换热器性能综合测试实验

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1、实用文档文案大全第一章实验装置第一节系统概述一、装置概述 目前我国传热元件的结构形式繁多，其换热性能差异较大，在合理选用和设计换热器的 过程中，传热系数是度量其性能好坏的重要指标。本装置通过以应用较为广泛的间壁式 换热器（共有套管式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热器和钎焊板式换热器四种） 为实验对象，对其传热性能进行测试。二、系统特点1. 采用四种不同结构的换热器（分别为套管式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热 器和钎焊板式换热器）作为实验对象，对其进行性能测量。2. 实验装置可测定换热器总的传热系数、对数传热温差和热平衡误差等，并能根据不 同的换热器对传热情况和性能进行比较分析。3. 实验

2、装置采用工业现场的真实换热器部件，与实际应用接轨。三、技术性能1. 输入电源：三相五线制 AC380V10% 50Hz2. 工作环境：温度-10C+40C ；相对湿度V85%（25C）；海拔V4000m 3.装置容量： V4kVA4. 套管式换热器：换热面积0.14m25. 螺旋板式换换热器：换热面积1m26. 列管式换热器：换热面积0.5m27. 钎焊板式换热器：0.144m28. 电加热器总功率：V3.5kW9. 安全保护：设有电流型漏电保护、接地保护，安全符合国家标准。四、系统配置1. 被控对象系统：主要由不锈钢钢架、热水箱、热水泵、冷水箱、冷水泵、涡轮流量 计、PT100温度传感器、板

3、式换热器、列管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、 冷凝器、电加热棒、电磁阀、电动球阀、黄铜闸阀以及管道管件等。2. 控制系统：主要由电源控制箱、漏电保护器、温度控制仪、流量显示仪、调压模块、 开关电源以及开关指示灯等。第二节换热器的认识一、换热器的形式能使热流体向冷流体传递热量，满足工艺要求的装置称为换热器。换热器的形式有很多， 用实用文档 文案大全途也很广泛。诸如为高炉炼铁提供热风的热风炉，就是一座大型蓄热式陶土换 热器；热电厂锅炉上的高温过热器是以辐射为主的高温换热器，而省煤器是以对流为主 的交叉流换热器；冶金工厂安装在高温烟道中的热回收装置常用片状管式、波纹管式、 插件式等型式换热

4、器；制冷系统上的冷凝器、蒸发器属于有相变流体的换热器，这类换 热器无所谓顺流或逆流；内燃机的冷却水箱属于交叉流间壁式换热器的一种。二、几种主要的换热器1. 列管式换热器（图 1） 列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、 换热管、封头、折流挡板等组成。列管式换热器可以采用普通碳钢、紫铜或不锈钢进行 制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管道中流动，从封头另一端 的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流 出，这称为壳程。列管式换热器有多种结构形式，常见的有固定管板式换热器、浮头式换热器、填料函式 换热器及U型管

5、式换热器。2. 螺旋板式换热器（图 2）螺旋板式换热器（SHE）结构简单而精密，它由两块或四块长金属薄板绕同一个中心卷 制而成，板与板之间焊有定距柱，形成了两条或四条间距相同又各自完全独立的螺旋形 流道。螺旋板式换热器的流道呈同心状，同时具有一定数量的定距柱。流体在雷诺数较 低时，也可以产生湍流。通过这种优化的流动方式，流体的热交换能力得到了提高，颗 粒沉积的可能性下降。由于流道的几何形状具有很大的灵活性，因此，螺旋板式换热器可以根据已有的条件和 需求进行适当的调整。同时，螺旋板式换热器具有比较长的单独流道，可以为许多不易 处理的流体提供足够长的热交换距离，这样，流体可以在一个设备中进行完全处

