傳熱系數(shù)測定

TwhTwhLHQ列管換熱器傳熱系數(shù)測定換熱器傳熱系數(shù)的測定裝置是一種典型的工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備。該實(shí)驗(yàn)是化工原理系列實(shí)驗(yàn)之一。通過本裝置的操作實(shí)踐，了解換熱器的結(jié)構(gòu)，掌握傳熱系數(shù)的標(biāo)定方法，并學(xué)會換熱器的操作方法?；驹頁Q熱器在工業(yè)生產(chǎn)中是經(jīng)常使用的換熱設(shè)備。熱流體借助于傳熱壁面，將熱量傳遞給冷流體，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。影響換熱器傳熱量的參數(shù)有傳熱面積平均溫度差和傳熱系數(shù)三要素。為了合理選用或設(shè)計(jì)換熱器，應(yīng)對其性能有充分的了解。除了查閱文獻(xiàn)外，換熱器性能實(shí)測是重要的途徑之一。傳熱系數(shù)是度量換熱器性能的重要指標(biāo)。為了提高能量的利用率，提高換熱器的傳熱系數(shù)以強(qiáng)化傳熱過程，在生產(chǎn)實(shí)踐中是經(jīng)常遇到的問題。管換熱器是一種間壁式的傳熱裝置，冷熱液體間的傳熱過程。由熱流體對壁面的對流傳熱、間壁的固體熱傳導(dǎo)和壁面對冷流體的對流傳熱三個(gè)傳熱子過程組成。如圖所示：以冷流體側(cè)傳熱面積為基準(zhǔn)過程的傳熱系數(shù)與三個(gè)子過程的關(guān)系為：對己知的物系和確定的換熱器，上式可表示為K-f(Gn;Gc)由此可知，通過分別考察冷熱流體流量對傳熱系數(shù)的影響，從而可達(dá)到了解某個(gè)對流傳熱過程的性能。若要了解對流給熱過程的定量關(guān)系，可由非線性數(shù)據(jù)處理而得。這種研究方法是過程分解與綜合實(shí)驗(yàn)研究方法的實(shí)例。傳熱系數(shù)K借助于傳熱速率方程式和熱量衡算方程式求取。熱量衡算方程式，以熱空氣作衡算：]傳熱速率方程式：Q二KAcZstm式中：△!；m~￡At*Atm逆,符號說明：K—傳熱系數(shù) Q——流體的給熱系數(shù)Q——傳熱量 Cp——流體的恒壓熱容T——熱流體溫度 t——冷流體溫度t——傳熱溫度差 6——固體壁的厚度￡△t——傳熱平均溫差修正系數(shù)，全逆流時(shí)￡^t=1,對于單殼程、雙管程或二管程以上的￡△t可從文獻(xiàn)中查得，本實(shí)驗(yàn)中￡^t=l入——固體壁的導(dǎo)熱系數(shù)下標(biāo)：h 熱流體c 冷流體m 平均值進(jìn)——進(jìn)口出——出口逆——逆流、驗(yàn)裝置和流程QtaTT-1PTT-1P本實(shí)驗(yàn)物系冷流體是水，熱流體是空氣。冷流體自冷流體源來，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量流量，溫度計(jì)測量進(jìn)口溫度后，進(jìn)入換熱器殼程，換熱后在出口處測量其出口溫度，熱流體自風(fēng)源來，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量流量后，進(jìn)入加熱到120?C流入換熱器的管程，并在入口處測量其進(jìn)口溫度，在出口處測量其出口溫度。1．裝置．測試元件； BL．1．0列管換熱器型號：GLC-0.63數(shù)量：貳臺．單殼程雙管程；殼程采用圓缺型擋板，傳熱管為不銹鋼管，管徑；(p10X1；有效管長：1000mm； 管數(shù)：20根管外側(cè)傳熱總面積：0.63m2測量儀表.溫度測量：測量冷熱流體進(jìn)出口溫度一次儀表：pt100鉑電阻；每套4支，共8支；量稃：0-400Z：二次儀表：數(shù)顯儀表AI一708J，精度：0.2級；每套一一臺共二臺控溫儀表：人工智能溫度調(diào)節(jié)儀表AI一708J，精度：0.2級；每套一臺共二臺.流量測量冷熱流體轉(zhuǎn)子流量計(jì)型號：LZB.25量程：1：10范圍：氣體2.5?25Nm'/H精度：1.5級液體100?1000NL/H三、實(shí)驗(yàn)方法開通冷流體源，由調(diào)節(jié)閥5調(diào)節(jié)冷流體流量。開通風(fēng)源1,打開閥4,由調(diào)節(jié)閥3調(diào)節(jié)空氣流量，接通電源，在智能溫度調(diào)節(jié)儀表AI708上設(shè)定控制溫度為100?120°C。維持冷熱流體流量不變，熱空氣進(jìn)口溫度在一定時(shí)間內(nèi)（約10分鐘）基本不變時(shí)，可記取有關(guān)數(shù)據(jù)。4?測定傳熱系數(shù)K時(shí)，在維持冷流體（或熱空氣）流量不變的情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步點(diǎn)要求，改變熱空氣（或冷流體）流量若干次。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，關(guān)閉加熱電源，待熱空氣溫度降至50?C以下，關(guān)閉冷熱流體調(diào)節(jié)閥，并關(guān)閉冷熱流體源。四、數(shù)據(jù)處理原始數(shù)據(jù)記錄表裝置編號編號熱 流 體冷流體流量m3/H溫度C流量L/H溫度CT進(jìn)T出t進(jìn)t出123452.計(jì)算結(jié)果表序號Qh(W)￡△t△tm逆CW/m2CW/m2C123456五、注意事項(xiàng)電源220V，雙色線（黃綠）