热工原理图的讲义36页PPT
合集下载
热工基础课件及答案讲解(PPT文档)
问题: 能量是否还有其它的传递方式?
33
观察下面的过程,看热能是如何转换为功的
气缸
活塞
飞轮
热 源
工质、机器和热源组成的系统
假设过程是可逆的。 问题：过程可逆的条件是什么？
34
气缸
可逆过程模拟
活塞
飞轮
热 源
左止点
p
1
v
35
气缸
活塞
续4飞1 轮
热 源
左止点
p
1
2
v
36
气缸
热 源
左止点
p
1
续4飞1 轮
第二章 热力学第一定律
教学目标：使学生深入理解并熟练掌握热力学第一定律 的内容和实质，能将工程实际问题建立热力学模型。 知识点：理解和掌握热力学第一定律基本表达式——基 本能量方程；理解和掌握闭口系、开口系和稳定流动能 量方程及其常用的简化形式；掌握能量方程的内在联系 与共性，热变功的实质。 能力点：培养学生正确、灵活运用基本能量方程，对工 程实际中的有关问题进行简化和建立模型的能力。培养 学生结合系统的特点推导出闭口系、开口系及稳定流动 过程能量方程的逻辑思维能力和演绎思维能力。 1
?进入系统的能量qdvpde???2??111cvdeiwdvpde?22?离开系统的能量?控制容积系统储存能量的增加量57cvidewdvpdeqdvpde??????222111??icvwdvpdedvpdedeq????????111222进入系统的能量离开系统的能量系统储存能量的增加量pvuhgzcuemvvmeef???????212?58iffcvwmgzchmgzchdeq????????????????????????????112112222222此式为开口系能量方程的一般表达式????????????????2f2f?进出系统的工质有若干股则方程为
33
观察下面的过程,看热能是如何转换为功的
气缸
活塞
飞轮
热 源
工质、机器和热源组成的系统
假设过程是可逆的。 问题：过程可逆的条件是什么？
34
气缸
可逆过程模拟
活塞
飞轮
热 源
左止点
p
1
v
35
气缸
活塞
续4飞1 轮
热 源
左止点
p
1
2
v
36
气缸
热 源
左止点
p
1
续4飞1 轮
第二章 热力学第一定律
教学目标：使学生深入理解并熟练掌握热力学第一定律 的内容和实质，能将工程实际问题建立热力学模型。 知识点：理解和掌握热力学第一定律基本表达式——基 本能量方程；理解和掌握闭口系、开口系和稳定流动能 量方程及其常用的简化形式；掌握能量方程的内在联系 与共性，热变功的实质。 能力点：培养学生正确、灵活运用基本能量方程，对工 程实际中的有关问题进行简化和建立模型的能力。培养 学生结合系统的特点推导出闭口系、开口系及稳定流动 过程能量方程的逻辑思维能力和演绎思维能力。 1
?进入系统的能量qdvpde???2??111cvdeiwdvpde?22?离开系统的能量?控制容积系统储存能量的增加量57cvidewdvpdeqdvpde??????222111??icvwdvpdedvpdedeq????????111222进入系统的能量离开系统的能量系统储存能量的增加量pvuhgzcuemvvmeef???????212?58iffcvwmgzchmgzchdeq????????????????????????????112112222222此式为开口系能量方程的一般表达式????????????????2f2f?进出系统的工质有若干股则方程为
热工原理图讲义精品文档37页
1.硫化机主要零部件：
① 蒸汽室：分蒸锅式、夹套式和热板式三种；
② 升降机构：分曲柄连杆式和液压式两种；用于 横梁的升降翻转（即开合模）和模型的锁紧。
③ 中心机构：分B型和AB型。
④ 机架：硫化机主体，由底座、左右墙板等组成； 机架由底座、横梁、连杆及左、右墙板等组成。 底座是硫化机最主要的零件之一，采用优质加 厚钢板按箱式结构焊接，具有足够的刚性。它 承受硫化时的横向压力，与横梁、连杆、硫化 室内的模具等组成一封闭受力系统，该系统通 过传动机构而产生弹性变形,得到所需的合模预 紧力。