6、理，并 且避免了由于流体的突然转向而产生的堵塞问题。螺旋板式换热器采用单流道结构设计，因此采用化学方法对流道内部进行清洗具有很好 的效果。有盖板的螺旋板式换热器，盖板一般都配有钩头螺栓，以便于打开盖板，用机 械方式对流道内部进行清洗。而在处理污泥和泥浆的设备上，盖板一般都安装有脚轮或 者吊架，这样可以更快捷的打开盖板。3. 套管式换热器（图 3） 套管式换热器以同心套管中的内管作为传热元件的换热器。两种不同直径的管子套在一 起组成同心套管，每一段套管称为“一程”程的内管（传热管）借U形肘管，而外管用 短管依次连接成排,固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。 通常，热流体由上

7、部引入，而冷流体则由下部引入。套管中外管的两端与内管采用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接，便于传 热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取47m,这种换热器传热面积最高达18m2, 故适用于小实用文档文案大全容量换热。当内外管壁温差较大时,可在外管设置U形膨胀节或内外管间采用填 料函滑动密封，以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、陶瓷和玻璃等制成，若选材得当， 它可用于腐蚀性介质的换热。这种换热器具有若干突出的优点，所以至今仍被广泛用于 石油、石油化工等工业部门。4. 板式换热器（图 4） 板式换热器属于高效换热设备。在实际应用中有两种，一种是旋压法制造的伞板式换热 器，另一种是冲压法制

8、造的平板换热器。其结构特点如下：1、体积小、占地面积少；2、 传热效率高；3、组装灵活；4、金属消耗量低；5、热损失小；6、拆卸、清洗、检修方 便；7、使用安全可靠；8、有利于低温热源的利用；9、冷却水量小；10、阻力损失少；11、投资效率高图 1 列管式换热器原理图图 2 螺旋板式换热器i A氓佯图 3 套管式换热器原理实用文档文案大全AQI图4 板式换热器原理第二章 换热器性能综合测试实验一 、 实验目的 1熟悉板式、套管式、螺旋板式、列管式换热器的结构，掌握其传热性能及测量计算 方法； 2了解和掌握套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的 差别。3. 了解和认识顺流

9、和逆流两种流动方式换热器换热能力的产别。4. 学会换热器的操作方法，掌握换热器主要性能指标的测定方法。二、实验原理 换热器性能测试试验，主要对应用较广的间壁式换热器中的四种换热：套管式换热器、 板式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。其中，对套管式换热 器、板式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列 管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。装置上的板式、套管式、螺旋板式、列管 式换热器都属于间壁式金属换热器，热交换介质为冷热水。通过换热器性能测试试验， 测定并计算出换热器的总传热系数，对数平均传热温差和热平衡误差等，绘制传热性能 曲线，并作比较：

10、(1)以传热系数为纵坐标，冷水(热水)流速(或流量)为横坐标绘 制传热性能曲线；并就不同换热器，两种不同流动方式，不同工况的传热情况和性能进 行比较和分析。(1) 换热器的传热方程为mtKFQ?(2) 热水和冷水热交换平衡方程式为QQ?coldheat实用文档文案大全 即 ,12,21()()hphhhcpcccGcttGctt?式中Q换热器整个传热面上的热流量WK总传热系数)/(2CmW ?F 总传热面积2mmt? 换热器的平均温差或平均温压CheatQ热水放热量WcoldQ冷水放热量W heatG、coldG 热、冷水的质量流量Skg/hpC,、cpC,热、冷水的定压比热)/(CkgkJ?

11、iht、2ht 热水的进、出口温度C1ct、2ct 冷水的进、出口温度C(3) 换热器的平均温差，不论顺流、逆流都可以采用对数平均温差的形式minmaxminmaxlntttttm?(e=2.71828)maxminmaxm式中maxt?冷、热水在换热器某一端最大的温差Cmaxmint? 冷、热水在换热器某一端最小的温差C(4) 以热水放热量为基准，设热水放热量和冷水吸热量之和的平均值为换热器的整个传 热面上的热流量，则有ColdheatQQQ?(5) 热平衡误差实用文档文案大全QQQcoldheat=?100%(6) 总传热系数mtFQK?热、冷流体的质量流量heatG、coldG是根据浮子

