教案书写标1传热(改)(1).doc
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1、教案书写标1传热(改)(1) 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途第四章 传热第一节 概述日期 学时2学时专业化学工艺教学目标1、 认识传热2、 了解典型设备准备黑板仪器(投影,幻灯等)座次复印件书籍练习册笔记本电脑班级教室 教学题目传热概述 教学的特殊前提(上次的作业等)时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体10mi导入生活中常见的传热现象及应用听讲、提问讲授投影、笔记本5min布置任务流体换热听讲、提问.学生展示投影、笔记本15min相互评价对展示内容,教师提问讨论、辩论讨论投影、笔记本40min教师评价、总结总结讲授蒸传热分类、设备分类,加热剂选用并答疑听讲、提问讲授投影、笔记本5
2、min布置作业讲授听讲、提问讲授投影、笔记本1、讲述生活中常见的加热和冷却的现象2、布置任务讨论:如何用100水蒸气去加热室温下18的凉水。3、对学生的方法进行评价4、使用列管换热器加热 概念: 传导、对流、辐射 加热剂、冷却剂及其选用 稳定传热和非稳定传热 设备: 间壁式化热、混合式换热、蓄热式换热 列管式换热器结构,(用多媒体)讲述壳程与管程的关系,冷、热流体分别走壳程与管程的特点 套管换热器(图) 板式换热器(图) 流向关系:逆流、并流、折流(图)工作任务/引导性问题1、如何在不混合的情况下用一种流体去加热另一种流体2、冷、热流体分别走管程和壳程的区别3、加热剂如何选择?4、逆流、并流、
3、折流传热效果排序?新的作业 画出本节课所讲的换热流程图。对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、要劲量设法调动学生参与讨论1、列管式换热器结构,及换热流程图2、举例说明时要解释清楚,避免单纯举例,例子要浅显,贴近日常2、套管换热器3、区分稳定传热和非稳定传热3、板式换热器4、详细讲列管换热器,其他类型略提.4、逆流、并流、折流(图)第二、三节 传热单元操作实训(一)日期 学时4学时专业化学工艺教学目标1、悉换热器性能的测试方法;2、了解套管换热器,板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别。 3、通过测定参数计算换热器流体的热量;计算换热器的传热系数及效率;分析换热器的传热状况,加深对顺流
4、和逆流两种流动方式换热器换热能力的差别。4、学习掌握换热器智能仪表控制系统的软硬件控制知识。准备实训车间班级教室 教学题目传热实训 教学的特殊前提(上次的作业等)时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体布置任务说明任务内容听讲、提问讲授设计实训方案提示设计方案讲授操作指导实操现场认识结果分析指导处理数据对话、讨论1、 简单讲解,让学生设计操作方案,画出流程图2、 检查学生的方案,给出意见.3、 操作4、 数据处理5、 问题讲解工作任务/引导性问题1、冷、热流体流程?2、改变流量,加热温度会有何变化?新的作业实验报告对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、老师只给提示,让学生自己设计流程,直到具备可操
5、作性为止。媒体库2、操作完之后,老师进行总结3、实验报告在老师对所涉及的知识讲解完之后写。 第四节 传热仿真(一)日期 学时2学时专业化学工艺教学目标1、 掌握换热器的基础知识2、 掌握换热器的开车流程3、了解列管式换热器的相关知识准备仿真机房班级教室 教学题目换热器开车 教学的特殊前提(上次的作业等)时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体布置任务说明任务内容听讲、提问讲授操作提示操作提示换热器的开车操作分为:冷物流和热物流两大模块。必须要先操作冷物流,再操作热物流.(为什么?思考题)一、 冷物流模块二、 热物流模块工作任务/引导性问题1、 换热器的原理是什么?列管式换热器结构是什么样的?2、
6、为什么换热器开车时要先进冷物流再进热物流?3、 离心泵的开车中,为什么要等待5秒后,再开泵后阀?新的作业 开车和停车时,冷热流体的开关顺序是否有变化?对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、要先讲解流程,再讲解操作步骤2、注重学生的动手能力,少讲多练。第五节 传热仿真(二)日期 学时2学时专业化学工艺教学目标1、 掌握换热器的停车流程2、 了解换热器的常见故障及解决方式准备仿真机房班级教室 教学题目换热器停车 教学的特殊前提(上次的作业等)时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体布置任务说明任务内容听讲、提问讲授操作提示操作提示带着问题分析操作流程:换热器停车的时候需要先停热物流,再停冷物流,为什么
