2023年传热比赛教学设计(精选多篇).docx

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1、2023年传热比赛教学设计(精选多篇) 推荐第1篇:传热比赛教案 2.7 传热比赛 【教学目标】 科学概念 1不同材料制成的物体,导热性能是不一样的。 2像金属这样导热性能好的物体称为热的良导体;而像塑料、木头这样导热性能差的物体称为热的不良导体。 过程与方法 1进行不同材料物体热传导性能的比较实验。 2分析热的良导体与热的不良导体在生活中的运用。 情感态度与价值观 1发展对探究的浓厚兴趣。 2意识到实验方法的选择和改进对实验数据的准确性产生影响。 【养成教育训练点】 1.培养学生的设计实验能力。2.培养学生对探究的浓厚兴趣。 【教学重点】 通过设计实验方案并进行实验来证明热在不同物体中的传导

2、有差异,即热的良导体与热的不良导体。 【教学难点】进行不同材料物体热传导性能的比较实验。 【教学准备】 1教师准备:酒精灯、火柴、蜡烛、金属导热性能演示器、水壶、实验记录单。 2学生准备:塑料勺、木勺、钢勺、杯子、热水、蜡烛、铜丝、钢丝、铝丝。 【教学过程】 一、创设情境,激情导入 1在展示台上出示一个壶把和壶身是两种材料的水壶,倒进一些热水,请学生上来摸一下壶身。 师:手有什么感觉? (追问:水只装了一点,为什么水壶就热了?热是怎样传到水壶的上面的?)(再请同学摸水壶把) 师:手有什么感觉?这是怎么回事? 水壶分别是用什么材料做成的?(请大家观察壶身、壶把) 2猜想不同材料制成的物体在传热性

3、能方面的不同? 师:怎样知道哪种材料传热快,哪种材料传热慢呢?本节课就让我们一起来做传热比赛吧!(板书课题) 二、学生实验验证 (一)金属、木头、塑料的导热比赛。 1老师为大家提供实验材料:金属小勺儿、木头小勺儿、塑料小勺。你们能不能自己设计一个传热比赛的实验方案,比一比哪种实验材料的传热速度快。在实验前可以请一位同学来预测一下哪种材料的传热快哪种慢,下面请大家设计实验方案并且通过你们的实验来进一步验证你们的预测是否正确。 2小组讨论自己的实验方案。 师:谁来汇报一下? (生:把三把小勺放到烧杯里,倒入热水,用手摸,看哪只小勺最先变热。) 师:人的感觉可能不十分准确,那么哪个小组再来说一说?

4、生:把三把小勺勺柄顶端涂上凡士林把勺子放进烧杯里,哪个小勺传热快,勺柄上的凡士林就会最先融化。 3分组实验,教师巡视指导。 师:下面各小组进行实验,实验前,老师要求同学们注意(课件出示) (1)实验中我们使用了热水,水温很高但不要烫手。 (2)凡士林的量相等。 4汇报实验情况。 5小结:不同材料的传热的快慢不相同,金属材料的传热较快,塑料、木头等材料传热较慢。不同材料传热的快慢不相同。像实验中的金属那样,传热能力好的物体叫做热的良导体。塑料、木头等传热能力弱的物体叫做热的不良导体。 (二)铜丝、铝丝与钢丝的导热比赛 1提问引起兴趣。 师:通过刚才的实验我们发现,物体的导热性能是不同的,金属材料

5、导热性能要好一些,铜、铁、铝都是金属,都是热的良导体,大家猜想一下它们的传热速度是否相同呢? 2根据材料设计实验方法,自主研究。 根据老师给你们准备的酒精灯、铁架台、铜丝、铝丝、钢丝,火柴等材料设计实验方案,自主探究。 3学生实验活动。 师:下面就用实验来验证你们的猜想。 温馨提示:酒精灯的使用步骤方法: 使用前先检察酒精灯的灯身是否完好,酒精不可超过灯身的1/2; 使用时,打开的灯帽要扣放在自己的右前方,以免实验中将其碰掉; 火柴要自内向外划燃,点灯时注意自下向上的点燃; 注意观察酒精灯的火焰,分为外、中、内三层,其中外焰的温度最高,加热时,应该用外焰加热; 实验完毕,用灯帽灭火,盖灭后迅速