12、流量计读数转换而来的，可以按照 以下公式换算skghl000278.0 =三、实验设备 本实验装置采用冷水可用阀门换向进行顺逆流实验；如工作原理图5所示。换热形式为热水冷水换热式。口vt X2冷水箱图5 换热器综合实验台原理图1. 热水泵 2.热水泵 3.热水流量计 4.冷水箱5.冷水泵6.冷水流量计7.冷水顺逆流换 向阀门组8.列管式换热器 9. 套管式换热器 10.板式换热器 11.螺旋板式换热器实用文档 文案大全换热器实验台有关结构参数见表1。表1 换热器的结构参数换热器总传热面积(m电加热器功率(kW)热水泵板式列管式螺旋管式套管式自动功率允许水更换并安装好需要测量的换热器;W温。C0

13、.1440.510.14390 2ht 热水的进、出口温度，C1ct、2ct 冷水的进、出口温度，C(3) 换热器的平均温差，不论顺流、逆流都可以采用对数平均温差的形式，其公式为lnttttt ?- (e=2.71828)minmaxminmax m式中t?冷、热水在换热器某一端最大的温差，Cmax.t?冷、热水在换热器某一端最小的温差，Cmin以热水放热量为基准，设热水放热量和冷水吸热量之和的平均值为换热器的整个传热面上的热流量，则有2coldheatQQQ?(4) 热平衡误差方程为QQQcoldheat=?100%(5) 总传热系数方程为 mtFQK?(6) 热、冷流体的质量流量h tG、

14、ldG是根据流量计读数转换而来的，可以按照heat cold以下公式换算：skghl000278.0=三、实验步骤 进行套管式换热器性能测试实验时必须按照以下步骤进行，否则极有可能损坏实验设备1、将水泵进口处的过滤器螺母拧开，取出过滤器里面的过滤网，将过滤网放到清水中 洗去上面的污物，以防过滤网上污物太多，堵塞热水和冷水管路系统。清洁完成后，将 过滤网放回过滤器中，利用扳手将过滤器螺丝拧紧，以防漏水。2、检查冷水管及热水管上的阀门，使其处于最大的开启状态，以防管路不通。3、将冷水箱和热水箱里加满水。热水泵工作时，出水口有水流出，此时热水箱水面应 位于加热管以上，且距加热管至少10cm。冷水泵工

15、作时，出水口有水流出，此时冷水 箱水面应位于水泵进水口以上，且距水泵进水口至少15cm。实用文档文案大全 4、检查冷水箱及热水箱里的水，水质需清洁，不能有污物及沉淀。5、检查插座电源是否正确，确保电源不会缺相。然后将装置电源插头插到插座上。6、实验台接通电源，将漏电保护器开关拨到接通的位置。7、将装置控制面板上的顺/逆流开关拨到顺流的位置，将套管式换热器的旋钮开关打到 启动的位置，同时将加热器1，加热器 2，加热器3 启动，使加热器开始工作。8、等水箱里的水温度达到 40 度左右时，启动冷水泵及热水泵，使水路进行循环。9、等温度达到动态的平衡时，开始记录数据，可记录多组数据进行数据处理。10、

16、顺流试验完成后，转动面板上的顺/逆流切换开关，使套管式换热器的换热方式改 为逆流换热，然后重复记录数据。11、实验过程中可以通过调节冷水及热水管道上阀门的开度大小来调节系统的水流量， 从而改变装置的换热量，测定不同状态下装置的各项参数。12、实验完成后，关闭热水及冷水循环水泵，将套管式换热器旋钮开关打到停止的位置， 将顺/逆流切换开关打到停止的位置，切断装置电源。13、将装置热水箱及冷水箱的排水阀门接通，使装置内的水排出，以防长时间不用而损 坏设备。四、实验数据处理1、根据所记录的实验数据，计算套管式换热器的总传热系数、对数平均传热温差 及热平衡误差。2、根据所记录的实验数据，绘制套管式换热器