⑤ 装胎机构和存胎器：装胎器即机械手，用途是 将生胎从存胎器上提起送至下模上定位、充气 定型，并在定型过程中对胶囊进入胎内起导向 作用。
⑥ 卸胎机构和脱模机构：卸胎机构用于将已硫化 好的外胎在脱模机构的配合下，从中心机构的 下钢圈脱出，借助滚道卸到机器后面运走。分 为镰刀型、V型和直线型三种。
⑦ 模型：模型的内轮廓决定着外胎成品的几何形 状和参数。硫化机必需使用模具，但硫化机不 包括模具；模具一般由模具厂生产。
二．热工原理图介绍（以B型机为例 )
1. 热工原理图的主要内容是硫化机的所有管道系统，从管 道系统可以了解硫化机的机型、主要部件的类型及动作 控制、硫化介质的控制；热工原理图是硫化机设计、装 配和使用的重要指导性文件之一。
2. 动力水部分：目前的硫化机其动作除开合模外，大部分 由水缸驱动。装胎装置、卸胎装置、中心机构、活络模 操纵、后充气装置都用到水缸驱动。其主要执行元件是 切断阀、滑阀和水缸，工作介质是动力水。
切断阀实物图和原理图图标
2.滑阀：气动二位四通滑阀是工业生产过程 自动化元件之一，用来切换输送管道上的 流动介质（水和空气）的方向，以达到控 制水缸和气缸换向的目的。阀体上有一个 输入口P，两个输出口A与B和一个排空口O。 当上方通入气讯号时，输出口A与输入口P 相通，另一个输出口B与排空口O相通。当 下方通入气讯号时，输入口B与输入口P相 通，另一个输出口A与排空口O相通。单气 控二位四通滑阀在下方的压盖内有压缩弹 簧，当上方讯号取消时，靠弹簧推力使滑 阀恢复原位。
热工自动控制系统PPT课件
防止办法： 1。解除调节器的积分作用 2。外部反馈模式 3。引入阀位指令限制
第33页/共45页
五、再热汽温的控制
第34页/共45页
第九章 燃烧过程自动控制系统
上第一35页页/共45页
返回目录
一、燃烧过程自动调节的任务
锅炉燃烧过程自动调节的目的在于使进入锅炉的燃烧 的燃烧热量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应，同时保证 锅炉燃烧过程安全经济地运行。 锅炉燃烧调节需 要包括下列几项内容：
G01 (s)
∙根据单回路整定方法来整定外回路。
第29页/共45页
三．采用导前汽温微分信号的双回路汽温调节系统
导前汽温微分信号双回路系统为串级系统的方框图
上第一30页页/共45页
返回目录
1．系统构成及工作原理 该系统可用等效串级系统整定和补偿法整定两种方法来整定。
2．等效串级系统整定方法
等效主调节器 （1）等效主调节器
第16页/共45页
五、 变速给水泵的安全工作
设计变速泵最小流量控制系统：用一次测量元件和流量变送器对 各个给水泵的入口流量进行测量，通过各泵的再循环调节阀将泵出口 的部分给水流回除氧器，以保证通过给水泵的流量高于设计的最小流 量。
第17页/共45页
第八章 汽温调节系统
The Steam Temperature Control System
第27页/共45页
（1）内回路分析
设副调节器选用比例调节规律：
Gp
(s)
1
2
此时可将除G02(s)以外的部分视为等效调节器，则等效副调节器为:
G
* p
(s)
1
2
K u K z r 2
1
* 2
* 2
第33页/共45页
五、再热汽温的控制
第34页/共45页
第九章 燃烧过程自动控制系统
上第一35页页/共45页
返回目录
一、燃烧过程自动调节的任务
锅炉燃烧过程自动调节的目的在于使进入锅炉的燃烧 的燃烧热量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应，同时保证 锅炉燃烧过程安全经济地运行。 锅炉燃烧调节需 要包括下列几项内容：
G01 (s)
∙根据单回路整定方法来整定外回路。
第29页/共45页
三．采用导前汽温微分信号的双回路汽温调节系统
导前汽温微分信号双回路系统为串级系统的方框图
上第一30页页/共45页
返回目录
1．系统构成及工作原理 该系统可用等效串级系统整定和补偿法整定两种方法来整定。