6、提起灯帽再盖一次。 4汇报交流:同样都是金属,但它们的导热速度也是不同的。 实验中还有什么新的发现?遇到了哪些困难,是怎样解决的? 师小结:同样是金属,但它们的导热速度也是不同的。 (三)演示铜、铁、铝金属导热性能 教师演示教科书第42页下部设计的实验,让学生再次观察比较这三种材料的导热性能。说说观察到的现象和想法。 三、认识生活中的相关应用拓展 1请你联系生活想一想,我们是如何利用热的良导体和热的不良导体? 生1:炒菜的锅是用金属做的,是热的良导体,很快能把菜炒好。 生2:炒锅的把手是木头做的,木头可以隔热,这样炒菜时摸起来就不会烫手。 生3:我们的桌椅都是用木头做的,木头是热的不良导体,冬

7、天坐上去不会很快的把身体的热吸走,所以不会感觉很冷。 生4:工人叔叔运用气焊进行焊接时也运用到了热传导等。 2鼓励学生,激发学生学习兴趣。 孩子们,其实在我们的生活中有许许多多的科学现象等待我们去探索、去发现,只要你们能够留意生活,多观察,主动探究,就一定能够发现很多大自然的秘密。 四、总结 通过今天的学习,你都有哪些收获?还有什么问题想要探讨? 【板书设计】 7 传热比赛 热的良导体 金属 不同材料物体导热性能不一样 热的不良导体 塑料、木头 推荐第2篇:传热学课程设计题目 1、煤油冷凝器的设计任务书 1、设计题目:煤油冷却器的设计 工程背景:在石油化工生产过程中,常常需要将各种石油产最(如

8、汽抽、煤油、柴油 等)进行冷却,本设计以某炼油厂冷却煤油产品为例,让学生熟悉列管式换热器的设计过程。 设计的目的:通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计,达到让学生了解该换热器的结构特点,并能根据工艺要求选择适当的类型,同时还能根据传热的基本原理,选择流程,确定换热器的基本尺寸,计算传热面积以及计算流体阻力。 2、设计任务及操作条件 (l)处理能力: (x) 104t/a煤油 (2)设备型式 列管式换热器。 (3)操作条件 煤油:入口温度:140;出口温度:40。 冷却介质:自来水,人口温度:30,出口温度:50。 允许压强降:不大于105Pa。 每年按330天计,每天24h连续运行。 (4)设

9、计项目 设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。 换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积。 换热器的主要结构尺寸设计。 主要辅助设备选型。 绘制换热器总装配图。 3、设计说明书的内容 目录; 设计题目及原始数据(任务书); 论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择; 换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算;传热面积、换热管型号、壳体直径等); 设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等); 主体设备设计计算及说明; 主要零件的强度计算(选做); 附属设备的选择(选做); 参考文献; 后记及其他。 4、设计图纸要求 附工艺流程图及冷凝器装配图一张。 2 乙醇一水精馏塔项产

10、品冷凝器的设计任务书 1、设计题目 乙醇一水精馏塔顶产品全凝器的设计。 设计一冷凝器,冷凝乙醇一水系统精馏塔顶部的馏出产品。产品中乙醇的浓度为95%,处理量为(x) 104t/a,要求全部冷凝。冷凝器操作压力为常压,冷却介质为水,其压力为0.3MPa,进口温度为30,出口温度为40。 工程背景:采用薯类与谷类原料进行发酵。发酵法制乙醇是一个很复杂的生化过程,发酵在密封的发酵罐中进行产生的CO2的纯度达99%-99.5%以上,其余为气态杂质,组分(以C O2质量为基准)为:乙醇0.4%-0.8%,脂类:0.03%-04%,酸类:8.08%-0.09%。成熟发酵醪中的乙醇必须经过初馏、精馏和除杂才

