化工单元操作实训的目录
简介 1. 化工装置操作培训的目的 2. 化工装置操作培训预览要求 3. 培训操作中应注意的问题 4. 操作数据的收集、整理和分析 5. 培训报告的要求 第一章流体输送与管道安装单元操作培训第一节：流体阻力和流量的测量1.流体阻力产生的原因2.流体阻力的影响因素3.减少流体阻力的方法 4.流量计 5.伯努利实验 6.雷诺实验 7.流体阻力的测定 8.孔板流量计校正 第二节 化工管道拆装 1.管道 2.管件 3.阀门 4.管道连接方法 5. 管道布置与安装一般原则 6.管道安装前准备 7.管道安装验收 8.管道拆装培训 9.管道常见故障及解决方法 管理方法第三节流体输送 1.流体输送设备 2.离心泵操作培训 3.离心泵性能曲线测量 4.往复式真空泵操作及抽吸物料培训 5.水射流真空泵操作培训 6.流体输送设备常见故障 障碍及处理方法 7. 离心泵运行模拟 8. 往复式压缩机运行模拟题及练习 第二章 过滤装置操作培训 第一节 过滤工艺及设备 1、板框压滤机 2、过滤离心机 3、过滤操作影响因素及工艺强化 第二节 过滤操作培训 1、板框压滤机操作培训 2、板框压滤机过滤常数 K 的测定 板框压滤机 3. 过滤离心机操作培训 4. 过滤设备常见故障及其处理方法 思考题练习题 第三章 传热机组操作培训 第一节 1. 传热工艺及设备 1. 传热工艺 2. 常用加热、冷却方式 3.换热设备 4.影响换热过程的因素及强化措施 第二节.换热操作培训 1.换热器的开启、停止操作及调整培训 2.热量的操作与换热 换热器系数的确定（水平套筒换热器） 3.换热器的运行及传热系数的确定（垂直套筒换热器） 4.换热器常见故障及处理方法 5.换热器运行模拟思维题与实践 试题第四章吸收机组操作实训第一节吸收吸收工艺及设备一、吸收、解吸操作工艺二、吸收设备三、影响吸收工艺的主要因素及工艺强化措施第二节吸收操作培训一、开、停 填料吸收塔的操作 2、填料塔流体力学性能测定实验 3、填料吸收塔的操作及总吸收系数的测定（水吸收丙酮） 4、填料吸收塔的操作 填料吸收塔及总吸收系数的测定（水吸收氨） 5. 吸收塔的调节培训 6. 填料吸收塔系统的常见特点 故障及处理方法 7. 吸收-解吸操作模拟思维题及练习 第五章 蒸馏装置操作培训 第一节 蒸馏工艺及设备 1. 蒸馏、精馏操作流程 2. 蒸馏设备 3. 影响蒸馏工艺的主要因素及工艺强化措施 第二节 蒸馏操作培训1.精馏 精馏塔的启停操作 2.填料精馏塔塔板高度的确定及间歇精馏操作 3.板式精馏塔的操作及全塔效率的测定 4.精馏塔的操作与调整培训 5.常见故障 六、蒸馏塔操作 做模拟题及练习 第六章 干燥机组操作实训 第一节 干燥工艺及设备 1. 对流干燥工艺 2. 干燥设备 3. 主要影响因素 第二节 干燥操作培训 1. 隧道式干燥机的运行及热效率的确定 2. 干燥机的操作与维护 3. 干燥操作的常见故障及处理方法 4. 安全技术思维题及练习 干燥操作第七章反应装置操作培训第一节反应器1.搅拌釜式反应器2、固定床反应器3、流化床反应器第二节反应器操作培训1.催化剂装卸、 使用及再生操作 2、连续搅拌釜反应器操作培训 3、高压间歇釜反应器操作实例 4、固定床反应器操作培训（乙苯脱氢制苯乙烯） 5、鼓泡反应器操作培训（甲苯氧化） 6. 反应器常见故障及解决方法 7. 间歇式反应器运行模拟练习 8. 固定床反应器运行模拟练习 9. 流化床反应器模拟思考 操作·练习 附录 1. 液体和气体管道代号 2. 水的重要物理性质 3. 干燥空气的物理性质（101.3kPa） 4. 相平衡常数（丙酮） 5. 亨利系数（氨） 6. 乙醇 -水的体积分数和质量分数参考
对流给热系数测定:对流给热系数的测定实验PPT
编号：6 化学工程原理实验报告 姓名：××× 系别：化学化工学院 班级：×××××× 学号：×××××× 指导老师：××× 小组成员：××× ，×××试验项目名称：对流换热系数测量检查日期：2012年10月23日实验室：7101 一、实验目的 1、观察水蒸气在水平管上的凝结现象； 2、确定空气在圆直管内的强制对流换热系数； 3.掌握热电阻测温方法的方法。2、实验原理套管式换热器中，环空通有水蒸气，内管通有空气或水。
水蒸气凝结并释放热量来加热空气或水。