17、传热性能曲线。3、根据所记录的实验数据，分析套管式换热器顺流/逆流对传热性能的影响。五、实验注意事项1、装置水泵运转时，需排除水泵内的气体，否则水泵不能正常运转。具体做法是：在水泵处于运转状态下，利用内六角螺丝刀将水泵上部的内六角螺丝拧松， 观察螺丝孔内是否有气泡冒出，等螺丝孔内无气泡冒出时，使用内六角扳手将螺丝拧紧。2、做逆流实验时，换热器冷水部分出口及进口温度正常显示。做顺流实验时，换热器 冷水部分出口及进口温度需进行交换读取。实用文档文案大全 实验二 螺旋板式换热器性能测试一、实验目的1、熟悉螺旋板式换热器的结构。2、了解螺旋板式换热器的工作原理。3、掌握螺旋板式换热器传热性能的测量计算

18、方法。4、测定螺旋板式换热器的总传热系数，对数平均传热温差及热平衡误差。5、绘制螺旋板式换热器传热性能曲线。6、掌握螺旋板式换热器顺流/逆流对传热性能的影响。二、实验原理1、螺旋板式换热器的结构及换热原理螺旋板式换热器(SHE)结构简单而精密，它由两块或四块长金属薄板绕同一个中心卷制而成，板与板之间焊有定距柱，形成了两条或四条间距相同又各自完全 独立的螺旋形流道。螺旋板换热器的特点如下:(1) 流道内容易形成湍流螺旋板式换热器的流道呈同心状，同时具有一定数量的定距柱。流体在雷诺数较 低时，也可以产生湍流。通过这种优化的流动方式，流体的热交换能力得到了提 高，而颗粒沉积的可能性下降。(2) 流道

19、内不易堵塞由于螺旋板式换热器采用了单流道结构，因此在处理易沉积流体、粘稠流体和含 有颗粒的流体时，它一般是主流选择。这是由于螺旋板式换热器本身具有自清洁 功能，这样在阻塞没有完全形成之前，已经被流体冲洗干净。(3) 流道长度形状灵活，适应各种流体由于流道的几何形状具有很大的灵活性，因此，螺旋板式换热器可以根据已有的 条件和需求进行适当的调整。同时，螺旋板式换热器具有比较长的单独流道，可 以为许多不易处理的流体提供足够长的热交换距离，这样，流体可以在一个设备 中进行完全处理，并且避免了由于流体的突然转向而产生的堵塞问题。(4) 可直接安装在塔顶，实现多级冷凝 螺旋板式换热器的另一个突出特点是它可

20、以被焊接或是用法兰连接在塔顶成为 塔顶冷凝器，这样还可以实现多级冷凝。由于使用螺旋板式换热器可以减少管道 连接，因此相关的安装费用也降到了最低。同时，由于我们的产品既可以采用自 己的设计方案，也可以使用传统的 Rosenblad 方案 ，因此客户在选择替换已 有的产品时，可以根据自己不同的情况来选择方案，这样客户就不需要进行过多 的管线调整。可以明显的降低费用。实用文档文案大全(5)无泄漏，降低工作危险 螺旋板式换热器的另一个特点是从螺旋形流道的中心到壳体全部是由连续不断 的金属薄片卷制而成，这样就完全避免了由于存在不易处理的焊缝而产生的泄漏 危险。因此它可以用来处理敏感的、不稳定的危险流体。

21、(6) 结构紧凑，占用空间少 由于螺旋板式换热器的流道呈同心状环绕，这种设计使得换热器的结构紧凑，占 用空间大大减少。据统计，在处理相同的流体时，使用螺旋板式换热器所占的空 间仅是传统列管式换热器的六分之一，所以，螺旋板式换热器可以在多种条件下 使用并能降低客户的安装费用。(7) 清洗方便 螺旋板式换热器采用单流道结构设计，因此采用化学方法对流道内部进行清洗具 有很好的效果。有盖板的螺旋板式换热器，盖板一般都配有钩头螺栓，以便于打 开盖板，用机械方式对流道内部进行清洗。而在处理污泥和泥浆的设备上，盖板 一般都安装有脚轮或者吊架，这样可以更快捷的打开盖板2、螺旋板式换热器数据计算(1) 换热器的

