空气加热性能测定实验

空气加热器性能测定实验台使用说明书一、 概述：空气加热器是暖通空调系统中常用的换热设备。它的类型很多，按其肋片加工方法不同，可分为：串片式、绕片式、轧片式等。按其热媒的种类不同，可分为蒸汽加热器或热水加热器。本实验的目的是，测定空气加热器的传热系数和空气阻力，以鉴定其热工性能的优劣。本实验以蒸气加热器传热为具体对象。其蒸汽加热器为铜管串铝片。其参数为：换热面积：F=2.93m;流通截面积：f=0.08875m。二、 实验原理：空气加热器的传热系数由下式确定：k=———w/（皿°C）（1）FxAtp式中：F一传热面积，m2。。Q——蒸汽与空气通过间壁交换的热量（W）。必须注意，蒸汽加热器蒸汽的放热量Q1等于空气通过蒸汽加热器所得到的热量Q2。刑一空气与蒸汽间算术平均温差，C。At=t-‘1*‘2C（2）pq2其中：tq一蒸汽的温度，（C）,取决于蒸汽的压力。t「12—加热前、后空气温度，C。蒸汽加热器内蒸汽的放热量Q按下式计算：Q=G‘（i〃一iz）kw（3）1E其中：Gz蒸汽量，kg/s;i〃—入口蒸汽比焓，kJ/kg；订—出口凝结水比焓，kJ/kg；空气通过蒸汽加热器所得到的热量Q2,按下列计算。Q二GC(t-t),kw(4)2kp2 1其中：Gk一被加热的空气量，kg/s；C—空气定压比热，C=1.01(kJ/kg°C)；空气通过空气加热器的阻力H,可由测量空气加热器前后的静压差直接得出。三、实验装置：空气加热器实验装置如图1、图2所示。它由蒸汽置备输送系统、空气系统和测试系统组成。控制柜逆止阀/泄水阀调速风机只冷冷凝器毕托管测孔醐|压孔 &温度那孔ri—*1测压孔O水箱控制柜逆止阀/泄水阀调速风机只冷冷凝器毕托管测孔醐|压孔 &温度那孔ri—*1测压孔O水箱换热器/压计压力表安全阀蒸汽由蒸汽发生器26产生，经阀门13，汽水分离器12,过热器11进入蒸汽加热器，一般情况下，暖通空调用低压饱和蒸汽。因此，实验中，蒸汽不带水时，可不用过热器11(即不通电)。蒸汽加热空气后，其凝结水经过冷却器22,使凝结水过冷，以防护产生二次汽。空气经调节阀门2，由风机1吸送，并通过风道送出，经整流孔板3，进入蒸汽加热器，经加热后由孔板25排出。-2-图2实验装置原理图1.风机；2调节阀；3整流孔板；4、5.换热器前后测温点；6.静压测；7.风机测孔；8、9、10测温点；11.过热器（一般不用）；12.汽水分离器；13.阀门；14.安全阀;15.温度计；16.压力表；17.电加热器；18.水位计；19.止回阀；20.给水泵；21.水箱；22.冷却器；23.调节阀；24.排气装置；（凝结水位管）；25.孔板；26电锅炉；（蒸汽发生器）。四、实验方法及数据整理：实验步骤如下：实验之前，先熟悉实验装置的流程、测试步骤，实验中所要调试的部件，并准备好测试仪表。2、给电加热锅炉加水，使水位达到玻璃管水位计的上部。 （注意：水位不得低于水位计管的1/3处，以免烧毁电加热管）。若水位不够，可给锅炉补水。步骤是：启动水泵电源开关，打开锅炉下部的进水球阀向其补水，水位达到接近水位管的上部时，关闭阀门，切断水泵电源。3、将电加热锅炉上面的蒸汽出口阀关闭。接通电加热器总电源，依次合上锅炉电加热器的开关，并将可调加热器旋至 200V左右的位置进行加热。观察锅炉上压力表和温度计的值，使其达到所要求的温度。注意：压力不得超过0.35MPa!否则，应立即关掉电源。4、 当温度达到所要求的值时，打开蒸汽出口阀门。同时打开冷却水阀门，并控制冷却水出口温度降至不烫手。 打开冷凝水箱上部的流量调节阀，由于锅炉的蒸发量一定，所以调节阀不宜开启太大，流量（蒸发量）<6kg/h.（0.0017kg/s）5、 排除换热器出口凝结水位管内的空气，调节其水位，使水位稳定，以保持换热器出口不出蒸汽，计维持过冷度。6、 调节蒸汽过热器的电压，使空气加热器入口处的蒸汽过热度为2°C，以防蒸汽带水（一般情况下可不用）。7、 待系统稳定后，实验测定方可进行，测量并记录所有实验参数，其结果列入表1直至这一工况结束。改变工况，并检查锅炉水位，进行下一工况。8、 所有实验工况测定结束后，关闭锅炉及过热器的加热开关。风机继续运行5分钟后关闭。最后关闭总电源。五、思考问题：对于热水加热器，如何设计实验系统及测量方案。试述空气加热器的校核计算。

实验记录与数据整理表实验况实验序蒸汽参数凝结水参数蒸汽量①Kg/s蒸汽放热量Q1(W)空气温度C孔板刖或压力(mm水柱)空气量②Gk(kg/s)空气得热量Q2(Kg/s)Q温度tq(°C)压力Pq(kpa比焓i〃kJ/kg温度(C)比焓kJ/kg进出I1234注：①进入空气加热器的蒸汽量即为凝结水量，凝结水量有重量法测得。