TW-HY115/II数字型液-液列板式换热实验装置
《TW-HY115/II数字型液-液列板式换热实验装置在教学中的应用研究》
摘要
本文详细介绍了TW-HY115/II数字型液-液列板式换热实验装置的结构特点、技术参数及其在职业院校热工实验教学中的应用价值。通过分析该装置的教学功能、操作方法和维护要点，探讨了如何有效利用这一先进设备提升学生的实践能力和工程素养。研究结果表明，该装置不仅能够满足基础换热实验需求，还能支持创新性实验项目的开展，对培养高素质技术技能人才具有重要意义。
关键词：液-液换热；实验教学；职业院校；热工实验；实践能力
引言
在职业院校的热工类课程教学中，换热实验是培养学生工程实践能力的重要环节。传统的换热实验装置往往存在操作复杂、数据采集不便等问题，难以满足现代教学需求。TW-HY115/II数字型液-液列板式换热实验装置作为一种新型教学设备，集成了先进的数字测量技术和模块化设计理念，为热工实验教学提供了全新的解决方案。本文将结合笔者多年的教学经验，就该装置的教学应用进行深入探讨。
一、装置结构与技术特点
TW-HY115/II数字型液-液列板式换热实验装置采用优质不锈钢材质，主要由热流体系统、冷流体系统、板式换热器、温度测量系统和数据采集系统等部分组成。装置整体尺寸适中（约2000×600×1800mm），非常适合实验室环境使用。
该装置的技术参数设计科学合理：热流体温度范围30-80℃，冷流体温度范围10-30℃，流量测量范围0.2-1.2m³/h，温度测量精度达到±0.5℃，这些参数完全满足教学实验的需求。特别值得一提的是，装置采用数字式显示仪表，所有测量数据均可实时显示并可通过RS485接口传输至计算机，便于学生进行数据处理和分析。
与传统实验装置相比，TW-HY115/II具有三个显著优势：一是操作简便，学生可以快速掌握基本操作方法；二是数据精准，数字测量技术大大提高了实验数据的可靠性；三是安全可靠，装置配备有多重保护措施，确保实验过程安全。
二、教学功能与实验项目设计
在基础实验教学方面，该装置可以支持多个经典实验项目的开展。首先是换热器性能测试实验，学生可以通过改变流体流量和温度，观察换热效率的变化，验证理论知识。其次是传热系数测定实验，学生可以学习如何计算和比较不同工况下的传热系数。此外，还可以开展流动阻力特性实验，帮助学生理解流体力学基本原理。
在创新性实验方面，该装置同样具有很大潜力。教师可以引导学生设计变工况实验，研究不同操作参数对换热效果的影响。也可以开展换热器优化实验，让学生尝试找出最佳的操作条件。对于学有余力的学生，还可以指导他们进行简单的换热器设计计算，并将理论计算结果与实验数据进行对比分析。
笔者在教学实践中发现，采用"基础实验+创新实验"的阶梯式教学模式效果显著。先让学生完成规定的基础实验，掌握基本操作和数据处理方法，然后鼓励他们自主设计一些简单的拓展实验，培养其创新思维和解决问题的能力。
三、教学实施方法与注意事项
在实际教学组织中，建议将学生分为4-6人一组进行实验。课前要让学生充分预习实验指导书，了解实验目的和原理。实验开始时，教师应先进行规范的操作演示，特别要强调安全注意事项，如防止烫伤、避免电机过载等。
在操作流程上，首先要检查装置各部件是否完好，阀门是否处于正确位置。然后依次启动水泵，调节流量至预定值，待系统稳定后记录数据。实验结束后，要按照规定程序关闭设备，并清理现场。
常见问题处理方面，教师要指导学生学会判断和解决一些典型故障。如流量不稳定时，可能是管路中有气泡，需要进行排气；温度读数异常时，要检查传感器连接是否可靠。这些实际问题处理经验的积累，对学生将来从事相关工作非常有帮助。
数据记录与分析是实验教学的关键环节。要求学生不仅要准确记录原始数据，还要学会使用专业软件进行数据处理，绘制必要的曲线图表，并能够对实验结果进行合理解释。教师可以通过设计一些有针对性的问题，引导学生深入思考实验现象背后的理论原理。
四、装置维护与教学效果评价
为保证装置长期稳定运行，日常维护工作必不可少。每次使用后都要清洁装置表面，定期检查管路连接是否泄漏，传感器是否工作正常。建议每学期进行一次全面检修，包括校准测量仪表、检查电气线路等。
通过对比使用传统装置和TW-HY115/II装置的教学效果，发现后者在多个方面具有明显优势。学生的学习兴趣显著提高，实验数据的准确性大幅提升，完成实验报告的质量也更好。更重要的是，学生通过操作这种接近工业实际的设备，工程意识得到了有效培养。
当然，在使用过程中也发现一些可以改进的地方。比如可以增加更多的传感器测量点，以便更详细地观察换热过程；还可以开发配套的虚拟仿真软件，让学生在实验前进行模拟操作。这些改进建议已经反馈给生产厂家，部分已在新型号中得到体现。
五、结论
TW-HY115/II数字型液-液列板式换热实验装置是一款非常适合职业院校热工实验教学的设备。其先进的设计理念、完善的功能配置和可靠的操作性能，为培养高素质技术技能人才提供了有力支撑。通过科学合理地运用这一教学资源，不仅可以提高学生的实践操作能力，还能培养他们的工程思维和创新意识。
建议各职业院校在热工实验室建设中优先考虑此类数字化实验装置，同时教师要不断探索更有效的教学方法，充分发挥设备的教学价值。生产厂家也应持续改进产品设计，加强校企合作，共同推动热工实验教学水平的提升。
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