常用加热剂和冷却剂电子教案

1、项目2 传热及设备操作学习任务1换热流程的确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，介绍流程中的主要工艺设备。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。教学方法采用角色扮

2、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，汽化潜热大，蒸汽

3、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(Pa)，对设备的机械强度要求高，投资费用大。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

4、。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，一部分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、腐蚀性小。可利用二次热源，节约能量。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

5、要求和操作费用较高。导热油473623烃、醚、硅油、含卤烃及含氮杂环使用温度高（最高可达400），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，因此应避免和有机物接触。烟道气8731173一氧化碳、二氧化碳等混合气体流动性号、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300800，电加热最高可加热到3000。2常用的冷却剂工业生产中，使用最普遍的冷却

6、剂是水和空气，可得到1030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，地下水的温度则较低，大约在415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，部分汽化而冷却，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。以达到排放标准。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

7、较大，达到同样的冷却效果，空气的质量流量大约是水的5倍。若要冷却到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则来进行，即应尽可能选用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。以达到降低生产成本、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

8、冷却剂。实施步骤计划与决策1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2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实施步骤学习工作任务的实施教学组织教学内容教学过程设计及时间分配1告知训练项目：换热方案确定和主体设备的选择2介绍传热在化工生产中的应用3介绍传热过程案例4讲解工业换热方法5换热方案确定和主体设备的选择训练6进行传热过程的认识考核7归纳总结：换热方案确定和主体设备的选择的重要性及基本步骤。8布置下次任务：传热参数工艺参数的确定。教师讲授，PPT，10min教师讲授，PPT，40min教师讲授，PPT，40min教师讲授，PPT，40min学生现场练习，265mi