7、?答:安全性和节能性换热器停车流程一、 先停热物流二、 再停冷物流三、 泄液工作任务/引导性问题1、 为什么要先停冷物流,再停热物流?答:防止热量不能被带走,换热器内温度过高,产生化工危险.2、 为什么停物流的时候,要先停离心泵?答:先停离心泵,可以节约电能。同时,由上游开始关闭,不容易遗漏。新的作业 在实训的过程中遇到过哪些问题,在这个过程中还可能出现哪些问题?对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、要先讲解流程,再讲解操作步骤2、注重学生的动手能力,少讲多练.第六节 传热仿真(三)日期 学时2学时专业化学工艺教学目标1、 了解换热器的常见故障及解决方式准备仿真机房班级教室 教学题目换热器故障
8、 教学的特殊前提(上次的作业等)时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体布置任务说明任务内容听讲、提问讲授操作提示操作提示一、FIC101阀卡事故现象: 1)FIC101流量减小; 2)P101泵出口压力升高; 3)冷物流出口温度升高.事故处理:关闭FIC101前后阀,打开FIC101的旁路阀(VD01), 调节流量使其达到正常值。二、P101A泵坏主要现象: 1)P101泵出口压力急骤下降;2)FIC101流量急骤减小;3)冷物流出口温度升高,汽化率增大。事故处理: 关闭P101A泵,开启P101B泵.三、P102A泵坏主要现象: 1)P102泵出口压力急骤下降;2)冷物流出口温度下降,汽化率降
9、低。事故处理: 关闭P102A泵,开启P102B泵。四、TV101A阀卡主要现象: 1)热物流经换热器换热后的温度降低;2)冷物流出口温度降低.事故处理: 关闭TV101A前后阀,打开TV101A的旁路阀(VD01),调节流量使其达到正常值.关闭TV101B前后阀,调节旁路阀(VD09)。五、部分管堵主要现象: 1)热物流流量减小;2)冷物流出口温度降低,汽化率降低;3)热物流P102泵出口压力略升高。事故处理:停车拆换热器清洗。六、换热器结垢严重主要现象:热物流出口温度高。事故处理:停车拆换热器清洗。工作任务/引导性问题传热所涉及的设备会有哪些常见的故障?新的作业 对常见的故障有哪些合理的处
10、理方法?对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、要先讲解流程,再讲解操作步骤2、注重学生的动手能力,少讲多练.第七节 传热分析日期 学时2学时专业化学工艺教学目标了解热负荷的概念与计算难点热负荷计算准备投影仪教师机笔记本班级教室 教学题目传热分析 教学的特殊前提(上次的作业等)实训报告时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体5min引入回顾仿真、实训配合教师对话15mi任务执行提问、对话听讲、提问、讲授70min授课实训结果分析听讲、提问、对话、讨论10min任务评价讨论对话、讨论、点评提问展示、对话、讨论板书:一、 传热分析1、 流体温度 热流体进口温度增大,冷流体出口温度增大2、 流体的流量 增
11、大热流体流量 增大冷流体流量3、 改变冷热流体的方向 并流、逆流、4、列管换热器、板式换热器、套管换热器的效果比较二、定量分析 1、通过实训的记录的多组数据,分析冷热流体流量变化对加热的影响,改变加热温度的影响引入热负荷的计算工作任务/引导性问题1。 三种换热器之间相比较,各具有哪些优缺点?2换热器的大小和类型与传热任务之间的关系?作业 确定传热速率、比热、温差之间的关系。对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、定性分析详细讲,即改变某个参数,传热的变化方向。2、定量分析要以实训报告为基础进行讲解。3、要有练习,与学生互动第八节 传热分析日期 学时2学时专业化学工艺教学目标1、了解传热温差概念和
12、计算2、了解传热系数概念难点传热温差计算、传热系数准备投影仪教师机笔记本班级教室 教学题目传热分析 教学的特殊前提(上次的作业等)实训报告时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体5min引入回顾实训,提问配合教师对话15min任务实施提问、对话听讲、提问、讲授80min授课实训结果分析听讲、提问、对话、讨论10min任务评价讨论对话、讨论、点评提问展示、对话、讨论二、定量分析 2、流动方向改变两侧温差的变化tm 3、不同的换热器传热效果不同引入传热系数K(略讲)Q=KAtm= Q热= G热Cptm工作任务/引导性问题两侧的温度发生改变,两侧的温差会如何变化?. 三种换热器之间相比较,各具有哪些优缺
