检测技术及仪表课程设计

检测技术及仪表课程设计 本课程设计的主要目的是为了检测污垢热阻，对管道壁温、压差、流量、补水箱水位、水温进行测量。污垢热阻是换热设备中最关键的性能指标之一，对于换热设备的运行状况和热效率有着非常重要的影响。 背景知识：换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。 检测技术：污垢监测的方法有很多，包括热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种；非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射性技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。 热学法：热学法是检测污垢热阻的最直接和最有效的方法。热学法中，污垢热阻可以通过清洁状态和污染状态下的温度分布来计算。设传热过程是在热流密度 q 为常数情况下进行的，图 1a 为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为：cwccRRRU21/1。图 1b 为两侧有污垢时的温度分布，其总传热热阻为ffwfffRRRRRU2211/1。 如果假定换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响不大，则可认为fcfcRRRR2211,。于是从式(4-4)减去式(3)得：cfffcUURR1121。式(5)表明污垢热阻可以通过清洁状态和污染状态下的温度分布来计算。 仪表选用：为了测量污垢热阻，需要选用合适的仪表。仪表的选择取决于测量的参数和测量的精度。例如，为了测量管道壁温和压差，可以选用热电偶、热电阻、压差计等仪表。 实验装置简介：实验装置包括热交换器、补水箱、水泵、流量计、温度计、压力计等。热交换器是实验装置的核心部分，负责换热过程中的热交换。补水箱负责提供稳定的水流，水泵负责提供稳定的压力，流量计负责测量流量，温度计负责测量温度，压力计负责测量压力。 被测参数及仪表选用：被测参数包括管道壁温、压差、流量、补水箱水位、水温等。仪表的选用取决于测量的参数和测量的精度。例如，为了测量管道壁温，可以选用热电偶、热电阻等仪表。 实验过程：实验过程包括安装实验装置、调试仪表、进行测量等步骤。安装实验装置时，需要确保实验装置的稳定性和安全性。调试仪表时，需要确保仪表的准确性和可靠性。进行测量时，需要确保测量的准确性和可靠性。 结论：检测技术及仪表课程设计的主要目的是为了检测污垢热阻，对管道壁温、压差、流量、补水箱水位、水温进行测量。热学法是检测污垢热阻的最直接和最有效的方法。仪表的选用取决于测量的参数和测量的精度。实验过程需要确保实验装置的稳定性和安全性，仪表的准确性和可靠性，测量的准确性和可靠性。 参考文献： 1. 李晓峰. 污垢热阻检测技术研究[J]. 机电工程学报，2018，34(3)：1-9. 2. 王晓龙. 换热设备污垢监测方法研究[D]. 华中科技大学，2019. 3. 张晓丽. 污垢热阻检测技术的研究与应用[D]. 浙江大学，2017.