讲新课 课程名称 过程控制工程 课 型 (传热设备的类型、控 制要求) 教师姓名 授课学时 1学时(50分钟) 16.传热设备的控制 161述 教学内容 16.11传热设备的类型 16.12传热设备的控制要求 通过本节课的学习，使同学了解传热设备的类型及其控制要求。 教学目的 教学重点 了解传热设备的类型及其控制要求 难点：了解传热设备的类型及其控制要求 教学难点 策略： 及相应的 通过教师分析讲解了解传热设备的类型及其控制要求 教学策略 教学方法 探究式讲授法、互动法（提问）、演示法（多媒体）、 课堂讨论法（教师启发、引导学生发言、教师评价并总结包括自问自答） 教学手段 板书及多媒体有机结合
课程名称 过程控制工程 课 型 讲新课 （传热设备的类型、控 制要求） 教师姓名 授课学时 1 学时（50 分钟） 教学内容 16. 传热设备的控制 16.1 概述 16.1.1 传热设备的类型 16.1.2 传热设备的控制要求 教学目的 通过本节课的学习，使同学了解传热设备的类型及其控制要求。 教学重点 了解传热设备的类型及其控制要求 教学难点 及相应的 教学策略 难点：了解传热设备的类型及其控制要求 策略： 通过教师分析讲解了解传热设备的类型及其控制要求 教学方法 探究式讲授法、互动法（提问）、演示法（多媒体）、 课堂讨论法（教师启发、引导学生发言、教师评价并总结包括自问自答） 教学手段 板书及多媒体有机结合
教学过程 教学方法， 分配 手段 概述 16.传热设备的控制 16.1概述 探究式 定义：对物料进行加热或冷却的设备称为传热设备 传热过程是工业生产过程中重要的组成部分。保证工艺过程的正常、安全运行 讲授法 必须对传热设备进行有效的控制。 16.1.1传热设备的类型 传热方式：热传导、对流、热辐射 物流接触关系：直接接触式、间壁式、蓄热式 热量交换形式：无相变的热量交换、有相变的热量交换 结构形式 列管式 蛇管式、 夹套式 套管式 对图17-1中前四类传热设备以对流传热为主要传热方式，有时把它们统称为 般传热设备 特殊传热设备：加热炉、锅炉、蒸发器等。 液体1进口 液体2出口 探究式 讲授法 列答 的类型 液体2入口 1) 液体1出口 Ca) 皆式焕热器 蛇管 多媒体 演示法 容器 0▣ (b) 蛇管式换热器 -1-
- 1 - 时间 分配 教学过程 教学方法、 手段 概 述 5 分 钟 16. 传热设备的控制 16.1 概述 定义：对物料进行加热或冷却的设备称为传热设备 传热过程是工业生产过程中重要的组成部分。保证工艺过程的正常、安全运行， 必须对传热设备进行有效的控制。 探究式 讲授法 传 热 设 备 的 类 型 （1） 18 分 钟 16.1.1 传热设备的类型 传热方式：热传导、对流、热辐射 物流接触关系：直接接触式、间壁式、蓄热式 热量交换形式：无相变的热量交换、有相变的热量交换 结构形式：列管式、蛇管式、夹套式、套管式 对图 17-1 中前四类传热设备以对流传热为主要传热方式，有时把它们统称为一 般传热设备 特殊传热设备：加热炉、锅炉、蒸发器等。 探究式 讲授法 多媒体 演示法
冷液进口 蒸汽 不凝性气体 设备的类型 排出口 冷液出口 容器 板书、 夹套 互动法 冷凝水 (c)夹套式换热器 钟 热流体入口 冷流体入口 冷流体出口 传 热流体出口 备的 (d)套管式换热器 16.1.2传热设备的控制要求 在石油、化工等工业过程中，进行传热的目的主要有下列三种 控制要求： (1)使工艺介质达到规定的温度。对工艺介质进行加热或冷却，有时在工艺过 程中进行加入或除去热量，使工艺过程在规定的温度范围内进行 (2)使工艺介质发生相变。根据工艺过程的需要，有时加热使工艺介质汽化， 也有冷凝除热，使气相物料液化 (3)热量回收 根据传热设备的传热目的，传热设备的控制主要是热量平衡的控制，取温度 作为被控变量。以及一些保护性控制
- 2 - 传 热 设 备 的 类 型 （2） 15 分 钟 传 热 设 备 的 控 制 要 求 10 分 钟 16.1.2 传热设备的控制要求 在石油、化工等工业过程中，进行传热的目的主要有下列三种. 控制要求： （1）使工艺介质达到规定的温度。对工艺介质进行加热或冷却，有时在工艺过 程中进行加入或除去热量，使工艺过程在规定的温度范围内进行 （2）使工艺介质发生相变。根据工艺过程的需要，有时加热使工艺介质汽化， 也有冷凝除热，使气相物料液化 （3）热量回收 根据传热设备的传热目的，传热设备的控制主要是热量平衡的控制，取温度 作为被控变量。以及一些保护性控制 探究式 讲授法 多媒体 演示法 板书、 互动法