13、点?作业 增加传热效果的途径有哪些?对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、定量分析要以实训报告为基础进行讲解。2、详细讲解传热温差。有练习,与学生互动 第九节 传导传热日期 学时2学时专业化学工艺教学目标1、 了解傅里叶定律2、 掌握固体、液体、气体的热传导规律准备投影仪教师机笔记本班级教室 教学题目传导传热时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体5min引入温习、提出问题配合教师对话15min任务实施提问、对话听讲、提问讲授60任务评价讨论分析、讲解听讲、提问讲授20练习观察、协助练习书写引入 如果改变换热器的材料,传热效果如何变化?一、 傅里叶定律1、傅里叶定律:2热导率导热系数定义由傅立叶定
14、律给出:各种物质的导热系数可用实验测定.常见物质可查手册。(1)固体:纯金属,纯金属比合金的大。非金属,同样温度下,r越大,越大。(2)液体: 液体分为金属液体和非金属液体两类,金属液体导热系数较高,后者较低。而在非金属液体中,水的导热系数最大。 (3)气体: 气体,。在通常压力范围内,p对的影响一般不考虑. 3、 单层平壁的稳定热传导以暖气片两侧温差来举例,进行单层平壁的传热计算,或举书本的例子例:4、 多层平壁导热思考:器壁由多层组成、传热如何变化?工程上常常遇到多层不同材料组成的平壁,例如工业用的窑炉,其炉壁通常由耐火砖、保温砖以及普通建筑砖由里向外构成,其中的导热则称为多层平壁导热.下
15、面以三层平壁导热计算为例,介绍多层平壁导热的计算方法。在稳定传热时,通过上述串联平壁的导热速率都是相等的。即推广至n层:例:工作任务/引导性问题1、 改变换热器的材料,效果变化如何?2、 如果换热器由几层材料组成又如何变化?作业1、 对比固体、液体、气体的传导系数?2、 多层平壁间交接面两边的温度是否相等?为什么?3、大家想一想多层平壁与圆筒壁导热有不同之处吗? 对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、从本节开始讲解内容为引申内容,学习难度大,较抽象.要适当与实训内容结合。1、不同的导热材料2、只讲解较为简单的计算.2、多层平壁3、要有练习,与学生互动第十节 传导传热日期 学时2学时专业化学工艺
16、教学目标1、 掌握圆筒壁导热2、 了解多层圆筒壁导热难点圆筒壁导热准备投影仪教师机笔记本班级教室 教学题目圆筒壁导热 教学的特殊前提(上次的作业等)实训结果时间行动阶段教师活动学员活动方法媒体5min引入温习、提问、配合教师对话15min执行引导思考、提问讲授60min授课讲授、对话听讲、提问、对话、讨论15min练习指导、分析练习,提问展示、对话、讨论5、 圆筒壁导热思考:平壁导热与圆筒壁导热的区别?1、单层圆筒壁导热化工生产中的导热问题大多是圆筒壁中的导热问题。例如,管式换热器、蒸汽及液氨导管壁面中的传热过程等均属于此类。它与平壁导热的不同之处在于温度随半径而变;圆筒壁的导热面积随半径而变
17、,S2rL. 如图所示,设圆筒壁的内、外半径分别为r1和r2长度为L;内、外表面温度分别为t1和t2,且t1 t2 ;管材导热系数为。设l不随t而变得:其中为对数平均温度通过平壁的热传导,各处的Q和q均相等;而在圆筒壁的热传导中,圆筒的内外表面积不同,各层圆筒的传热面积不相同,所以在各层圆筒的不同半径r处传热速率Q相等,但各处热通量q却不等。2、多层圆筒壁导热在工程上,多层圆筒壁的导热情况比较常见。例如,在高温或低温管道的外部包上一层乃至多层保温材料,以减少热量(或冷量)损失;在反应器或其他容器内衬以工程塑料或其他材料,以减小腐蚀;在换热器内换热管的内、外表面形成污垢等等。与多层平壁相似,对于
18、多层圆筒壁,其导热速率方程可以表示为:对于n层圆筒壁: 多层圆筒壁导热的总推动力也为总温度差,总热阻也为各层热阻之和,但是计算时与多层平壁不同的是其各层热阻所用的传热面积不相等,所以应采用各层各自的平均面积.由于各层圆筒的内外表面积均不相同,所以在稳定传热时,单位时间通过各层的传热量Q虽然相同,但单位时间通过各层内外壁单位面积的热通量q却不相同。工作任务/引导性问题圆筒传热与平壁传热有那些异同点?。 多层圆筒与多层平壁传热的异同点?作业 思考固体与流体传热的异同点?对本次课的说明课程讲解说明媒体来源1、只讲解较为简单的计算.根据学生的接受能力简单讲解公式推导。1、圆筒壁导热2、重点说明圆筒壁与
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