11、能得到合格的乙醉。本课程设计即为粗乙醇(初馏塔出来的乙醇一水溶液),在进行精馏获得合格产品的过程中,精馏塔顶冷凝器的设计。发酵法制乙醇的工艺也可以参考有关书籍或文献资料。 设计的目的:通过对乙醇一水系统精馏塔顶产品全凝器的设计,使学生了解和掌握化工单元操作设备设计的步骤、方法及基本技能,熟悉文献资料及物性参数的查阅和收集方法,懂得如何论证优化设计方案,合理科学地应用公式及数据。在设计中提高学生的分析能力和解决问题的能力。 2、设计任务及操作条件 处理量:(x) 104t/a 产品浓度:含乙醇95%; 冷却介质:P为0.3 MPa,入口温度30,出口温度40; 操作压力:常压; 允许压降:不大于

12、l05 Pa; 每年按330天计,每天24h连续运行。 设计项目: a.设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。 b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积。 c.换热器的主要结构尺寸设计。 d.主要辅助设备选型。 e.绘制换热器总装配图。 3、设计说明书的内容 目录; 设计题目及原始数据(任务书); 论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择; 换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等); 设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等); 主体设备设计计算及说明; 主要零件的强度计算(选做); 附属设备的选择(选做); 参考文献; 后记及其

13、他。 4、设计图纸要求 附工艺流程图及冷凝器装配图一张。 5、设计思考题 换热器及工作原理? 影响传热的主要因素有哪些? 何为冷凝器,冷凝器的主要型式及结构? 选择走管程或壳程的介质应考虑什么原则? 循环冷却水的进出口温度确定原则? 设计冷凝器的主要步骤。 对冷凝器的设计你进行了哪些优化? 6、部分设计问题指导 学生在接受设计任务后,首先应明确设计的步骤、方向、如何查阅有关数据和收集资料,并确定设计方案。本设计应在以下几个方面的加以指导。 (l)物性数据的查阅 在设计中涉及水,乙醇等的多种物理参数,如密度、豁度、比热容、汽化潜热、导热系 数等等,如何正确查阅数据是化工技术人员的基本功,因此在这

14、方面应加以指导。 (2)经验公式的正确应用 在设计中要用到某些经验公式,如果选择不当的则会使设计发生误差。如壳程换热系数计算时,如果采用单管公式显然不对。因为工业换热器的气体冷凝比单管要复杂的多,从上排管外流下的冷凝液在下排管会产生一定的撞击和飞溅,从而使下一排管外的冷凝膜并不像单管叠加时那么厚,同时附加的扰动又会加速传热,在缺乏可靠数据可采用经验公式估算。 (3)初选冷凝器 根据计算出的传热面积A。,从国家颁布的换热器标准系列中初选冷凝器,既不能选得 太大浪费,又要满足传热需要。此外,标准设备的管数与计算值不一致时如何考虑等,都需 要加以引导。 (4)结构设计 指导学生对关键部位进行设计并提

15、出优化设想,如提高传热效果、降低成本等。 3 正戊烷冷凝器的设计任务书 1、设计题目 正戊烷冷凝器的设计。 设计课题工程背景:炼油厂精馏塔塔顶冷凝器蒸气主要是正戊烷,以此为原料设计一正戊烷冷凝器。 2、设计任务及操作条件 处理量:(x)104t/a; 正戊烷冷凝温度为51.7,冷凝液于饱和液体下离开冷凝器; 冷却介质:地下水,流量为7000kg/h,人口温度:20、25、30; 允许压强降:不大于105Pa; 每年按330天计,每天24h连续运行; 设备型式:立式列管冷凝器; 设计项目: a.设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述; b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积;

16、 c.选择合适的立式列管冷凝器并进行较核计算; d.对冷凝器的附件进行设计,包括结构设计; e.绘制换热器总装配图; 设计要求: a.说明书采用统一封面和纸张; b.方案和流程的选择要阐明理由; c.设计过程思路清晰,内容完全; d.设计、计算中,所采用的公式、数据、图表等注明出处,有些需说明理由; e.一律用钢笔或打印填写,要排列整齐,字体端正,书面整洁; f.计算过程均应写出; g.设备图以制图要求为准; h.集中做设计,独立完成。 3、设计说明书的内容 课程名称、首页、目录及页码; 前言; 简述设计内容,自己设计的特点,引用的标准等; 热量衡算及初步估算换热面积; 冷凝器的选型及流动空间