22、传热方程为mtKFQ?(2) 热水和冷水热交换平衡方程式为QQ?coldheat即 ,12,21()()hphhhcpcccGcttGctt?式中Q 换热器整个传热面上的热流量，WK总传热系数，)/(2CmW?F 总传热面积，2mmt?换热器的平均温差或平均温压，。Ch tQ 热水放热量，WheatcoldQ 冷水放热量，WheatG、coldG一热、冷水的质量流量，skg/hc、 c 热、冷水的定压比热，)/(CkgkJ?hp, cp,?实用文档文案大全1ht 2ht热水的进、出口温度，C 1ct、2ct 冷水的进、出口温度，C(3) 换热器的平均温差，不论顺流、逆流都可以采用对数平均温差的

23、形式，其公 式为lnttttt ?一 (e=2.71828)minmaxminmaxm式中t?冷、热水在换热器某一端最大的温差，Cmax.t?冷、热水在换热器某一端最小的温差，Cmin以热水放热量为基准，设热水放热量和冷水吸热量之和的平均值为换热器的整个 传热面上的热流量，则有2coldheatQQQ?(4) 热平衡误差方程为QQQcoldheat一=?100%(5) 总传热系数方程为 mtFQK?(6) 热、冷流体的质量流量htG、idG是根据流量计读数转换而来的，可以按照heat cold以下公式换算：skghl000278.0=三、实验步骤 进行螺旋板式换热器性能测试实验时必须按照以下步

24、骤进行，否则极有可能损坏实验 设备。1、将水泵进口处的过滤器螺母拧开，取出过滤器里面的过滤网，将过滤网放到清水中 洗去上面的污物，以防过滤网上污物太多，堵塞热水和冷水管路系统。清洁完成后，将 过滤网放回过滤器中，利用扳手将过滤器螺丝拧紧，以防漏水。2、检查冷水管及热水管上的阀门，使其处于最大的开启状态，以防管路不通。3、将冷水箱和热水箱里加满水。热水泵工作时，出水口有水流出，此时热水箱水面应 位于加热管以上，且距加热管至少10cm。冷水泵工作时，出水口有水流出，此时冷水 箱水面应位于实用文档 文案大全水泵进水口以上，且距水泵进水口至少 15cm。4、检查冷水箱及热水箱里的水，水质需清洁，不能有

25、污物及沉淀。5、检查插座电源是否正确，确保电源不会缺相。然后将装置电源插头插到插座上。6、实验台接通电源，将漏电保护器开关拨到接通的位置。7、将装置控制面板上的顺/逆流开关拨到顺流的位置，将螺旋板式换热器的旋钮开关打 到启动的位置，同时将加热器1，加热器 2，加热器3 启动，使加热器开始工作。8、等水箱里的水温度达到40 度左右时，启动冷水泵及热水泵，使水路进行循环。9、等温度达到动态的平衡时，开始记录数据，可记录多组数据进行数据处理。10、顺流试验完成后，转动面板上的顺/逆流切换开关，使螺旋板式换热器的换热方式 改为逆流换热，然后重复记录数据。11、实验过程中可以通过调节冷水及热水管道上阀门

26、的开度大小来调节系统的水流量， 从而改变装置的换热量，测定不同状态下装置的各项参数。12、实验完成后，关闭热水及冷水循环水泵，将套管式换热器旋钮开关打到停止的位置， 将顺/逆流切换开关打到停止的位置，切断装置电源。13、将装置热水箱及冷水箱的排水阀门接通，使装置内的水排出，以防长时间不用而损 坏设备。四、实验数据处理1、根据所记录的实验数据，计算螺旋板式换热器的总传热系数、对数平均传热温 差及热平衡误差。2、根据所记录的实验数据，绘制螺旋板式换热器传热性能曲线。3、根据所记录的实验数据，分析螺旋板式换热器顺流/逆流对传热性能的影响。五、实验注意事项1、装置水泵运转时，需排除水泵内的气体，否则水