2．等效串级系统整定方法
等效主调节器 （1）等效主调节器
第16页/共45页
五、 变速给水泵的安全工作
设计变速泵最小流量控制系统：用一次测量元件和流量变送器对 各个给水泵的入口流量进行测量，通过各泵的再循环调节阀将泵出口 的部分给水流回除氧器，以保证通过给水泵的流量高于设计的最小流 量。
第17页/共45页
第八章 汽温调节系统
The Steam Temperature Control System
第27页/共45页
（1）内回路分析
设副调节器选用比例调节规律：
Gp
(s)
1
2
此时可将除G02(s)以外的部分视为等效调节器，则等效副调节器为:
G
* p
(s)
1
2
K u K z r 2
1
* 2
* 2
热工控制基础知识PPT课件
第20页/共36页
（3）差压式液位计 差压式液位是利用容器内的液位改变时，液柱产生的静压也相应变
化的原理而工作的。图为差压式液位计测量原理图。当差压计一端接液相， 另一端接气相时，根据液体静力学原理，有：
Pb=Pa+ρgH 式中 H------液位高度
ρ------被测介质密度 g--------被测当地的重力加速度 所以有：△P=Pb-Pa=ρgH 在一般情况下，被测介质的密度和 重力加速度都是已知的，因此，差压计 测得的差压与液位的高度H成正比，这样就把测量液位高度的问题变成了 测量差压的问题。
根据能量守恒定律及流体连续原理，节流装置的流量公式可以写成： Q=k√△P
第16页/共36页
转子流量计
转子流量计以液体流动时的节流原理为基础的一种流量测量仪表。其 特点：压力损失小而且稳定，反应灵敏，量程较宽，结构简单，价格便宜， 使用维护方便。但精度受测量介质的温度、密度和粘度的影响，而且仪表 必须垂直安装。 原理：转子流量计是由一段向上扩大的圆锥形管子和密度大于被测介质密 度，且能随被测介质流量大小上下浮动的转子组成的。当液体自下而上流 过时，转子因受到液体冲击而向上运动。随着转子的上移，转子与锥形管 之间的环形流通面积增大，液体流速减低，冲击作用减弱， 直到液体作用在转子上向上的推力与转子在流体中的重力 相平衡。此时，转子停留在锥管中某一高度上。如果液体 流量再增大，则平衡时转子所处的位置更高；反之则相反。 因此，根据转子悬浮的高低就可测知液体流量的大小。
• 二线制接法
采用两线制的测温电桥如图所示：左图为接线示意图，右图 为等效原理图。从图中可以看出热电阻两引线电阻RW和热电阻 Rt一起构成电桥测量臂，这样引线电阻RW因沿线环境温度改变 引起的阻值变化量2△RW和因被测温度变化引起热电阻Rt的增量 值△Rt一起成为有效信号被转换成测量信号，从而影响温度测量精 度。
（3）差压式液位计 差压式液位是利用容器内的液位改变时，液柱产生的静压也相应变
化的原理而工作的。图为差压式液位计测量原理图。当差压计一端接液相， 另一端接气相时，根据液体静力学原理，有：
Pb=Pa+ρgH 式中 H------液位高度
ρ------被测介质密度 g--------被测当地的重力加速度 所以有：△P=Pb-Pa=ρgH 在一般情况下，被测介质的密度和 重力加速度都是已知的，因此，差压计 测得的差压与液位的高度H成正比，这样就把测量液位高度的问题变成了 测量差压的问题。
根据能量守恒定律及流体连续原理，节流装置的流量公式可以写成： Q=k√△P
第16页/共36页
转子流量计
转子流量计以液体流动时的节流原理为基础的一种流量测量仪表。其 特点：压力损失小而且稳定，反应灵敏，量程较宽，结构简单，价格便宜， 使用维护方便。但精度受测量介质的温度、密度和粘度的影响，而且仪表 必须垂直安装。 原理：转子流量计是由一段向上扩大的圆锥形管子和密度大于被测介质密 度，且能随被测介质流量大小上下浮动的转子组成的。当液体自下而上流 过时，转子因受到液体冲击而向上运动。随着转子的上移，转子与锥形管 之间的环形流通面积增大，液体流速减低，冲击作用减弱， 直到液体作用在转子上向上的推力与转子在流体中的重力 相平衡。此时，转子停留在锥管中某一高度上。如果液体 流量再增大，则平衡时转子所处的位置更高；反之则相反。 因此，根据转子悬浮的高低就可测知液体流量的大小。