传热过程达到稳定后，结果如下： 公式：VρCp(t2-t 1)=α0A0(T-Tw)m=αiAi(tw-t)m(T1-Tw1)-(T2-Tw2) (T-Tw)m=TI-Tw1T2-Tw2(tw1-t1)-(tw 2-t2)(tw-t)m=tw1-t1tw2-t2 式中：V——被加热流体的体积流量，m/s； A0、Ai——内管与外壁的传热面积，m； ρ——受热流体的密度，kg/m3； (T-Tw)m——水蒸气与外壁的对数平均温差，C； Cp——被加热流体的平均热量，J/(kgC)； (tw-t)m——内壁与流体之间的对数平均温差；。
。
323α0、αi——流体流向内管内壁和水蒸气流向内管外壁的传热系数，W/(m2.C)；。
t2、t1——被加热流体的入口和出口温度，C；。
T1、T2——蒸汽进出口温度，C；。
Tw1、Tw2、tw1、tw2——内外壁入口、出口温度，C。
当内管材料导热性很好时，即λ值较大且切割管壁厚度较大时 很薄，可以认为Tw1=tw1，Tw2=tw2，即为该点测得的壁温。
VρCp(t2-t1)VρCp(t2-t1) 则： α0=, αi=A0(T-Tw)mA0(T-Tw)m 如果可以测量被加热流体的 V、t2 和 t1，则在 管子换热面积A0或Ai、水蒸气温度T、壁温Tw1、Tw2、实测水蒸气平均冷凝传热系数及实测平均值 即可计算出管内流体的冷凝传热系数。
三、实验装置及流程 1、实验装置如图1所示。
图1 水蒸气-空气换热流程图 二、设备及仪器规格 （1）铜管规格：直径φ21×2.8mm，长度L=1000mm （2）夹套玻璃管规格：直径φ100×5mm，腹长L=1000mm （3）压力表规格：0-0.1MPa 四． 实验步骤 1、打开总电源空气开关，打开仪器和检验仪器的电源开关，给仪器通电。
2、打开仪表板上风扇电源开关，让风扇工作。
同时打开阀门4，让一定量的空气流入套管换热器。
3. 打开阀门 1，注意只打开到一定程度。
如果打开太多，热交换器中的蒸汽就会逸出。
如果开得太小，玻璃管内的蒸汽压力就会积聚，导致玻璃管爆裂。
4、做实验前，应排除蒸汽发生器与实验装置之间的冷凝水，否则夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表和压力变送器。
5、初次通入蒸汽时，必须仔细调节阀门3的开度，使蒸汽缓慢流入换热器，逐渐升温，由“冷态”转变为“热态”不少于10分钟。
分钟，以防止玻璃管因突然的热量和压力而破裂。
6、一切准备就绪后，打开蒸汽进口阀3，调节蒸汽压力至0.01MPa，保持蒸汽压力不变。
7、手动调节空气流量时，可通过调节进气阀4将冷液流量改变至一定值，稳定后记录实验值； 改变不同的流量并记录不同流量下的实验值。
8、记录3～5组实验数据，完成实验，关闭蒸汽进口阀3和空气进口阀4，关闭仪器电源和风机电源。
9. 关闭蒸汽发生器。
五、数据记录与处理 1、将实验数据填入下表： 表1 不同冷风入口流量m/h3下各测温点的温度流量。
冷空气出来。
进入管内壁。
脱离管内壁。
进入管的外壁。
进入管的外壁。
端口温度/C端口温度/C端口温度/C端口温度/C端口温度/C端口温度/C12.015.018.021.024.040.140.941.541.742.278.978.678.077.577.2102.2102.0101.7101.91 01.998.698.498.298.498.3102.1101.9101.6101.7101.7102.3102.2101.9102.0102.12。
计算冷流体的传热系数，将实验值与理论值表进行比较，计算各点的误差，并进行分析讨论。
以第一组数据为例，可知在40℃时，ρ=1.128kg/m3CP=1.005×103J/(kg℃)102.3-102.1。
(T-Tw)m=C102.3In102.178.9-40.1。
(tw-t)m==57.33C78.9In40.1α0=VρCp(t2-t1)12.0×1.128×1.005×57.332。
C)A0(T-Tw)m1×2×3.14×0.0154×102.20 理论值α=81.14W/(m2.C) 相对误差 η=81.14-78.91×100 %=2.75%81.14 表2 冷态流量对比 不同流量下的流体传热系数 m/h12.015.018.021.024.03 所有结果列于下表： α0/W/(m2.C)78.9199.43119.94139.60159.99α理论值 W/(m2.C) 相对误差 η/%2.754.9115.4423。
1728.4 981.1494.78103.90113.34124.52 从上表可以看出，随着冷空气流量的增大，α0增大，并且随着冷凝气体流量的增大，测量误差也增大。
3.确定相关表达式Num0.4中常数A和m的值。