27、泵不能正常运转。 具体做法是：在水泵处于运转状态下，利用内六角螺丝刀将水泵上部的内六角螺丝拧松， 观察螺丝孔内是否有气泡冒出，等螺丝孔内无气泡冒出时，使用内六角扳手将螺丝拧紧。2、做逆流实验时，换热器冷水部分出口及进口温度正常显示。做顺流实验时，换热器 冷水部分出口及进口温度需进行交换读取。实用文档文案大全 实验三 列管式换热器性能测试一、实验目的1、熟悉列管式换热器的结构。2、了解列管式换热器的工作原理。3、掌握列管式换热器传热性能的测量计算方法。4、测定列管式换热器的总传热系数，对数平均传热温差及热平衡误差。5、绘制列管式换热器传热性能曲线。6、掌握列管式换热器顺流/逆流对传热性能的影响。

28、二、实验原理1、列管式换热器的结构及换热原理 列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、 管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，可分别采用普通碳钢、紫 铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动， 从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳 体上的另一接管处流种：1 固定管板式换热器：这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换 热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和 壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子 和管板

29、与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当 管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至 管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50C以上 时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳 壁与管壁温差低于6070C和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过 0.6Mpa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结 构。2 浮头式换热器：换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子 受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块

30、管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”， 所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束 的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的 热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点为结构复杂，造价高。实用文档文案大全但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。4. U型管式换热器：U形管式换热器，每根管子都弯成U形，两端固定在同一块管板上，每根管子皆 可自由伸缩，从而解决热补偿问题。管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子 可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子 少。优点是结构简单，质量轻，适用于高

31、温高压条件。2、列管式换热器数据计算(1) 换热器的传热方程为mtKFQ?(2) 热水和冷水热交换平衡方程式为QQ?coldheat即 ,12,21()()hphhhcpcccGcttGctt?式中Q-换热器整个传热面上的热流量，WK总传热系数，)/(2CmW?F 总传热面积，2mt?换热器的平均温差或平均温压，。CmheatQ 热水放热量，WcoldQ 冷水放热量，WheatG、coldG一热、冷水的质量流量，skg/hc、 c 热、冷水的定压比热，)/(CkgkJ?hp , cp ,?1ht、2ht热水的进、出口温度，。C1h 2h1ct 2ct 冷水的进、出口温度，C(3) 换热器的平均

32、温差，不论顺流、逆流都可以采用对数平均温差的形式，其公 式为实用文档文案大全.lnttttt ?- (e=2.71828)mmaxmmmaxm式中 t?冷、热水在换热器某一端最大的温差，Cmax.t?冷、热水在换热器某一端最小的温差，Cmin以热水放热量为基准，设热水放热量和冷水吸热量之和的平均值为换热器的整个 传热面上的热流量，则有2coldheatQQQ?(4) 热平衡误差方程为QQQcoldheat=?100%(5) 总传热系数方程为 mtFQK?(6) 热、冷流体的质量流量h tG、ldG是根据流量计读数转换而来的，可以按照 heat cold以下公式换算：skghl000278.0=

33、三、实验步骤 进行列管式换热器性能测试实验时必须按照以下步骤进行，否则极有可能损坏实验设 备。1、将水泵进口处的过滤器螺母拧开，取出过滤器里面的过滤网，将过滤网放到清水中 洗去上面的污物，以防过滤网上污物太多，堵塞热水和冷水管路系统。清洁完成后，将 过滤网放回过滤器中，利用扳手将过滤器螺丝拧紧，以防漏水。2、检查冷水管及热水管上的阀门，使其处于最大的开启状态，以防管路不通。3、将冷水箱和热水箱里加满水。热水泵工作时，出水口有水流出，此时热水箱水面应 位于加热管以上，且距加热管至少10cm。冷水泵工作时，出水口有水流出，此时冷水 箱水面应位于水泵进水口以上，且距水泵进水口至少15cm。4、检查冷

