，确定传热方案，介绍流程中的主耍 工艺设备。组长接受任务后组织学员通过资讯、计划、决策、实施和检查、评估等 过程完成学习任务。教学环境分析石油化工岗位操作技能实训中心、教材、辅导资料、化工工艺设计手册、化工 单元操作学习光盘、学习软件、可以上网查阅资料的电脑、工作台、拆装工具等。教学方法采用

2、角色扮演法交代任务；用引导文和小组讨论法完成决策和计划的制定，采用 任务驱动法实施工作任务。教学组织分组，分工，协作共同完成，分成6个小组，每组6人要做好记录，由各小组长展示学习成果评议各小组展示的学习成果教师对每个小组及每个学生进行监视，做好记录，作为成绩评定的依据。实施步骤资讯常用的加热剂与冷却剂化工生产中的换热目的主要有两种，一是将工艺流体加热（汽化），二是将工艺流体冷却（冷凝）。根据生产任务的需要，结合生产实际，采用的加热剂与冷却剂种类较多。1.常用的加热剂（1）水蒸气水蒸气是最常用的加热剂，通常使用饱和水蒸气，在蒸汽过热程度不大（过热2030）的条件下， 允许使用过热汽。优点，汽化潜

3、热大，蒸汽消耗量相对较小，在给定压力下，冷凝温度恒定，故在有必要时，可通 过改变加热蒸汽的压力来调节其温度；蒸汽冷凝时传热系数很大，能够在低的温度差下操作；价廉、无 毒、无失火危险等。缺点：饱和温度与压力一一对应，且对应的压力较高，甚至中等饱和温度(200)就对应着相当大的压力(L56xl()6pa),对设备的机械强度要求高，投资费用大。冷凝液一日 /冷凝液冷凝液冷凝液图1-4闭式浮球冷凝水排除器外壳：2-针形阀；3-浮球：4-导向筒：5-导向杆冷凝液用水蒸气加热的方法有两种：直接蒸汽加热和间接蒸汽加热。当直接蒸汽加热时，水蒸气直接引入被加热介质中，并与介质混合。这种方法适用于允许被加热 介质

4、和蒸汽的冷凝液混合的场合。直接蒸汽由鼓泡器引入，鼓泡器通常布置在设备底部，鼓泡器一般为 开有许多小孔的盘管，蒸汽鼓泡时，通过并搅拌液层，与介质直接换热。当间接蒸汽加热时，通过换热器的间壁传递热量。当蒸汽在换热器内没有完全冷凝时，一局部蒸 汽将随冷凝液排出，造成蒸汽消耗量增加，为了使冷凝液能够顺利排出而不带走蒸汽，需要设置冷凝水 排除器，如图1-4所示。在冷凝水排除器内始终保持一定的液位，以阻止蒸汽从冷凝水排除器内漏出，(2)其他常用加热剂化工生产中其他常用加热剂的种类、组成、温度范围及特点见表1-1表1-1常用的加热剂及温度范围加热剂温度范围/K组成特点热水或高 压热水376573无毒、腐蚀性

5、小。可利用一次热源，节约育缰。 使用锅炉热水和从换热器或蒸发器得到的冷凝 水。和蒸汽冷凝相比，传热系数低很多，加热的 均匀性不好。使用高压热水时对设备的强度要求2.常用的冷却剂和操作费用较高。导热油473623烧、酸、硅油、含 卤煌及含氮杂环使用温度局（最高可达400C）,蒸气压低，不用 高压就能得到高温，使用方便，既可用于加热又 可用于制冷。熔盐573773硝酸钠、硝酸钾和 亚硝酸钠混合物流动性好，最高温度可达600的高温。熔盐加热 装置应具有高度的气密性，并用惰性气体保护。 由于硝酸盐和亚硝酸盐混合物具有很强的氧化 性，因此应防止和有机物接触。烟道气8731173一氧化碳、二氧化 碳等混合

6、气体流动性号、传热效率高，奥做简单此外，工业生产中，还可以利用液体金属和电等来加热。其中，液态金属可加热到300800C,电 加热最高可加热到3000o工业生产中，使用最普遍的冷却剂是水和空气，可得到1030c的冷却温度。水的主要来源是江河水和地下水，江河水的温度与当地气候以及季节有关，通常在1030左右， 地下水的温度那么较低，大约在415C左右。为了节约用水和保护环境，生产上大多使用循环水，在换热器内用过的冷却水，送至凉水塔内， 与空气逆流接触，局部汽化而冷却，再重新作为冷却剂使用。冷却水可用于间壁式换热器和混合式换热 器中。工业用水由于常常会被污染，因此要求在最终排放前，必须进行水质净化

7、。以到达排放标准。空气作为冷却剂，适用于有通风机的冷却塔和有更大的传热面的换热器（如翅片式换热器）的强制冷 却。空气作为冷却剂的优点是不会在传热面产生污垢。其缺点是传热系数小，比热容较低，耗用量较大, 到达同样的冷却效果，空气的质量流量大约是水的5倍。假设要冷却到0左右，工业上通常采用冷冻盐水（如氯化钙溶液），由于盐的存在，使水的凝固温度 大为下降（其具体数值视盐的种类和含量而定），盐水的低温由制冷系统提供。此外，为了得到更低的冷却温度或更好的冷却效果，还可借助于制冷技术，使用沸点更低的制冷 剂，如液氨等。值得说明的是，加热剂（或冷却剂）的选择应以本着能量综合利用的原那么来进行，即应尽可能选用

8、工 艺上要求冷却降温的高温流体作加热剂，选用工艺上要求加热升温的低温流体作冷却剂。以到达降低生 产本钱、提高经济效益的目的。当生产系统中无可利用为加热剂（或冷却剂）的流体时，一般以水蒸气为 加热剂，以水、空气为冷却剂。实施步骤计划与决策实施步骤实施步骤教学内容教学实施步骤教学内容教学组织教师讲授,PPT, lOmin教师讲授,PPT, 40min教师讲授,PPT, 40min教师讲授,PPT, 40min学生现场练习，265min通过现场练习，讲解并进行考核，45min教师讲授、PPT, 150min教师讲授，PPT, lOmin.引导学生熟悉“学生学习手册1-1中的“一”，并完成学习手册中“二”项的“（一）”内容。1）接受任务2）完成基础知识学习.监视学生进行小组讨论，并做出决策和计划1）对学习进行决策2）制定学习计划（提交计划，组长汇报）3）对学员的计划进行可行性分析学习工作任务的实施教学过程设计及时间分配.告知训练工程：换热方案确定和主体设备的选择.介绍传热在化工生产中的应用.介绍传热过程案例.讲解工业换热方法.换热方案确定和主体设备的选择训练.进行传热过程的认识考