列管换热器验装置实验指导书.doc

列管换热器实验装置实训指导书化工实验装置系列之列管换热器实验装置实验指导书杭州言实科技有限公司2012.3目 录换热器综合实训装置系统实训3一、实训目的3二、基本原理3三、实训装置与流程4四、实训步骤及注意事项5五、实验数据处理6六、实训注意事项7七、思考题7列管换热器实验装置系统实验一、实验目的1、通过测定换热器冷、热流体的流量，测定换热器的进、出口温度，熟悉换热器性能的测试方法； 2、了解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。二、基本原理1、概述本换热器性能测试实训装置，主要对应用较广的列管式换热器进行其性能的测试，并可以进行顺流和逆流两种方式的性能测试。换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器，不同量两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。 2、实验装置参数本实验台的热水加热采用电加热方式，冷热流体的进出口温度采用pt100加智能多路液晶巡检仪表进行测量显示，实训装置参数如下：（1）换热器换热面积（F） 列管式换热器： 1.0（2）电加热管总功率：2KW（3）冷热流体风机： 允许工作温度：80，额定流量：120 m3/h 电机电压：220V 电机功率：750W（4）孔板流量计： 流量：6-80m3/h 允许工作温度：0-80 三、实验装置与流程1实验装置流程：本实验装置采用冷空气和用阀门换向进行顺逆流实验；工作流程如图1所示，换热形式为热空气冷空气换热式。图1 列管换热器实验装置流程示意图2仪表控制板图2 仪表控制板1-仪表电源开关 2-冷流体风机电源开关3-热流体风机电源开关 4-加热管停止按钮 5-热管启动按钮 6-指示灯 7-冷流体流量手自动控制仪 8-热流体温度手自动控制仪 9-冷流体变频器 10-温度巡检仪：冷进/冷出/热进/热出 11-加热管电压指示 12-总电源指示灯 13-总电源空气开关 温度巡检仪温度对应：14#通道分别对应为：列管换热器冷流体进口温度、列管换热器冷流体出口温度、列管换热器热流体进口温度、列管换热器热流体出口温度。四、实验步骤及注意事项 （一）实验前准备： 1熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和功能。2按顺流（或逆流）方式调整冷流体换向阀门的开或关。逆流时，打开阀2、阀3，关闭阀4、阀5；顺流时，打开阀4、阀5，关闭阀2、阀3。 （二）实验操作：1接通电源：打开传热仪表电源开关，打开热流体风机电源开关，按下加热管启动按钮，开始加热，温度一般控制在80110。2实验时，打开换热器热流体进出口阀门。3调节流量一定的热流体流量，注意不能小于30 m3/h，否则会由于风量过小而烧坏加热管。4调节一定的冷流体风量，等系统处于稳态后记录数据，然后改变一定的冷流体流量，进行下一组数据的实验。流量范围一般为080 m3/h，间隔调节一般为510 m3/h。5控制冷流体流量，调整一个实验的冷流量，等系统运行稳定后记录下冷流体流量、冷流体进口温度、冷流体出口温度；记录热流体流量、热流体进口温度、热流体出口温度。把这些测试结果记录在实验数据记录表中。6改变冷流体流量，进行上述实验，并把相关数据记录在表格中。7若需改变流动方向（顺-逆流）的实验，重复上述步骤24，并记录实验数据。8实验结束后应首先按下加热管电源停止按钮，停止加热，20分钟后等热流体温度降到50后切断所有电源。 （三）实验参数控制范围： 1热流体温度控制范围：80110； 2冷流体流量控制范围：0080m3/h； 3热流体流量控制范围：3080m3/h。五、实验数据处理数据计算 热流体放热量： 冷流体放热量： 平均换热量： 热平衡误差： 对数传热温差：传热系数： 式中：，热、冷流体的定压比热 ，热，冷流体的质量流量 ，热流体的进出口温度 ，冷流体的进出口温度 F换热器的换热面积 注：热、冷流体的质量流量m1，m2是根据修正后的流量计体积流量读数V1，V2再换算成的质量流量值绘制热性能曲线，并作比较： （1）以传热系数为纵坐标，冷（热）流体流量为横坐标绘制传热性能曲线； （2）对列管换热器顺流和逆流传热性能进行比较。六、实验注意事项1热流体的加热温度不得超过110。2开机时先开启风机再启动加热管电源。3停机时应先停止加热管电源，20分钟后再关闭风机