17、的选择; 工艺流程图; 冷凝器的校核计算; 结构及附件设计计算; 冷凝器的主要数据一览表; 设计结果评价; 附立式列管冷凝器总装图。 4、设计图要求 附工艺流程图及冷凝器装配图一张。 5、设计答辩指导 弄清整个设计过程脉络,关键步骤; 基本概念正确,各计算方法有依据,准确; 选型的依据,选择管程、壳程流体,流向或某一值的考虑; 如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改? 分析、评荆所做设计是否可操作,经济性如何? 图面布里是否符合制图标准? 各部分结构在图上是否正确体现? 设计说明是否清晰,文字有何错误? 4、甲醇冷凝器的设计 1、设计题目 甲醇冷凝器的设计。 2、设计任务及操作条件 处理

18、量:(x)104t/a; 甲醇进口温度为58,冷凝液于饱和液体下离开冷凝器; 冷却介质:地下水,流量为7000kg/h,入口温度: 30; 允许压强降:不大于105Pa; 每年按330天计,每天24h连续运行; 设备型式:列管冷凝器; 设计项目: a.设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述; b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积; c.选择合适的立式列管冷凝器并进行较核计算; d.对冷凝器的附件进行设计,包括结构设计; e.绘制换热器总装配图; 设计要求: a.说明书采用统一封面和纸张; b.方案和流程的选择要阐明理由; c.设计过程思路清晰,内容完全; d.设计、计算中

19、,所采用的公式、数据、图表等注明出处,有些需说明理由; e.一律用钢笔或打印填写,要排列整齐,字体端正,书面整洁; f.计算过程均应写出; g.设备图以制图要求为准; h.集中做设计,独立完成。 3、设计说明书的内容 课程名称、首页、目录及页码; 前言; 简述设计内容,自己设计的特点,引用的标准等; 热量衡算及初步估算换热面积; 冷凝器的选型及流动空间的选择; 工艺流程图; 冷凝器的校核计算; 结构及附件设计计算; 冷凝器的主要数据一览表; 设计结果评价; 附立式列管冷凝器总装图。 4、设计图要求 附工艺流程图及冷凝器装配图一张。 5、设计答辩指导 弄清整个设计过程脉络,关键步骤; 基本概念正

20、确,各计算方法有依据,准确; 选型的依据,选择管程、壳程流体,流向或某一值的考虑; 如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改? 分析、评荆所做设计是否可操作,经济性如何? 图面布里是否符合制图标准? 各部分结构在图上是否正确体现? 设计说明是否清晰,文字有何错误? 5、柴油加热器的设计 1、设计题目 柴油加热器的设计。 2、设计任务及操作条件 处理量:(x)104t/a; 柴油进口温度为35,出口温度73; 加热介质:饱和水蒸气,流量为5000kg/h,入口温度: 100; 允许压强降:不大于105Pa; 每年按330天计,每天24h连续运行; 设备型式:列管换热器; 设计项目: a.设计

21、方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述; b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积; c.选择合适的列管换热器并进行较核计算; d.对换热器的附件进行设计,包括结构设计; e.绘制换热器总装配图; 设计要求: a.说明书采用统一封面和纸张; b.方案和流程的选择要阐明理由; c.设计过程思路清晰,内容完全; d.设计、计算中,所采用的公式、数据、图表等注明出处,有些需说明理由; e.一律用钢笔或打印填写,要排列整齐,字体端正,书面整洁; f.计算过程均应写出; g.设备图以制图要求为准; h.集中做设计,独立完成。 3、设计说明书的内容 课程名称、首页、目录及页码; 前言; 简述

