传热学课程实验

传热学实验1

顺流式换热器传热系数测定

[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特征；

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。

[实验原理]

换热器性能测试实验，主要对应用较广的间壁式换热器中的三种型式：套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行性能的测试。

图1实验装置简图

1.热水流量调节阀

2. 热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组

3.热水流量计

4.换热器进口压力表

5.数显温度计

6.琴键转换开关

7.电压表

8.电流表

9.开关组10.冷水出口压力计11. 冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组12.逆顺流转换阀门组13.冷水流量调节阀

本实验装置换热形式为热水—冷水换热式，工作原理如图2所示。热水加热采用电加热方式，冷、热流体的进出口温度采用数显温度计，通过琴键开关来切换测点。

实验台参数：

1.换热器换热面积{F}：

⑴.套管式换热器具0.45 m2

⑵.螺旋板式换热器0.65 m2

⑶.列管式换热器 1.05 m2

2.电加热器总功率：9.0 kw

3.冷、热水泵：

⑴.允许工作温度：< 80 ℃

⑵.额定流量： 3 m3/h

⑶.扬程：12 m

⑷.电机电压：220 V

⑸.电机功率：370 W

4.转子流量计：

⑴.型号：LZB-15

⑵.流量：40-400升/小时

⑶.允许温度范围：0―120 ℃

1.冷水泵

2.冷水箱

3.冷水转子流量计

4.冷水顺逆流换向阀门组

5.列管式换热器

6.电加热水箱

7.热水转子流量计

8.回水箱

9. 热水泵10. 螺旋板式换热器11. 套管式换热器

[实验操作]

1.实验前准备：

⑴. 熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能；

⑵. 打开所要实验的换热器阀门，关闭其它阀门；

⑶. 按顺流方式调整冷水换向阀门的开或关；

⑷. 向冷－热水箱充水，禁止水泵无水运行（热水泵启动，加热才能供电）。

2.实验操作：

⑴. 接通电源；启动热水泵（为了提高热水温升速度，可先不启动冷水泵），并调整好合适的流量；

⑵.调整温控仪，使加热水温控制在80℃以下的某一指定温度；

⑶.分别打开加热器开关（热水泵开关与加热开关已进行连锁）；

⑷.利用数显温度计和温度测点选择琴键按钮，观测和检查换热器冷-热流体的进出口温度。待冷-热流体的温度基本稳定后，既可测读出相应测温点的温度数值，同时测读转子流量计显示的冷-热流体的流量读数；记录上述测试结果；

⑸.实验结束后，首先关闭电加热器开关，5分钟后切断全部电源。

[实验数据与处理]

1. 实验数据记录表 环境温度t0 ℃

2. 数据计算

热流体放热量：Q 1=C p 1·m 1{T 1-T 2} [W] 冷流体吸热量：Q 2=C p 2·m 2{t 1-t 2} [W] 平均换热量： 22

1Q Q Q +=

[W] 热平衡误差： %1002

1⨯-=

∆Q

Q Q 对数传热温差：Δ1={ΔT 2-ΔT 1 }/In ·ΔT 2/ΔT 1={ΔT 1-ΔT 2}/In ·ΔT 1/ΔT 2 [℃]

传热系数： K=Q/F ·Δ1 [W/{m 2

·℃}] 式中： C p1，C p2 ——热，冷流体的定压比热 [J/Kg ·℃]

m 1，m 2——热，冷流体的质量流量热 [Kg/s] T 1，T 2——热流体的进出口温度 [℃] t 1，t 2——冷流体的进出口温度 [℃] ΔT 1= T 1-t 2 [℃] ΔT 2= T 2-t 1 [℃]

F ——换热器的换热面积 [m 2

]

[注]：热、冷流体的质量流量m 1，m 2是根据修正后的流量计体积流量读数V 1 V 2再换算成的质量流量值。

3. 绘制传热性能曲线，并作比较：

(1) 以传热系数为纵座标，冷水（热水）流速（或流量）为横座标绘制传热性能曲线； (2) 对三种不同型式换热器的性能进行比较。

[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，以保安全。

传热学实验2

逆流式换热器传热系数测定

[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特征；

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。

[实验原理]

换热器性能测试实验，主要对应用较广的间壁式换热器中的三种型式：套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行性能的测试。

图1实验装置简图

1.热水流量调节阀

2. 热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组

3.热水流量计

4.换热器进口压力表

5.数显温度计

6.琴键转换开关

7.电压表

8.电流表

9.开关组10.冷水出口压力计11. 冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组12.逆顺流转换阀门组13.冷水流量调节阀

本实验装置换热形式为热水—冷水换热式，工作原理如图2所示。热水加热采用电加热方式，冷、热流体的进出口温度采用数显温度计，通过琴键开关来切换测点。

实验台参数：

1.换热器换热面积{F}：

⑴.套管式换热器具0.45 m2

⑵.螺旋板式换热器0.65 m2

⑶.列管式换热器 1.05 m2

2.电加热器总功率：9.0 kw

3.冷、热水泵：

⑴.允许工作温度：< 80 ℃