总传热系数的测定实验指导书

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1、总传热系数的测定实验指导书训练冃的：1.1熟悉换热装置中的各种设备及名称、各类测量仪表及名称、控制阀门的作用、冷热流体进出口位置等。1.2了解换热器的结构，掌握对装置的试压、试漏等操作技能。1.3掌握传热系统的流程和开、停车步骤及常见事故的处理方法。1.4掌握握换热器总传热系数的测定方法。1.5了解流体的流量和方向不同时对总传热系数的影响。1实验内容：测定套管换热器中水一水物系在常用流速范围内的总传热系数K,分析强化传热效果的途径。1・基木原理在工业生产中，要完成加热或冷却任务。一般是通过换热器来实现的,即换热器

2、必须在单位时间内完成传送一定量的热量以满足工艺要求。换热器的性能指标之一是传热系数K。通过对这一指标的实际测定。可对换热器操作、选用及改进提供依据。传热系数K值的测定可根据热量衡算式及传热速率方程式联立求解。传热速率方程式Q=KSAtm通过换热器所传递的热量可由热量衡算式计算。即Q=WhCph(T]—T2)=WcCpc(t2—ti)+Q损若验设备保温良好。Q损失可以忽略不计，所以Q=W£ph(Ti—T2)=WcCpc⑴一tj式中Q—单位时间的传热量，WK—总传热系数。W/(m2-°C)人^一传热对数平均温度差，°

3、CS—传热面积(这里基于外表面积),m2Wh、Wc—热冷流体的质量流量。kg/m2Cph、Cpc—热冷流体的平均定压比热,J/kg-°CT

4、、T2—热流体的进出口温度，°Cti、t2冷流体的进出口温度，°C△垢为换热器两端差的对数平均值，即Atm=当&2/&1壬2时，可以用算术平均温度差(&2・&1)/2代替对数平均温度差。由上式所计算出口的传热系数K为测量值K测。传热系数的计算值K计可用下式进行计算：式屮换热器管外侧流体对流传热系数，W/(m2-°C)；CI换热器管内侧流体对流传热系数，W/(m2-°C)；5—

5、—管壁厚度，m；入——管壁的导热系数，W/(m2-°C)；Rs——污垢热阻，m2-°C/Wo当管壁和垢层的热阻可以忽略不计时，上式可简化成：计一4.实验装置及流程4.1实验流程本实验装置由两套套管换热组成，内管均为黄铜管。换热长度为1.25m,公称直径为6mm,外壳Dg=40mm,套管外包有玻璃棉绝热层。冷水经转子流量计计量进入换热器的冷水管道。进行换热后排出，热水发生器中的水被加热至预定温度后由管道泵至流量计计量，再进入换热器的热水管道，进行热交换后返回热水槽循环使用。在冷、热水进出口处分别装有测温装置。4.2

6、主要设备及仪表规格4.2.1套管换热器：内管为紫铜管，dg=6mm,换热管长度L=1.21m;外壳Dg=40mm3.4.2.2冷热水管dg=15mm4.2.3热水发生器：2kw4.2・4流量计：冷水：范围0-4001/h热水:范围O-1501/h4.2.5测温装置：测温范围0-100°C,有数字温度显示4.2.6管道泵5实验步骤5・1熟悉流程、管线，检查各阀门的开启们置，熟悉各阀门的作用。5.2将热水发生器的水位约维持在其高度的2/3,把换向阀门调节为逆流。4.3打开总电源开关，通过智能程序控温仪设定加热器温度。

7、通电加热并启动管道泵，开启热水调节阀调节热水流量为定值。4.4当热水发生器温度接近设定值时开启冷水离心泵和出口阀，调节冷水阀使冷水流量为定值。实验过程中注意开启冷静水槽上水阀勿使槽内水位下降太多。4.5待冷、热水温度稳定后，记录冷、热水的进出口温度。4.6调节冷水阀，改变冷水流量，测取6个数据。注意，每次流量改变后,须有一定的稳定时间，待有关参数都稳定后，再记录数据。5・7把换向阀门组调配为并流，调节冷水阀，改变冷水流量，待温度稳定后记录有关参数。4.8实验结束后，关闭调节阀门，关闭热水泵的电源开关并关闭冷水离心

8、泵出口阀及离心泵，最后关闭总电源。6实验报告6・1整理原始数据记录表，将有关数据整理在数据处理表中。4.2列出实验结果，写出典型数据的计算过程。附表：原始数据记录及数据处理表冷水热水流量计读数密度质量流量比热进口温度出口温度流量计读数密度质量流量比热进口温度岀口温度7思考题7・1影响传热系数K的因素有哪些？4.2在实验中哪能因素影响实验的稳定性?7.3根据实验结果分析如何强化传热？