DOC《实验六 换热器换热性能实验》

实验六 换热器换热性能实验

一、实验目的 1.

测试换热器的换热能力;

2.了解传热驱动力的概念以及它对传热速率的影响.

二、实验装置 过程设备与控制多功能实验台

三、基本原理 换热器工作时,冷、热流体分别处在换热管的两侧,热流体把热量通过管壁传给冷流体,形成热交换.当若换热器没有保温,存在热损失,则热流体放出的热量大于冷流体获得的热量. 热流体放出的热量为: (3-1) 式中 : ――单位时间内热流体放出的热量, kW;

――热流体的质量流率,kg/s;

――热流体的定压比热,kJ/kg・K,在实验温度范围内可视为常数;

、――热流体的进出口温度,K或oC. 冷流体获得的热量为: (3-2) 式中 :――单位时间内冷流体获得的热量,kJ/s=kW;

――冷流体的质量流率,kg/s;

――冷流体的定压比热,kJ/kg・K,在实验温度范围内可视为常数;

、――冷流体的进出口温度,K或oC. 损失的热量为: 3-3) 冷热流体间的温差是传热的驱动力,对于逆流传热,平均温差为 (3-4) 式中: 、. 本实验着重考察传热速率Q和传热驱动力之间的关系.

四、实验步骤 实验前,首先设定初始炉温,待炉温达到设定值后,开始以下步骤. 1.打开热流体管程入口阀

1、热流体管程出口阀2,出口流量调节阀

6、冷流体壳程入口阀

7、冷流体壳程出口阀8,其他阀门关闭,使热流体走管程、冷流体走壳程;

2.打开灌泵,保证离心泵中充满水,开排气阀放净空气;

3.关自来水阀门,启动泵.调节压力调节旋钮(11-7),调整转速使压力保持在0.4Mpa. 4.调节热流体管程进口阀1,同时观察实验画面,使热流体流量保持/s不变;

5.调节出口流量调节阀6,使冷流体流量保持/s不变;

6.清空数据库;

7.关闭热水泵,开循环泵,待炉内水温均匀后,关循环泵开热水泵. 8.待冷流体的进出口温度、及热流体的出口温度稳定后记录数据. 9.改变炉内的设定温度,重复步骤7.

五、数据记录和整理 保持热流体流量及冷流体流量不变,改变热流体的进口温度,测量冷流体的进出口温度、及热流体的出口温度,根据公式(3-1)和(3-2)分别计算热流体放出的热量和冷流体获得的热量,并由式(3-3)计算损失的热量,根据公式(3-4)计算平均温差,将测量和计算出的结果填入数据表3-1中. 表3-1 实验测量和计算结果 序号 (oC) (oC) (oC) (oC) (kW) (kW) (oC)

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

六、要求 1.写出实验报告. 2.以平均温差为横坐标,热流体放出的热量和热损失分别为纵坐标作图,对所得曲线进行分析. 3.回答思考题. 思考题 1.热量是如何损失的?怎样才能减少热量损失? 2.在工程上,很多换热器都采用逆流工艺流程,为什么? 3.通过实验二和实验三,说明提高换热器中流体平均温差的优、缺点.