34、水箱及热水箱里的水，水质需清洁，不能有污物及沉淀。5、检查插座电源是否正确，确保电源不会缺相。然后将装置电源插头插到插座上。6、实验台接通电源，将漏电保护器开关拨到接通的位置。7、将装置控制面板上的顺/逆流开关拨到顺流的位置，将列管式换热器的旋钮开关打 到启动的位置，同时将加热器1，加热器 2，加热器3 启动，使加热器开始工作。实用文档文案大全 8、等水箱里的水温度达到40 度左右时，启动冷水泵及热水泵，使水路进行循 环。9、等温度达到动态的平衡时，开始记录数据，可记录多组数据进行数据处理。10、顺流试验完成后，转动面板上的顺/逆流切换开关，使列管式换热器的换热方式改 为逆流换热，然后重复记录

35、数据。11、实验过程中可以通过调节冷水及热水管道上阀门的开度大小来调节系统的水流量， 从而改变装置的换热量，测定不同状态下装置的各项参数。12、实验完成后，关闭热水及冷水循环水泵，将套管式换热器旋钮开关打到停止的位置， 将顺/逆流切换开关打到停止的位置，切断装置电源。13、将装置热水箱及冷水箱的排水阀门接通，使装置内的水排出，以防长时间不用而损 坏设备。四、实验数据处理 1、根据所记录的实验数据，计算列管式换热器的总传热系数、对数平均传热温差 及热平衡误差。2、根据所记录的实验数据，绘制列管式换热器传热性能曲线。3、根据所记录的实验数据，分析列管式换热器顺流/逆流对传热性能的影响。五、实验注意

36、事项1、装置水泵运转时，需排除水泵内的气体，否则水泵不能正常运转。 具体做法是：在水泵处于运转状态下，利用内六角螺丝刀将水泵上部的内六角螺丝拧松， 观察螺丝孔内是否有气泡冒出，等螺丝孔内无气泡冒出时，使用内六角扳手将螺丝拧紧。2、做逆流实验时，换热器冷水部分出口及进口温度正常显示。做顺流实验时，换热器 冷水部分出口及进口温度需进行交换读取。实用文档 文案大全实验四板式换热器性能测试 一、实验目的1、熟悉板式换热器的结构。2、了解板式换热器的工作原理。3、掌握板式换热器传热性能的测量计算方法。4、测定板式换热器的总传热系数，对数平均传热温差及热平衡误差。5、绘制板式换热器传热性能曲线。6、掌握板

37、式换热器顺流/逆流对传热性能的影响。二、实验原理 1、板式换热器的结构及换热原理 板式换热器属于高效换热设备。在实际应用中有两种，一种是旋压法制造的伞板 式换热器，另一种是冲压法制造的平板换热器，其结构特点如下：1、体积小、占地面积少 板式换热器占地面积为同样换热能力的列管换热器的30%左右，若与淋洒式的排 管冷却器相比就更优越。2、传热效率高 板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标，板片波纹所形成的特殊流道，使 流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流（湍流），扰动流又有自净效应以防 止污垢生成因而传热效率很高。一般地说，板式换热器的传热系数K值在3000 6000W/m2.oC范围内。这就

38、表明，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/21/4 即可达到同样的换热效果。3、组装灵活 由于换热板容易拆卸，通过调节换热板的数目或者变更流程就可以得到最合适的 传热效果和容量。只要利用换热器中间架，换热板部件就可有多种独特的机能。 这样就为用户提供了随时可变更处理量和改变传热系数K值或者增加新机能的 可能。当生产上要求改变工艺条件和产量时，板式换热器只要增减板片数量或改 变板片组装流程通道形式，即可满足要求。4、金属消耗量低板式换热器的板片每平方米消耗金属为8kg左右，而同样参数的螺旋板式换热器 则需要20kg左右，其他管壳式换热器就更多了。5、热损失小 板式换热器由于仅是板片外边暴露在大