• 二线制接法
采用两线制的测温电桥如图所示：左图为接线示意图，右图 为等效原理图。从图中可以看出热电阻两引线电阻RW和热电阻 Rt一起构成电桥测量臂，这样引线电阻RW因沿线环境温度改变 引起的阻值变化量2△RW和因被测温度变化引起热电阻Rt的增量 值△Rt一起成为有效信号被转换成测量信号，从而影响温度测量精 度。
热加工图理论与应用_图文
种弯折一般是由于发生了 相转变，同该温度为Ti17合金的相变点是吻合的 。
（Aresenault方法）
4、获得修正后的真应力－应变曲线
5、计算 m值
m为应变速率敏感指数：
采用3次样条函数拟合流变应力log与log 的函数
关系，计算出应变速率敏感指数。
6、计算功率耗散率 值 利用Matlab软件中的矩阵运算得出 值。
7、构建热加工图
在由温度和log 所构成的平面内绘制出不同真应
运用系统稳定性分析原理，基于动态材料模 型（DMM）建立了Ti40阻燃合金加工图。
由功率耗散率η可将加工图分为三大区域：
1）大应变量、高应变速率为失稳区； 2）低温、低应变速率为动态回复区； 3）高温、低应变速率是动态再结晶区。
选择合适的变形区域作为该合金的加工范围 ，既能保证不产生塑性失稳，又能得到大量再结 晶的锻造组织，不仅解决了Ti40合金的锻造难题 ，也为研究难变形材料高温塑性变形行为提供了 理论与实践的依据。
※原因：Ti40在此条件下塑性不好，与轴线成45º方 向切应力最大。加之最低值，大部分能量以热的形 式耗散。
※在高温、高应变速率区（右上角），为失稳区。
※对应的试验结果： 豆腐渣式开裂。 原因温度太高，氧 化现象非常严重。 纵向开裂。原因 与圆柱体试样的环 向产生了附加拉应 力，因此，与压缩 轴平行方向开裂。
3）DMM热加工图 将功率耗散图（功率耗散因子等值线图）与
塑性失稳图叠加就可得到热加工图。
完整的动态材料模型DMM的热加工图
功率耗散图
塑性失稳图
基于动态材料模型
基于塑性失稳判断准则
二、热加工图的构建方法
1、先做热模拟压缩实验：
在热变形范围内对变形温度、应变速率和 变形量三个工艺参数进行等差或等比均分，组 合成多种实验条件，如：
（Aresenault方法）
4、获得修正后的真应力－应变曲线
5、计算 m值
m为应变速率敏感指数：
采用3次样条函数拟合流变应力log与log 的函数
关系，计算出应变速率敏感指数。
6、计算功率耗散率 值 利用Matlab软件中的矩阵运算得出 值。
7、构建热加工图
在由温度和log 所构成的平面内绘制出不同真应
运用系统稳定性分析原理，基于动态材料模 型（DMM）建立了Ti40阻燃合金加工图。
由功率耗散率η可将加工图分为三大区域：
1）大应变量、高应变速率为失稳区； 2）低温、低应变速率为动态回复区； 3）高温、低应变速率是动态再结晶区。
选择合适的变形区域作为该合金的加工范围 ，既能保证不产生塑性失稳，又能得到大量再结 晶的锻造组织，不仅解决了Ti40合金的锻造难题 ，也为研究难变形材料高温塑性变形行为提供了 理论与实践的依据。
※原因：Ti40在此条件下塑性不好，与轴线成45º方 向切应力最大。加之最低值，大部分能量以热的形 式耗散。
※在高温、高应变速率区（右上角），为失稳区。
※对应的试验结果： 豆腐渣式开裂。 原因温度太高，氧 化现象非常严重。 纵向开裂。原因 与圆柱体试样的环 向产生了附加拉应 力，因此，与压缩 轴平行方向开裂。
3）DMM热加工图 将功率耗散图（功率耗散因子等值线图）与
塑性失稳图叠加就可得到热加工图。
完整的动态材料模型DMM的热加工图
功率耗散图
塑性失稳图
基于动态材料模型
基于塑性失稳判断准则
二、热加工图的构建方法
1、先做热模拟压缩实验：
在热变形范围内对变形温度、应变速率和 变形量三个工艺参数进行等差或等比均分，组 合成多种实验条件，如：