22、设计内容,自己设计的特点,引用的标准等; 热量衡算及初步估算换热面积; 换热器的选型及流动空间的选择; 工艺流程图; 换热器的校核计算; 结构及附件设计计算; 换热器的主要数据一览表; 设计结果评价; 附列管冷凝器总装图。 4、设计图要求 附工艺流程图及冷凝器装配图一张。 5、设计答辩指导 弄清整个设计过程脉络,关键步骤; 基本概念正确,各计算方法有依据,准确; 选型的依据,选择管程、壳程流体,流向或某一值的考虑; 如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改? 分析、评荆所做设计是否可操作,经济性如何? 图面布里是否符合制图标准? 各部分结构在图上是否正确体现? 设计说明是否清晰,文字有何错

23、误? 6、套管式加热器的设计 1、设计题目 柴油套管式换热器的设计。 2、设计任务及操作条件 处理量:(x)104t/a; 柴油进口温度为35,出口温度73; 加热介质:饱和水蒸气,流量为5000kg/h,入口温度: 100; 允许压强降:不大于105Pa; 每年按330天计,每天24h连续运行; 设备型式:列管换热器; 设计项目: a.设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述; b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积; c.选择合适的列管换热器并进行较核计算; d.对换热器的附件进行设计,包括结构设计; e.绘制换热器总装配图; 设计要求: a.说明书采用统一封面和纸张;

24、b.方案和流程的选择要阐明理由; c.设计过程思路清晰,内容完全; d.设计、计算中,所采用的公式、数据、图表等注明出处,有些需说明理由; e.一律用钢笔或打印填写,要排列整齐,字体端正,书面整洁; f.计算过程均应写出; g.设备图以制图要求为准; h.集中做设计,独立完成。 3、设计说明书的内容 课程名称、首页、目录及页码; 前言; 简述设计内容,自己设计的特点,引用的标准等; 热量衡算及初步估算换热面积; 换热器的选型及流动空间的选择; 工艺流程图; 换热器的校核计算; 结构及附件设计计算; 换热器的主要数据一览表; 设计结果评价; 附列管冷凝器总装图。 4、设计图要求 附工艺流程图及冷

25、凝器装配图一张。 5、设计答辩指导 弄清整个设计过程脉络,关键步骤; 基本概念正确,各计算方法有依据,准确; 选型的依据,选择管程、壳程流体,流向或某一值的考虑; 如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改? 分析、评荆所做设计是否可操作,经济性如何? 图面布里是否符合制图标准? 各部分结构在图上是否正确体现? 设计说明是否清晰,文字有何错误? 推荐第3篇:冶金传热(材料) 有关传热在冶金上的应用 热动0902班 黄炜翔指导老师:日期:2023 9 1 2摘要:热传递现象无时无处不在,它的影响几乎遍及现代所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。可以说除了极个别的情况以外,很难发现

26、一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识,而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。现在,本人就介绍一下传热学在冶金上的应用。 关键字:有色冶金 黑色冶金 冶金传热设备 一 冶金的概念及冶金方法的分类 冶金是研

27、究由矿石或其它含金属原料中提取金属的一门科学。冶金科学通常可以分为黑色冶金和有色金属冶金。前者包括生铁,刚和铁合金(如铬铁,锰铁等)的生产;后者包括其余所有各种金属的生产。 作为冶金原料中的矿石(或精矿),其中除含有所要的提取的金属矿物外,还含有伴生金属矿物以及大量的无用脉络矿石。冶金的任务就是把所要提取的金属从成分复杂的矿物集合物中分离出来并加以提纯,这种分离和提纯过程往往都不能一次完成,需要进行多次。一般来说,冶金过程包括:预备处理,熔炼和精炼三个循序渐进的作业过程。 在现代冶金中,由于矿石(或精矿)的性质和成分,能源,环境保护以及技术条件等情况的不同,故实现上述冶金作业的工艺流程和方法是

