T3换热器综合传热系数的测定实验报告.docx

T3. 换热器综合传热系数的测定（传递工程，叶红齐）一、 实验目的1. 熟悉换热器性能的测试方法；2. 了解套管式换热器、螺旋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. 加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识；4. 深入了解传热的微观过程。二、 实验装置实验装置采用（换热器综合试验台），其流程及如图3.1所示。换热形式为热水/冷水换热。图3.1 试验台流程图图3.2 试验台实物图试验台的实物如图3.2所示，热水加热采用自动限温和自动控温，冷、热流体的进出温度采用温度显仪，可以通过琴键开关来切换测温点。试验台参数:1. 换热器换热面积（F）：1）套管式换热器 0.45 m2 2）螺旋板式换热器 0.65 m23）列管式换热器 1.05 m22. 电加热器总功率（名义）7.5 kW3. 热水泵1）允许工作温度80 2）电机：220V4. 转子流量计测量范围 （0200 kg/s）三、实验操作1. 实验前准备1）熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能；2）切换到需要测试的换热器；3）按顺流（或逆流）方式调整冷流换向阀门组的各阀门；4）热水箱充水，冷水系统与循环水路连接。2. 进行实验1）.接通电源，开启冷水，启动热水泵（为了提高热水温升速度，也可稍后再开冷水），并调节好合适的流量；2）调整控温仪，使其能使加热水温控制在80以下的某一指定温度，一般为50；3）将热水箱的手动和自动电加热器均送电投入使用；4）待自动电加热器第一次动作之后，切断手动电加热器开关，此后，加热系统进入自动控温状态。5）利用温度测点选择琴键开关和温度数显仪，观测和检查换热器冷、热流体的进出口温度；6）待冷、热流体的温度基本稳定后，即可测读出这些测温点的温度数值，同时在流量计测量读出冷、热流体的流量读数；把这些测试结果记录在事先设计好的实验记录表中（见下页）。7）如需要改变流动方向（顺、逆流）的试验、或需要绘制换热器传热性能曲线而要求改变工况（如改变冷水（热水）流速（或流量）进行实验、或需要重复进行实验时，都要重新安排试验。实验过程与上述基本相同，分别记录下这些试验的测试数据。8）实验结束后，首先关闭电加热器，5分钟后切断全部电源。四、实验数据处理要求1. 实验数据记录表（见实验原始数据记录）；第七小组分工如下顺，逆流转换：童斌 数据记录：鲁家振 热水调控： 杨丽敏 冷水调控：顾金海温度读取： 巩来江 冷水调节辅助：邹鑫 水箱温度监控 ：邹鑫 后勤： 顾金海数据记录如下表：表3.1 换热器综合传热系数试验记录及数据处理表 环境温度：t0 ： 23.8 换热器名称热流体冷流体数据处理流量计读数1/h进口温度/出口温度/流量计读数1/h进口温度/出口温度/热流体放热量/W冷、流、体、系、热、量/W平均换热量/W热平衡误差/W%T2/T1/对数传热温度/传热系数W/m2.V1T1T2V2t1t2Q1Q2QT2T1TK顺流404929100223091012251060-3516710215605031100223212811155121610.3179132038049351002235122214811355-19.14131421710050351002236143516331536-12131313325612049361002237172217731745-2.9111412302 逆流4049261002132105412251134-14164911260492610022361547157515671.78124719480492910022381886187818830.541068225100493010021412216231022684.177872771204835100224317222415206133.5121312157数据计算公式热流体放热量：Q1=Cp1m1(T1-T2)W冷流体吸热量：Q2=Cp2m2(t2-t1)W平均换热量： W热平衡误差： W对数传热温差： 传热系数：W/(m2)式中：Cp1、Cp2热、冷流体的定压比热 J/kg m1、m2热、冷流体的质量流量热 kg/s * 备注 热、冷流体的质量流量m1、m2，根据修正后的流量计体积流量读数V1、V2再换算成质量流量值。 T1、T2热流体的进出口温度 t1、t2冷流体的进出口温度 F换热器的换热面积 逆流顺流单位T1 =T1-t2T1-t1T2 =T2-t1T2-t2套管式0.45 m2 。列管式1.05 m22. 绘制传热性能曲线，并作比较以传热系数为纵坐标，热水流量为横坐标绘制传热性能曲线图3.3 传热性能曲线五、实验注意事项1. 热流体在热水箱中加热温度不得超过80。2. 实验台使用前应加接地线，以确保安全。六、分析与讨论随着热水流量的增加，传热系数变大。因为随着流量的增加流速加大，湍流程度增强，所以传热系数变大。同样热水流量下，逆流传热系数比顺流大，因为逆流操作时热流体的出口温度可以降低至接近冷流体的进口温度，而采用顺流操作时热流体的出口温度只能降低至接近冷流体的出口温度，即逆流时热流体的温降较顺流时的温