換熱器綜合實驗指導(dǎo)書

換熱器綜合實驗換熱器性能測試試驗，主要對應(yīng)用較廣的間壁式換熱器中的三種換熱：套管式換熱器、板式換熱器和列管式換熱器進(jìn)行其性能的測試。其中，對套管式換熱器和、板式換熱器可以進(jìn)行順流和逆流兩種流動方式的性能測試，而列管式換熱器只能作一種流動方式的性能測試。實驗裝置如圖1：圖1實驗裝置簡圖1.熱水流量調(diào)節(jié)閥2.熱水螺旋板、套管、列管啟閉閥門組3.冷水流量計4.換熱器進(jìn)口壓力表5.數(shù)顯溫度計(計算機(jī)采集使用萬能信號輸入8路電巡檢儀)6.電壓表7.電流表8.電流表9.開關(guān)組10.冷水出口壓力計11.冷水螺旋板、套管、列管啟閉閥門組12.逆順流轉(zhuǎn)換閥門組13.冷水流量調(diào)節(jié)閥14.通訊接口。換熱器性能試驗的內(nèi)容主要為測定換熱器的總傳熱系數(shù)，對數(shù)傳熱溫差和熱平衡誤差等，并就不同換熱器，不同兩種流動方式，不同工況的傳熱情況和性能進(jìn)行比較和分析。一、實驗?zāi)康?.熟悉換熱器性能的測試方法；2.解套管式換熱器，螺旋板式換熱器和列管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點及其性能的差別；3.加深對順流和逆流兩種流動方式換熱器換熱能力差別的認(rèn)識；二、實驗裝置本實驗裝置采用冷水可用閥門換向進(jìn)行順逆流實驗；如工作原理圖2所示。換熱形式為熱水—冷水換熱式。圖2換熱器綜合實驗臺原理圖1.冷水泵2.冷水箱3.冷水浮子流量計4.冷水順逆流換向閥門組5.列管式換熱器6.電加熱水箱7.熱水浮子流量計8.回水箱9.熱水泵10.板式換熱器11.套管式換熱器本實驗臺的熱水加熱采用電加熱方式，冷—熱流體的進(jìn)出口溫度采用數(shù)顯溫度計，計算機(jī)采集采用巡檢儀。實驗臺參數(shù)：1、換熱器換熱面積{F}：（1）套管式換熱器具0.45m2（2）板式換熱器0.11m2（3）列管式換熱器1.05m22、電加熱器總功率：9.0KW。3、冷、熱水泵：允許工作溫度：〈80℃；額定流量：3m3/h；揚(yáng)程：12m；電機(jī)電壓：220V；電機(jī)功率：370W。4、轉(zhuǎn)子流量計型號：型號：LZB-15；流量：40-400升/小時；允許溫度范圍：0-120℃。計算機(jī)采集流量采用文丘里流量計，變送器用差壓傳感器，巡檢儀采集信號。三、實驗操作1、實驗前準(zhǔn)備：（1）熟悉實驗裝置及使用儀表的工作原理和性能；（2）打開所要實驗的換熱器閥門，關(guān)閉其它閥門；（3）按順流（或逆流）方式調(diào)整冷水換向閥門的開或關(guān)；（4）向冷-熱水箱充水，禁止水泵無水運行（熱水泵啟動，加熱才能供電）。2、實驗操作：（1）接通電源；啟動熱水泵（為了提高熱水溫升速度，可先不啟動冷水泵），并盡可能地調(diào)小熱水流量到合適的程度；（2）將加熱器開關(guān)分別打開（熱水泵開關(guān)與加熱開關(guān)已進(jìn)行連鎖，熱水泵啟動，加熱才能供電）；（3）計算機(jī)采集利用巡檢儀觀測溫度。待冷-熱流體的溫度基本穩(wěn)定后，既可測讀出相應(yīng)測溫點的溫度數(shù)值，同時測讀轉(zhuǎn)子流量計冷-熱流體的流量讀數(shù)；把這些測試結(jié)果記錄實驗數(shù)據(jù)記錄表中；（4）如需要改變流動方向（順-逆流）的試驗，或需要繪制換熱器傳熱性能曲線而要求改變工況[如改變冷水（熱水）流速（或流量）]進(jìn)行試驗，或需要重復(fù)進(jìn)行試驗時，都要重新安排試驗，試驗方法與上述實驗基本相同，并記錄下這些試驗的測試數(shù)據(jù)。（5）實驗結(jié)束后，首先關(guān)閉電加熱器開關(guān)，5分鐘后切斷全部電源。四、實驗數(shù)據(jù)處理1、數(shù)據(jù)計算熱流體放熱量：Q1=Cm1{T1-T2}[W]冷流體吸熱量：Q2=Cm2{t1-t2}[W]平均換熱量：[W]熱平衡誤差：對數(shù)傳熱溫差：={T2-T1}/InT2/T1{T1-T2}/InT1/T2[℃]傳熱系數(shù)：K=Q/F[W/{m2℃}]式中：Cp1，Cp2——熱，冷流體的定壓比熱[J/Kg·℃]m1，m2——熱，冷流體的質(zhì)量流量熱[Kg/s]T1，T2——熱流體的進(jìn)出口溫度[℃]t1，t2——冷流體的進(jìn)出口溫度[℃]ΔT1=T1-t2[℃]ΔT2=T2-t1