28、多种多样的,根据各种方法的特点,大体是可以将其归纳为三类:火法冶金,湿法冶金和电冶金。 1.火法冶金 火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列的物理化学变化,生成另一种形态的化合物或单质,分别富集在气体、液体或固体产物中,达到所要提取的金属与脉石及其它杂质的分离的目的。实现火法冶金过程所需要热能,通常是依靠燃料来供给,也有依靠过程中的化学反应来供给的,比如,硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃烧供热;金属热还原过程也自然是自热进行的。 火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼、精炼、蒸馏等过程。 2.湿法冶金 湿法冶金是溶液中进行的冶金过程。湿法冶金的温度不

29、高,一般低于100,现代湿法冶金中的高温高压过程,温度也不高股票200左右,极个别情况温度可以达到300。湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。 浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿,使要提取的金属成某种离子(阳离子后络阴离子)形态进入溶液,而脉石及其它杂质则不溶解,这样的程序叫浸出。浸出后经沉清和过滤,得到含金属(离子)的浸出液和由脉石矿物组成的不容残渣(浸出渣)。对某些难浸出的矿石或精矿,在浸出前常常需要进行预备处理,使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如,转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等,都是常用的预备处理方法。净化在浸出过程中,常常有部分金属或非金属杂质与被提取金属

30、一道进入溶液,从溶液中除去这些杂质的过程叫做净化。 制备金属用置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。 3.电冶金 电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电效能的不同,电冶金又分为电热冶金和 电化冶金。 电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。在电热冶金中,按其物理化学变化的实质来说,与火法冶金过程的差别不大,两者的主要区别只是冶炼时的来源不同。 电化冶金(电解和电积)是利用化学反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体种析出。前者称为溶液电解,如铜的的电解精炼和锌的电积,可列入湿法冶金一类;后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学反应,而且也利用了电能转化为热能,借以加热金属盐类使

31、之成为熔体,故也可以列入火法冶金一类。 从矿石后精矿石中提取金属的生产工艺流程,比如,硫化铜的火法冶炼,最后还需要有湿法电解精炼过程;而在湿法炼锌中,硫化锌还需要用高温氧化焙烧对原料进行炼前处理。 二 冶金设备 冶金的设备包括散料输送设备、流体输送设备、冶金传热设设备、混合语搅拌装置、古液分离设备、萃取与离子交换设备、蒸发也结晶设备、电解与电积设备、冶金燃烧装置、焙烧与烧结设备、熔炼设备、烟气收尘与净化设备。冶金过程的顺利进行,是通过上述设备的协同作用,共同完成的。下面我就来介绍几种上述设备,重点讲解传热设备在冶金当中的作用。 1.散料输送设备 金属矿物在进入冶金过程处理之前,都必须进过一系列

32、物理准备过程和化学准备过程。物料经过这些准备处理符合冶金过程的要求后,才能进入冶金炉或其它反应装置,以确保冶金过程正常进行,生产出合格的冶金产品。散料输送设备在冶金生产的整个过程中起着重要的作用,它是实现现代化、自动化连续生产的必要条件之一。 2.流体输送设备 液体和气体都表现出易于变形和流动的性质,统称为流体。冶金工程种普遍遇到流体输送的情况与大多数的提取和精炼过程有着密切的联系。例如湿法冶金中溶液及矿浆的输送、储槽中液位高度的确定、管路的设计计算、火法冶金中炉子的供风与水冷装置、炉内气体流动规律、烟道中烟气的流动阻力及烟道的设计、流态化反应器床层阻力的计算等,都与流体的流动有关。流体输送冶

33、金过程的优化和控制都具有重要的意义。 3.混合与搅拌设备 在冶金反应器中应力器内成分和温度均匀,以提高反应速率和反应效率,在实践中,要实现器内液体混合均匀时不可能的,只能采取工艺措施尽可能地缩短混合均匀时间。用各种方式加强液体搅拌是达到此目的的唯一途径。另外,在金属液烧注,特别是钢的连铸过程中,对钢液的搅拌有利于促进凝固传热和提高铸坯质量,总之,混合和搅拌设备在冶金上起着极为重要的作用。 4.固液分离设备 若物系内部各处物质均匀且不存在相界面,则称其为均相混合物或均相物系,溶液及混合气体都是均想混合物。由具有不同物理性质的分散物质和连续介质组成的物系称为非均相混合物系。在非均相混合物系中,处于

