總傳熱系數(shù)的測定實驗指導(dǎo)書

總傳熱系數(shù)的測定實驗指導(dǎo)書訓(xùn)練目的：1．1熟悉換熱裝置中的各種設(shè)備及名稱、各類測量儀表及名稱、控制閥門的作用、冷熱流體進出口位置等。1．2了解換熱器的結(jié)構(gòu)，掌握對裝置的試壓、試漏等操作技能。1．3掌握傳熱系統(tǒng)的流程和開、停車步驟及常見事故的處理方法。1．4掌握握換熱器總傳熱系數(shù)的測定方法。1．5了解流體的流量和方向不同時對總傳熱系數(shù)的影響。1實驗內(nèi)容：測定套管換熱器中水—水物系在常用流速范圍內(nèi)的總傳熱系數(shù)K，分析強化傳熱效果的途徑?；驹碓诠I(yè)生產(chǎn)中，要完成加熱或冷卻任務(wù)。一般是通過換熱器來實現(xiàn)的，即換熱器必須在單位時間內(nèi)完成傳送一定量的熱量以滿足工藝要求。換熱器的性能指標之一是傳熱系數(shù)K。通過對這一指標的實際測定?？蓪Q熱器操作、選用及改進提供依據(jù)。傳熱系數(shù)K值的測定可根據(jù)熱量衡算式及傳熱速率方程式聯(lián)立求解。傳熱速率方程式Q=KSΔtm通過換熱器所傳遞的熱量可由熱量衡算式計算。即Q=WhCph(T1－T2)=WcCpc（t2－t1）＋Q損若驗設(shè)備保溫良好。Q損失可以忽略不計，所以Q=WhCph（T1－T2）=WcCpc（t2－t1）式中Q—單位時間的傳熱量，WK－總傳熱系數(shù)。W/（m2·℃）Δtm—傳熱對數(shù)平均溫度差，℃S—傳熱面積（這里基于外表面積），m2Wh、Wc—熱冷流體的質(zhì)量流量。㎏/㎡Cph、Cpc—熱冷流體的平均定壓比熱，J/㎏·℃T1、T2—熱流體的進出口溫度，℃t1、t2—冷流體的進出口溫度，℃Δtm為換熱器兩端差的對數(shù)平均值，即Δtm=當(dāng)Δt2／Δt1≤2時，可以用算術(shù)平均溫度差（Δt2-Δt1）/2代替對數(shù)平均溫度差。由上式所計算出口的傳熱系數(shù)K為測量值K測。傳熱系數(shù)的計算值K計可用下式進行計算：K計=式中α0——換熱器管外側(cè)流體對流傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）；α1——換熱器管內(nèi)側(cè)流體對流傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）；δ——管壁厚度，m；λ——管壁的導(dǎo)熱系數(shù)，W/（㎡·℃）；RS——污垢熱阻，㎡·℃/W。當(dāng)管壁和垢層的熱阻可以忽略不計時，上式可簡化成：K計=4．實驗裝置及流程4．1實驗流程本實驗裝置由兩套套管換熱組成，內(nèi)管均為黃銅管。換熱長度為1.25m，公稱直徑為6mm，外殼Dg=40mm,套管外包有玻璃棉絕熱層。冷水經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計計量進入換熱器的冷水管道。進行換熱后排出，熱水發(fā)生器中的水被加熱至預(yù)定溫度后由管道泵至流量計計量，再進入換熱器的熱水管道，進行熱交換后返回?zé)崴垩h(huán)使用。在冷、熱水進出口處分別裝有測溫裝置。4．2主要設(shè)備及儀表規(guī)格4．2．1套管換熱器：內(nèi)管為紫銅管，dg=6mm,換熱管長度L=1.21m;外殼Dg=40mm3．4．2．2冷熱水管dg=15mm4．2．3熱水發(fā)生器：2kw4．2．4流量計：冷水：范圍0-400l/h熱水:范圍0-150l/h4．2．5測溫裝置：測溫范圍0-100℃，有數(shù)字溫度顯示4．2．6管道泵5實驗步驟5．1熟悉流程、管線，檢查各閥門的開啟們置，熟悉各閥門的作用。5．2將熱水發(fā)生器的水位約維持在其高度的2/3，把換向閥門調(diào)節(jié)為逆流。5．3打開總電源開關(guān)，通過智能程序控溫儀設(shè)定加熱器溫度。通電加熱并啟動管道泵，開啟熱水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)熱水流量為定值。5．4當(dāng)熱水發(fā)生器溫度接近設(shè)定值時開啟冷水離心泵和出口閥，調(diào)節(jié)冷水閥使冷水流量為定值。實驗過程中注意開啟冷靜水槽上水閥勿使槽內(nèi)水位下降太多。5．5待冷、熱水溫度穩(wěn)定后，記錄冷、熱水的進出口溫度。5．6調(diào)節(jié)冷水閥，改變冷水流量，測取6個數(shù)據(jù)。注意，每次流量改變后，須有一定的穩(wěn)定時間，待有關(guān)參數(shù)都穩(wěn)定后，再記錄數(shù)據(jù)。5．7把換向閥門組調(diào)配為并流，調(diào)節(jié)冷水閥，改變冷水流量，待溫度穩(wěn)定后記錄有關(guān)參數(shù)。5．8實驗結(jié)束后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥門，關(guān)閉熱水泵的電源開關(guān)并關(guān)閉冷水離心泵出口閥及離心泵，最后關(guān)閉總電源。6實驗報告6．1整理原始數(shù)據(jù)記錄表，將有關(guān)數(shù)據(jù)整理在數(shù)據(jù)處理表中。6．2列出實驗結(jié)果，寫出典型數(shù)據(jù)的計算過程。附表：原始數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理表冷水熱水流量計讀數(shù)密