火电厂热工基础培训课件讲义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二章
热电偶
温度测量
接触电势产生
第二章
温度测量
将两种不同材料的导体（或半导体）A和B组成闭合回路称之为热电偶。A、B是
热偶丝，也叫热电极。放在被测对象中，感受温度变化的那端称为工作端或热端，
第一节 测量与误差
一、测量与误差
测量是利用某种工具并以实验或计算的方法获取被测参数数值的过程。具体说，是指被 测参数与预先确定的被测参数的“单位”进行比较，并获取比值的过程。
测量的基本公式如下：x = αUx
式中 x——被测参数（被测量) Ux——测量单位； α——测量获得的比值，又称为测量值。
αUx是测量的结果。考虑到测量过程一般有误差存在，实际的关系式应该是
火电厂热工知识培训讲义
目 录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
测量及误差 温度测量 压力测量 流量测量 水位测量 自动调节原理 单元机组协调控制
第一章 绪 论
第一章 绪 论
第一章 绪 论
第一章 测量技术的基本知识
• 测量与误差
• 仪表的组成与分类 • 仪表的质量指标
第一章 绪 论
测量过程有三要素：一是测量单位 ；二是测量方法 ；三是测量工具。
x ≈ αUx
第一章 绪 论
仪表的示值误差：它表征仪表各个指示值的准确程度，常用示值的绝对误差和示值的相对误
差表示。若仪表指示值为 x
，被测参数的真值为 μ
，则
绝对误差
相对误差
绝对误差是表示误差的基本形式，但相对误差更能说明示值的准确程度。
第一章 绪 论
仪表的基本误差：在规定的工作条件下，仪表量程范围内各示值误差中的绝对值最大者称为 仪表的基本误差；超出正常工作条件引起的误差称为仪表的附加误差。仪表的引用误差，定义为 仪表示值的绝对误差与该仪表量程之比，并以百分数表示。 仪表量程范围内，示值误差中绝对误差值最大者与量程之比（以百分数表示）称为最大引用 误差。 二、测量方法的分类 根据分类依据的不同，测量方法主要有以下几种分类方法： 1、直接测量与间接测量 2、接触测量与非接触测量 3、静态测量与动态测量
第二章
热电偶
温度测量
接触电势产生
第二章
温度测量
将两种不同材料的导体（或半导体）A和B组成闭合回路称之为热电偶。A、B是
热偶丝，也叫热电极。放在被测对象中，感受温度变化的那端称为工作端或热端，
第一节 测量与误差
一、测量与误差
测量是利用某种工具并以实验或计算的方法获取被测参数数值的过程。具体说，是指被 测参数与预先确定的被测参数的“单位”进行比较，并获取比值的过程。
测量的基本公式如下：x = αUx
式中 x——被测参数（被测量) Ux——测量单位； α——测量获得的比值，又称为测量值。
αUx是测量的结果。考虑到测量过程一般有误差存在，实际的关系式应该是
火电厂热工知识培训讲义
目 录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
测量及误差 温度测量 压力测量 流量测量 水位测量 自动调节原理 单元机组协调控制
第一章 绪 论
第一章 绪 论
第一章 绪 论
第一章 测量技术的基本知识
• 测量与误差
• 仪表的组成与分类 • 仪表的质量指标
第一章 绪 论
测量过程有三要素：一是测量单位 ；二是测量方法 ；三是测量工具。
x ≈ αUx
第一章 绪 论
仪表的示值误差：它表征仪表各个指示值的准确程度，常用示值的绝对误差和示值的相对误
差表示。若仪表指示值为 x
，被测参数的真值为 μ
，则
绝对误差
相对误差
绝对误差是表示误差的基本形式，但相对误差更能说明示值的准确程度。
第一章 绪 论
仪表的基本误差：在规定的工作条件下，仪表量程范围内各示值误差中的绝对值最大者称为 仪表的基本误差；超出正常工作条件引起的误差称为仪表的附加误差。仪表的引用误差，定义为 仪表示值的绝对误差与该仪表量程之比，并以百分数表示。 仪表量程范围内，示值误差中绝对误差值最大者与量程之比（以百分数表示）称为最大引用 误差。 二、测量方法的分类 根据分类依据的不同，测量方法主要有以下几种分类方法： 1、直接测量与间接测量 2、接触测量与非接触测量 3、静态测量与动态测量