34、分散状态的物质,如分散于流体中的固体颗粒、液滴或气泡,称为分散物质或分散相;包围分散物质且处于连续状态的物质称为连续介质或连续相。冶金及其化工过程中常常涉及固体及固体颗粒和液体组成的液态非均相物系。液体为连续相,固体为分散相,这种固体颗粒悬浮于液体中所组成的系统称为悬浮液。固液分离设备就负责这些悬浮液中固液体的分离。 5.萃取与离子交换设备 溶液萃取用于湿法冶炼,在稀土金属和稀有金属的提取中占有极为重要的位置,用萃取法来提取铟、铊、铼等金属,高效节能,总之,溶剂萃取是湿法冶金中的应用进展很快,萃取设备也在冶金中咱重要地位。 离子交换设备室用于水溶液的分离、提取较稀溶液的设备。在溶液中低浓度的溶

35、质的分离、提纯都需要利用到离子交换设备,可见,离子交换设备在冶金领域中发挥着日益重要多作用。 6.蒸发和结晶设备 蒸发设备通过加热溶液移出蒸汽,从而获得较高物质浓度。结晶设备则是从溶液、蒸汽或熔融物质中析出晶体所要利用到的设备。 7.电解和电积设备 电解设备是用于火法冶金工艺提出有色金属,而电积设备则是用于湿法冶金中,使得金属离子在阴极析出的设备。 8.冶金的传热设备 很多冶金的化学反应都需要控制在一定温度下进行,为了维持所要求的温度,物料在进入反应器之前往往需要预热或冷却;在冶金进程中,由于反应本身需吸收或放出热量,又要及时补充或移走热量。如闪速炼钢过程,为了强化熔炼反应,需将富氧气预热至5

36、00以上;又如硫化锌精矿的流态化焙烧过程,由于反应放出大量的热,炉子外面需设置冷却水套,及时移走多余的热量。此外,还有一些过程虽然没有化学反应发生,但仍需维持在一定的温度下进行,如干燥和结晶,蒸发与热流体的输送等,都直接或间接与传热油关。冶金反应多数素要传热才能完成,冶金传热设备有自己的特点。下面本人就来具体介绍一下传热在冶金上的应用。 A.冶金过程换热的方式 冶金的传热过程是靠各种传热设备来进行的,特殊情况下还要借载热体来输送热量。基本的换热方式主要有一下三种: (1)间隔是换热:高温流体与低温流体在间壁的一侧,通过流体的对策、器壁的传导综合传热。套管式、列管式、板式和特殊形式的换热器都属于

37、这一类。 (2)间接接触换热:热流体和冷流体直接混合,传质、传热同时进行,不需要传热面。在工业上常用的凉水塔、喷洒式冷却塔、混合冷凝器都属于这一类。 (3)蓄热是换热:讲高温气体通过热容量大的蓄热室,再使冷气体进入该蓄热室吸收热量,冷气体逐渐被加热。这种设备常用在大量余热的冶金、石油等工业上。 B载热体 被加热的物料如果不适合与热源直接接触,可通过中间介质进行加热。被加热的介质把热量传递给需要加热的物料,这种介质称为载热体。常用的载热体为水蒸气、有机载热体、熔盐载热体及液态金属等,其中水蒸气在冶金工程过程中最常用。 (1) 直接蒸汽加热:把蒸汽直接通入待加热的物料,设备简单,操作易行;但是加热

38、的结果是物料会被稀释。只有工艺允许,才能使用这种方法。这种加热方法无需特殊设备,只要将有孔的蒸汽喷嘴插入被加热物料中即可。在入口管路应该装有单向阀门,以防止在蒸汽管路压强降低时,被加热物料吸入蒸汽管路中。 (2)间接蒸汽加热:多数加热过程不适于蒸汽直接加热,而需要用间壁式的热交换器通过蒸汽进行间接加热。加热蒸汽冷凝式放出潜热,成为冷凝水而排出,有时冷凝水还可以降到更低的温度以放出更多的热量。 C 换热器的类型 根据结构形状,换热器可以分为蛇管式换热器、套管式换热器、列管式换热器、板式换热器、夹套是换热器特殊式换热器。根据用途可以分为加热器、冷却器、预热器、冷凝器和再沸器等。按材料可以分为金属材