Pr可查《化工原理第一卷》：40℃时，λ=2.756×10-2W/(m·℃)Nu=α×d=1.629×104×17×10-3/2.746×10 -2=1.008×104λ 查《化工原理第一卷》可得：在40℃时， μ=1.91×10-5Pa·sRe=ρ×d×u1.132×17×10-3×18.38/1.90×10 -5=1.862 ×104μPr=Pr0.4CP×μ=1.005×103×1.90×10-5/2.746×10-2=0.695λ=0.6950.4=0.865Nu440.4=1.008×10/0.86 5=1.165×10Pr 每组 数据计算并列于下表中。
表3 不同流量α0/23m/hW/(m.C)Nu×10-4RePrNuPr0.4、116501603017640188下Nu、Re流量 401.948lnReIn9.8310.0410.1410.2310.29NuPr0.412.015.018.021.024.078.9199.43119.94139.60159.9 91.0081.3871.5121.6301.687186202303025220275902.9360.6950.6950.6970.6960.6979.369.689.779.8 49.88 经过计算可以看出，对于管内加热的空气，Plant的精度 Pr变化不大，可以认为是一个常数，Pr=0.695×3+0.696×2+0.697×2+0.698=0.69618Pr0.4=0。
69610.4=0.865 根据Num0.4=ARe，同时取两边对数可得： PrNuln=mlnRe+lnAPr0.4 以Nu为纵坐标，lnRe为横坐标，可得一条直线 m 的斜率和 lnA 的截距。
Pr0.49.9 的绘图如下： NuPr0.49.89.79.59.49.3lnRe 图 2Nu0.4-lnRe 曲线 Pr9.6 由图可得出：m=0.06276lnA=1.36392A=3.91154。
实验讨论(1)． 从实验得到 从图中可以看出，基本符合线性关系。
（2）。
实验过程中，每组之间的间隔应保持在5至6分钟，以保证获得的数据处于相对稳定的状态。
六、实验误差分析 1、测量冷流体传热系数时，在稳定之前改变流量之前记录数据会产生一定的误差。
2、冷流体流动的不稳定导致读数误差，从而不可避免地造成数据处理误差。
3、温度的变化导致冷流体的密度发生变化，造成计算误差。
七、思考问题 1、实验中冷流体和蒸汽的流动方向对传热效果有何影响？ 答：冷流体与蒸汽并流时，传热温差小于逆流时的传热温差。
在相同的进出口温度下，逆流传热效果大于并流传热效果。
2. 如果使用不同压力的蒸汽进行实验，会对α相关性产生什么影响？ 答：基本没有影响。
因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4，当蒸汽压力增大时，r和△t都增大，而其他参数不变，所以(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大，所以 认为蒸汽压力对α相关性没有影响。
3、实验过程中，如果冷凝水不及时排出，会有什么影响？ 如何及时排出冷凝水？ 答：冷凝水没有及时排出，粘附在管子外壁上，增加了热阻，降低了传热率。
外管最低处设置排水口，及时排出冷凝水。
4、实验中测壁温是靠近蒸汽侧还是靠近冷流体侧？ 为什么？ 答：接近蒸汽温度； 因为蒸汽冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。
5、蒸汽冷凝过程中，如果存在不凝性气体，对传热有何影响？ 应采取什么措施？ 答：不凝性气体会减少制冷剂的循环量，降低制冷量。
另外，不凝性气体会残留在冷凝器上部管道中，造成实际冷凝面积减少，冷凝负荷增加，冷凝压力增加，制冷量下降。
而且，由于冷凝压力升高，排气压力也会升高，这也会降低压缩机的使用寿命。
应控制空气的进入和空气的质量。
八、实验经验本实验是测量对流换热系数。
这是第二次化学工程原理实验，也是一次比较成功的实验。
实验过程中，同学们相互配合，认真、耐心地完成实验要求，取得了预期效果。
缺点： 1、在测量冷流体传热系数的过程中，一开始大家都耐心等待每一步。
待温度稳定后再记录数据。
到测量后面几组的时候，我看到其他同学已经完成了实验，所以我就迫不及待地提前完成，导致后面几组实验出现了较大的误差。
2、可能因为天气寒冷，实验过程中学生经常在蒸汽发生器周围走动，非常危险。
总之，这次实验总体来说还是比较令人满意的。
对于本次实验的不足之处，我会在下次实验中改正，如果不对就努力。