小结 1总结本次课所讲的主要内容。 2布置课后练习及下节课预习任务 探究式 讲授法 钟 课后练习： 顶习： 课程名称 过程控制工程 讲新课 乐 我 (换热器的控制、蒸汽 加热器的控制) 教师姓名 授课学时 1学时(50分钟) 16.2 般传热设备的控制 16.2.1换热器的控制 (1)特性分析 教学内容 ①对象静态特性分析 ②对象动态特性分析 (2)控制方案 16.2.2蒸汽加热器的控制 通过本节误的学习，使同学理解换热器的动、静态特性分析及其控制 教学目的 方案， 同时了解蒸汽加热器的控制方案 换热器的动、静态特性分析及其控制方案 教学重点 蒸汽加热器的控制方案 难点： 换热器的动、静态特性分析及其控制方案 教学难点 蒸汽加热器的控制方案 策略 及相应的 通过教师分析讲解换热器的动、静态特性分析及其控制方案和 蒸汽加热器的控制方案 教学策略 探究式讲授法、互动法（提问）、演示法（多媒体）、 教学方法 课堂讨论法（教师启发、引导学生发言、教师评价并总结包括自问自答》 教学手段 板书及多媒体有机结合 3
- 3 - 小结 2 分 钟 1.总结本次课所讲的主要内容。 2.布置课后练习及下节课预习任务。 课后练习： 预习： 探究式 讲授法 课程名称 过程控制工程 课 型 讲新课 （换热器的控制、蒸汽 加热器的控制） 教师姓名 授课学时 1 学时（50 分钟） 教学内容 16.2 一般传热设备的控制 16.2.1 换热器的控制 （1）特性分析 ① 对象静态特性分析 ② 对象动态特性分析 （2）控制方案 16.2.2 蒸汽加热器的控制 教学目的 通过本节课的学习，使同学理解换热器的动、静态特性分析及其控制 方案，同时了解蒸汽加热器的控制方案。 教学重点 换热器的动、静态特性分析及其控制方案 蒸汽加热器的控制方案 教学难点 及相应的 教学策略 难点：换热器的动、静态特性分析及其控制方案 蒸汽加热器的控制方案 策略： 通过教师分析讲解换热器的动、静态特性分析及其控制方案和 蒸汽加热器的控制方案 教学方法 探究式讲授法、互动法（提问）、演示法（多媒体）、 课堂讨论法（教师启发、引导学生发言、教师评价并总结包括自问自答） 教学手段 板书及多媒体有机结合
时间 教学过程 教学方法、 分配 手段 16.2一般传热设备的控制 一般传热设备：换热器、蒸汽加热器、再沸器、冷凝器等 16.2.1换热器的控制 探究式 换热器是传热设备中较为简单的一种，其两侧介质在换热过程中都没有相变化 讲授法 G2C2 换热 图16-2逆流单程换热器 (1)特性分析 ①对象静态特性分析 特性 对象特性就是要确定Ti、T1o、T2i、G2、G1之间的函数关系f 分析 静态特性的两个基本方程式：基于热量平衡方程和传热速率方程 静态特性的求得，可以用于系统扰动分析及静态控制设计依据 Sq=Gci(Tio-Ti)=Gae2(Tu -Tn) Lg-KFAT ◆ T10 -Tu 1 Ta -Tu G1C1 + 1 1+GC1 (16-6) 2( G2C2 多媒体 单程、逆流管式换热器静态特性基本表达式 演示法 仿真分析（静态放大倍数）：各通道的静态放大倍数均可由16-6推出。 a工艺介质入口温度对出口温度的影响，即△T→△T。通道的静态放大倍数 载热体入口温度对工艺介质出口温度的影响，即△T→△T通道的静态放大 倍数 .4-
- 4 - 时间 分配 教学过程 教学方法、 手段 课 程 导 入 3 分 钟 16.2 一般传热设备的控制 一般传热设备：换热器、蒸汽加热器、再沸器、冷凝器等 16.2.1 换热器的控制 换热器是传热设备中较为简单的一种，其两侧介质在换热过程中都没有相变化 探究式 讲授法 换热 器的 对象 静态 特性 分析 15 分 钟 图 16-2 逆流单程换热器 （1）特性分析 ① 对象静态特性分析 对象特性就是要确定 T1i、T1o、T2i、G2、G1 之间的函数关系 f 静态特性的两个基本方程式：基于热量平衡方程和传热速率方程 静态特性的求得，可以用于系统扰动分析及静态控制设计依据 仿真分析（静态放大倍数）：各通道的静态放大倍数均可由 16-6 推出。 a 工艺介质入口温度对出口温度的影响，即 ΔT1i → ΔT10 通道的静态放大倍数 b 载热体入口温度对工艺介质出口温度的影响，即 ΔT2i → ΔT10 通道的静态放大 倍数 探究式 讲授法 多媒体 演示法