39、料和非金属材料换热器。 现在介绍一下冶金工业中常用的热风炉,热风炉是一种蓄热式换热器。热风炉供给高炉的热量约占炼铁耗热的14。目前的风温水平一般为10001200,高的为12501350, 最高的可达14501550。高温风是高炉最廉价、利用率最高的能源,风温每提高100,约降低焦比4%7%,提高产量2%。 热风炉的主要作用是把鼓风加热到高炉要求的温度,是一种按蓄热的原理工作的热交换器。蓄热是热风炉是循环周期工作的,它的一个循环周期可以分为燃烧阶段和送风阶段。热风炉的分类 1.内燃式热风炉 内燃式热风炉包括燃烧室、蓄热室两大部分,并由炉基、炉底、炉衬、炉箅子、支柱等构成。 2.外然式热风炉 外

40、然式热风炉是由内燃式热风炉演变而来的。它的燃烧室设于蓄热室之外,二者在两个室的顶部以一定的方式连接起来。 外然式热风炉的优点是,取消了燃烧室和蓄热室的隔墙,使燃烧室和蓄热室各自独立,从根本上解决了温差、压差造成的砌体破坏。由于圆柱形砖墙和蓄热室的断面得到了充分利用,与内燃式比起来,在相同的加热条件下,外然式热风炉与砌墙直径都较小,故结构稳定。此外,它受热均匀,结构上都有单独膨胀的可行性,稳定性大大提高。由于两室都做成圆形断面,炉内气流分布均匀,有利于燃烧和热交换。 3顶燃式热风炉 所谓顶燃式热风炉,就是只燃烧器安装在热风炉炉顶,在拱顶空间燃烧,不需要专门的燃烧室,又称无燃烧式热风炉。 顶燃式热

41、风炉对比外然式热风炉,有不少优点: a 投资小,可节省大量的钢材和耐火材料。 b 拱顶结构简单,而且均匀对称,对于砖的制造和施工都有利 c 砌砖结构简单,可节省大量的异形砖,对于砖的制造和施工都有利。 d 钢结构简单,可以避免应力集中,因而可以避免或减少晶间应力腐蚀可能性。 3.球式热风炉 球式热风炉是用自然堆积的耐火小钱代替格子砖。它蓄热多,有较大的热交换能力,热效率较高,易于获得高风湿。此外,球式热风炉加热面积大,热交换好,风温高,体积小,节省材料,节约投资,施工方便,建设周期短。 总结:无论是有色冶金还是黑色冶金,无论是火法,湿法还是电解法冶金,都只有各种冶金设备的共同作用下才可以完成。

42、其中,传热设备起着及其关键多作用,如果没有先进的传热设备的帮助,冶金工业不可能有今天的成绩,更不会有长足的发展。 参考文献:?冶金设备? ?有色冶金概论? 推荐第4篇:比赛教学设计 比赛第二课时 教学内容:朗读课文内容,并从中受到教育启发。 教学目标: 1.知识目标:通过词语、句子了解课文内容。 2.能力目标:能正确、流利、有感情地朗读课文内容,能够仿写句子。3.情感目标:懂得“不要以自己的长处和别人的短处比”。 教学重点难点: 1.能仿写句子。 2.在理解小猫的话的基础上明白:不要以自己的长处与别人的短处比。教学准备:多媒体教室、课件 教学过程: 一、联系生活,导入新课 1 课件出示课题“比赛”,指名读。 (师:谁认识这两个字?你能用响亮的声音读给大家听吗?生:比赛 师:你的响亮,你能带大家读一遍吗?) 2.比赛生活中经常可以看到,你参加过哪些比赛呢? 3.(生:跑步比赛、唱歌比赛、跳舞比赛.师:同

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