热加工图理论与应用通用课件
针对不同的材料和热处理工艺，优化数据 处理方法，提高热加工图的精度和可靠性 。
制定热加工图的质量标准和评价体系，定 期对热加工图的质量进行评价和反馈，及 时发现问题并进行改进。
05
热加工图的未来发展趋势与展 望
Chapter
热加工图技术的进步与趋势
技术创新
随着科技的不断进步，热加工图 技术将更加智能化和精细化，如 利用大数据、人工智能等技术提
THANKS
感谢观看
陶瓷
陶瓷材料的烧结和热处理过程中，热 加工图可帮助研究材料的热膨胀和相 变行为，优化烧成制度，提高陶瓷产 品的质量和性能。
热加工图在工业生产中的应用
制造工艺优化
热加工图广泛应用于制造行业的工艺优化，如汽车制造、航 空航天、能源等领域。通过分析材料在加工过程中的相变和 微观结构变化，指导工艺参数调整，提高产品质量和生产效 率。
钢铁
热加工图在钢铁的铸造、锻造、焊接等过程中起到 关键作用，通过可视化工具分析金属的相变和微观 结构变化，优化工艺参数，提高产品质量。
有色金属
对于铝、铜等有色金属，热加工图有助于研究合金 的凝固过程、晶粒结构和机械性能之间的关系，指 导材料研发和优化生产工艺。
非金属材料热加工图的应用
高分子材料
通过热加工图分析高分子材料的热行 为和结晶过程，有助于优化成型工艺 、改善制品性能。例如，在塑料制品 的吹塑、挤出等过程中应用广泛。
VS
陶瓷材料热加工图实例
介绍了一款陶瓷材料的热加工图，着重探 讨了陶瓷在烧结过程中的致密化行为及其 对材料性能的影响。
工业生产中热加工图实例展示与分析
汽车零件热加工图实例
展示了一款汽车零件的热加工图，分析了热处理工艺对零件强度、韧性和耐腐蚀性能的影响。
热工仪表基础知识讲义ppt课件
温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参
数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质
的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化
和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的
交换形式。因此，在很多煤化工反应的过程中，
温度的测量和控制，常常是保证这些反应过程正
常进行与安全运行的重要环节；它对产品产量和
质量的提高都有很大的影响。
8
1、 温度的测量与变送
由于热电极的材料不同，所产生的接触电势亦不同，因此不同
热电极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的，这在
各种热电偶的分度表中可以查到。根据热电测温的基本原，理论上
似乎任意两种导体都可以组成热电偶。但实际情况它们还必须进行严
格的选择，热电极材料应满足如下要求。
1．在测温范围内其热电性质要稳定，不随时间变化。
t0
t0
2
3
1
A
B
t
热电偶温度计测量线路 1、热电偶 2、连接导线 3、电测仪表
7
1、 温度的测量与变送
热电偶是由两根不同的导体或半导体材料(如上图中的A和B) 焊接或绞接而成。焊接的一端称为热电偶的热端(测量端或 工作端)，和导线连接的一端称为热电偶的冷端 (自由端)。 组成热电偶的两根导体或半导体称作热电极。把热电偶的热 端插入需要测温的生产设备中，A和B两种不同的物质，电 子密度高的向电子密度低的流动，产生电流，形成电动势， 一般为mV信号，经过测温仪计算为测量介质的温度。
主要内容
一、四大参数的测量原理及仪表 二、自动控制基础知识 三、调节阀 四、联锁系统的构成
1
一、四大参数的测量原理及仪 表
现场仪表测量参数的分类： 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、