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1、換熱器綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
換熱器性能實(shí)驗(yàn)主要對(duì)應(yīng)用較廣的間壁式換熱器中的三種換熱器—套管式換熱器、螺旋板式換熱器和
列管式換熱器進(jìn)行其性能的測(cè)試.其中,對(duì)套管式換熱器和螺旋板式換熱器可以進(jìn)行順流和逆流兩種流動(dòng)方
式的性能測(cè)試,而列管式換熱器只進(jìn)行一種流動(dòng)方式的性能測(cè)試.
換熱器性能實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要為測(cè)定換熱器的總傳熱系數(shù)、對(duì)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(dòng)方式、不同工況的傳熱情況和性能進(jìn)行比較和分析.
1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
1、 熟悉換熱器性能的測(cè)試方法;
2、 了解套管式換熱器、螺旋板式換熱器和列管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其性能的差別;
3、 加深對(duì)順流和
2、逆流兩種流動(dòng)方式換熱器換熱能力差別的認(rèn)識(shí);
4、 繪制換熱器傳熱性能曲線
2、 實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝置采用(換熱器綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)),其流程圖如圖1所示.換熱形式為熱水-冷水換熱.
熱水加熱采用電加熱式(可調(diào)節(jié)加熱功率),冷水為循環(huán)用水(可外接自來水),順逆流的換向閥及各種換熱器的切換均采用電控閥門控制,冷、熱流體的進(jìn)出口溫度采用溫度數(shù)顯儀,可以通過琴鍵開關(guān)來切換測(cè)溫點(diǎn)。
3、 實(shí)驗(yàn)操作
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 更換并安裝好需要測(cè)試的換熱器。
③ 按順流(或逆流)方式調(diào)整冷流換向閥門組和各閥門的開或閉。
④ 冷、熱水箱充水。
2 、進(jìn)行實(shí)
3、驗(yàn)
① 接通電源,啟動(dòng)冷水泵和熱水泵(為了提高熱水溫升速度,可先不啟動(dòng)冷水泵),并調(diào)節(jié)好合適的
流量。
② 調(diào)整控溫儀,使其能使加熱水溫控制在80℃以下的某一指定溫度。
③ 將熱水箱的手動(dòng)和自動(dòng)電加熱器均送電投入使用。
④ 待自動(dòng)電加熱器第一次動(dòng)作之后,切斷手動(dòng)電加熱器開關(guān)。此后,加熱系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)控溫狀態(tài)。
⑤ 利用溫度測(cè)點(diǎn)選擇琴鍵開關(guān)和溫度數(shù)顯儀,觀測(cè)和檢查換熱器冷、熱流體的進(jìn)出口溫度。
⑥ 待冷、熱流體的溫度基本穩(wěn)定后,即可測(cè)讀出這些測(cè)溫點(diǎn)的溫度數(shù)值,同時(shí)在流量計(jì)上測(cè)讀冷、熱
流體的流量讀數(shù)。
把這些測(cè)試結(jié)果記錄在事先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)記錄表(如下表)中。
⑦ 如需要改變流動(dòng)
4、方向(順、逆流)的實(shí)驗(yàn),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)行實(shí)驗(yàn),或需要重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),都就要重新安排實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)
方法與上述基本相同。記錄下這些實(shí)驗(yàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)。
⑧ 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,首先關(guān)閉電加熱器,5分鐘后切斷全部電源。
實(shí)驗(yàn)臺(tái)參數(shù):
1、換熱器換熱面積(F):
①套管式換熱器0.45m2
②螺旋板式換熱器0.65m2
③列管式換熱器1.05m2
2、電加熱器總功率(名義)
3、熱水泵
①允許工作水溫<80C
②額定流量:
③揚(yáng)程:
④電機(jī):220VW
4、冷水泵
①額定流量:
②揚(yáng)程:
③電機(jī):220VW
5、5、轉(zhuǎn)子流量計(jì)
①型號(hào):
②測(cè)量范圍:
四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表
表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表換熱器名稱:環(huán)境溫度:
順逆流
熱流體
冷流體
進(jìn)口溫度
T1C
出口溫度
T2c
GL/h
進(jìn)口溫度
t1C
出口溫度
t1C
GLL/h
順流
逆流
2、數(shù)據(jù)計(jì)算
熱流體放熱量:QiCprGr(TiT2)W
冷流體吸熱量:Q2cpLGL(t1t2)w
平均
6、換熱量:Q(Q1Q2),2w
熱平衡誤差:
(QiQ2)Q100%w
對(duì)數(shù)傳熱溫差:
t(T2T1)/ln(T2/T1)℃
傳熱系數(shù):kQ/Ft
式中:CpL、CpR一冷熱水的定壓比熱,[J/kgC]
Gl、Gr—冷熱水的流量,kg/s
Ti、T2一熱水的進(jìn)出口溫度,C
t1、t2—冷水的進(jìn)出口溫度,℃
F一換熱器的換熱面積,m2
t—對(duì)數(shù)傳熱溫差,℃
3、繪制傳熱性能曲線,并做比較
( 1)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
( 2)對(duì)三種不同形式的換熱器進(jìn)行比較
( 注意事項(xiàng)]:
1 、熱流體在熱水箱中加熱溫度不得超過80℃。
2 、實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用前應(yīng)加接地線,以保安全。