文档介绍：实验报告
实验项目传热实验
专业班级姓名学号
指导教师成绩日期
一、实验目的
1、通过本装置的操作实践,了解换热器的结构
2、掌握传热系数的标定方法
3、学会换热器的操作方法。
一、基本原理
换热器在工业生产中是经常使用的换热设备。热流体借助于传热壁面,将热量传递给冷流体,以满足生产工艺的要求。影响换热器传热量的参数有传热面积,平均温度差和传热系数三要素。为了合理选用或设计换热器,应对其性能有充分的了解。除了查阅文献外。换热器性能实测是重要的途径之一。传热系数是度量换热器性能的重要指标。为了提高能量的利用率,提高换热器的传热系数以强化传热过程,在生产时间中是经常遇到的问题。
列管换热器是一种间壁式的传热装置,冷热流体间的传热过程,有热流体对壁面的对流传热、间壁的固体热传导和壁面对冷流体的对流传热三个传热子过程组成,如图所示,以冷流体侧传热面积为基准的过程的传热系数与三个子过程的关系为:
(1)对已知的物系和确定的换热器,上式可表示为(2)由此可知,通过分别考察冷热流体流量对传热系数的影响,从而达到了解某个对流传热过程的性能。若要了解对流给热过程的定量关系。可有非线性数据处理而得。这种研究方法是过程分解与综合实验研究方法的实例。传热系数K借助于传热速率方程式和热量衡算方程式求取。热量衡算方程式:
(3)
(4)
(5)换热器保温良好,Q损=0,则(6)由于实验过程中存在随机误差,换热器的传热量为(7)换热器的操作优劣以传热不平衡度η度量,即(8)传热速率方程式: (9)式中, ,
(10)
符号说明:K——传热系数;α——流体的给热系数;
A——换热器的传热面积;G——流体的质量流量;
Q——传热量;Cp——流体的恒压热容;
T——热流体温度;t——冷流体温度;Δt——传热温度差;
εΔt——传热平均温差修正系数,全逆流时
εΔt=、双管程或二管程以上的εΔt可从文献中查得;
η——操作不平衡度;λ——固体壁的导热系数;δ——固体壁的厚度
下标:h——热流体;c——冷流体;m——平均值;进——进口;出——出口;逆——逆流
二、实验装置和流程
本实验物系冷流体是水或空气,热流体是空气。冷流体自冷流体源来,经转子流量计测量流量,温度计测量进口温度后,进入换热器壳程,换热后在出口处测量其出口温度。热流体自风源来,经转子流量计测量流量后,进入加热到90~100℃,流入换热器的管程,并在入口处测量其进口温度,在出口处测量其出口温度。
1、测试元件
列管换热器
型号:GLC- 数量:二台
单壳程双管程——壳程采用圆缺性挡板,传热管为低肋铜管
管径:φ10×1mm 有效管长:290mm 管数:14根
管外侧传热总面积: m2
2、测量仪表
温度计:冷热流体进出口温度计
数量:每套四支,共八支
量程:0~100℃,分度:℃
流量计:冷热流体转子流量计
数量:每套二台