列管式換熱器傳熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn) 預(yù)習(xí)報(bào)告

列管式換熱器傳熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)換熱器性能測(cè)試試驗(yàn)，主要對(duì)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(cè)試。其中，對(duì)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(dòng)方式的性能測(cè)試，而列管式換熱器只能作一種流動(dòng)方式的性能測(cè)試。換熱器綜合實(shí)驗(yàn)裝置1.熱水流量調(diào)節(jié)閥2.熱水套管、列管、板式換熱器調(diào)節(jié)閥門組3.熱水轉(zhuǎn)子流量計(jì)4.換熱器熱水出口壓力計(jì)5.換熱器熱水進(jìn)口壓力表6.電壓表7.巡檢儀8.A相電流表9.B相電流表10.C相電流表11.冷水進(jìn)口壓力表12.水泵及加熱開關(guān)組13.冷水出口壓力計(jì)14.冷水轉(zhuǎn)子流量計(jì)15.冷水套管、列管、板式換熱器調(diào)節(jié)閥門組16.冷水流量調(diào)節(jié)閥17逆順流轉(zhuǎn)換閥門組18、溫度控制儀表.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉換熱器性能的測(cè)試方法；2.了解列管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其他性能的差別。實(shí)驗(yàn)設(shè)備與參數(shù)本實(shí)驗(yàn)裝置采用冷水可用閥門換向進(jìn)行順逆流實(shí)驗(yàn)。換熱形式為熱水—冷水換熱式。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的熱水加熱采用電加熱方式，冷—熱流體的進(jìn)出口溫度采用巡檢儀，采用溫控儀控制和保護(hù)加熱溫度。實(shí)驗(yàn)臺(tái)參數(shù)：1.列管式換熱器換熱面積1.05m22.電加熱器總功率：4.8KW3、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：120W4、轉(zhuǎn)子流量計(jì)型號(hào)：型號(hào)：LZB-15流量：40-400升/小時(shí)允許溫度范圍：0-80℃基本原理?yè)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(duì)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(cè)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(guò)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(guò)程。由熱流體對(duì)壁面的對(duì)流傳熱、間壁的固體熱傳導(dǎo)和壁面對(duì)冷流體的對(duì)流傳熱三個(gè)傳熱子過(guò)程組成。換熱器為冷熱流體進(jìn)行熱量交換的設(shè)備。本次實(shí)驗(yàn)所用到的均是間壁式換熱器，熱量通過(guò)固體壁面由熱流體傳遞給冷流體。實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示。圖1換熱器綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理圖通過(guò)測(cè)量冷熱流體的流量，進(jìn)出口溫度，可以由式（1）~（3）計(jì)算換熱器的換熱量，由式（5）計(jì)算換熱器的溫差，因此可以計(jì)算出換熱器的傳熱系數(shù)（6），換熱器的傳熱系數(shù)綜合反映了傳熱過(guò)程的難易程度，表示單位傳熱溫差傳熱面積下傳熱過(guò)程所傳遞的熱量。另外結(jié)合換熱器的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，由式（7）~（8）計(jì)算冷熱流體與管壁的表面?zhèn)鳠釋?duì)流換熱系數(shù)，進(jìn)而比較三個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻相對(duì)大小。實(shí)驗(yàn)裝置冷流體是冷水，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量流量，溫度計(jì)測(cè)量進(jìn)口溫度后，進(jìn)入換熱器殼程，換熱后在出口處測(cè)量其出口溫度。熱流體是熱水，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量流量后，進(jìn)入加熱到一定溫度流入換熱器的管程，并在入口處測(cè)量其進(jìn)口溫度，在出口處測(cè)量其出口溫度。實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：（1）熟悉實(shí)驗(yàn)裝置及使用儀表的工作原理和性能；（2）打開所要實(shí)驗(yàn)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(wú)水運(yùn)行（熱水泵啟動(dòng)，加熱才能供電）。2、實(shí)驗(yàn)操作：（1）接通電源；啟動(dòng)熱水泵（為了提高熱水溫升速度，可先不啟動(dòng)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(dòng)，加熱才能供電）；（3）用巡檢儀觀測(cè)溫度（計(jì)算機(jī)采集帶變送輸出）。待冷-熱流體的溫度基本穩(wěn)定后，既可測(cè)讀出相應(yīng)測(cè)溫點(diǎn)的溫度數(shù)值，同時(shí)測(cè)讀轉(zhuǎn)子流量計(jì)冷-熱流體的流量讀數(shù)；把這些測(cè)試結(jié)果記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。數(shù)據(jù)處理原始數(shù)據(jù)記錄表編號(hào)熱流體冷流體流量

m3／H溫度℃流量

L／H溫度℃T進(jìn)T出t進(jìn)t出12345計(jì)算結(jié)果表序號(hào)QH(W)ε△ttm逆℃KW／m2KW／m2123456數(shù)據(jù)計(jì)算：2.繪制成曲線：以傳熱系數(shù)為縱坐標(biāo)，冷水（熱水）流速（或流量）為橫坐標(biāo)繪制傳熱性能曲線。注意事項(xiàng)1熱流體在熱水箱中加熱溫度不得超過(guò)80℃；2實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用前應(yīng)加接地線，以保安全。3水泵應(yīng)在一星期要啟動(dòng)一次，以防止水泵因轉(zhuǎn)輪和外殼間隙小而有水垢粘死。思