39、气中，所以热损失仅1%左右，不需要采 用保温层。实用文档文案大全6、拆卸、清洗、检修方便 对于容易结垢的介质，一方面由于板式换热器中的介质有激烈的湍流，其湍流临 界雷诺数比一般列管式换热器低10倍左右，因而不易结垢。另一方面板片均可 拆卸，便于清洗。7、使用安全可靠 在板片之间的密封装置上设计了2道密封，同时又设有信号孔，一旦发生泄漏， 可将其排出热换器外部，即防止了二种介质相混，又起到了安全报警的作用。8、有利于低温热源的利用 由于两种介质几乎是全逆流流动，以及高的传热效果，板式换热器两种介质的最 小温差可达到loC。用它来回收低温余热或利用低温热源都是最理想的设备。9、冷却水量小 板式换热

40、器由于其流道的几何形状所致，以及二种液体都又很高的热效率，故可 使冷却水用量大为降低。反过来又降低了管道，阀门和泵的安装费用。占地少，易维护10、阻力损失少 在相同传热系数的条件下，板式换热器通过合理的选择流速，阻力损失可控制在 管壳式换热器的1/3范围内。11、投资效率高 在相同传热量的前提下，板式换热器与管壳式换热器相比较，由于换热面积，占 地面积，流体阻力，冷却水用量等项目数值的减少，使得设备投资、基建投资、 动力消耗等费用大大降低，特别是当需要采用昂贵的材料时，由于效率高和板材 薄，设备更显经济。2、板式换热器数据计算(1) 换热器的传热方程为m tKFQ?(2) 热水和冷水热交换平衡

41、方程式为coldheatQQ?,12,21()()GcttGctt?hphhhcpccc式中Q 换热器整个传热面上的热流量，WK总传热系数，)/(2CmW？实用文档文案大全F 总传热面积，2mmt?换热器的平均温差或平均温压，。CheatQ 热水放热量，WcoldQ 冷水放热量，WheatG、coldG一热、冷水的质量流量，skg/h c、 c 热、冷水的定压比热，)/(CkgJ?hp , cp ,1ht、2ht 热水的进、出口温度，C1h 2h1ct、2ct 冷水的进、出口温度，C(3) 换热器的平均温差，不论顺流、逆流都可以采用对数平均温差的形式，其公 式为lnttttt ?- (e=2.

42、71828)minmaxminmaxm式中t?冷、热水在换热器某一端最大的温差，Cmax.t?冷、热水在换热器某一端最小的温差，C min以热水放热量为基准，设热水放热量和冷水吸热量之和的平均值为换热器的整个 传热面上的热流量，则有2coldheatQQQ?(4) 热平衡误差方程为QQQcoldheat一=?100%(5) 总传热系数方程为 mtFQK?(6) 热、冷流体的质量流量h tG、ldG是根据流量计读数转换而来的，可以按照 heat cold以下公式换算：skghl000278.0=三、实验步骤实用文档文案大全 进行板式换热器性能测试实验时必须按照以下步骤进行，否则极有可能损坏实 验

43、设备。1、将水泵进口处的过滤器螺母拧开，取出过滤器里面的过滤网，将过滤网放到清水中 洗去上面的污物，以防过滤网上污物太多，堵塞热水和冷水管路系统。清洁完成后，将 过滤网放回过滤器中，利用扳手将过滤器螺丝拧紧，以防漏水。2、检查冷水管及热水管上的阀门，使其处于最大的开启状态，以防管路不通。3、将冷水箱和热水箱里加满水。热水泵工作时，出水口有水流出，此时热水箱水面应 位于加热管以上，且距加热管至少10cm。冷水泵工作时，出水口有水流出，此时冷水 箱水面应位于水泵进水口以上，且距水泵进水口至少15cm。4、检查冷水箱及热水箱里的水，水质需清洁，不能有污物及沉淀。5、检查插座电源是否正确，确保电源不会

44、缺相。然后将装置电源插头插到插座上。6、实验台接通电源，将漏电保护器开关拨到接通的位置。7、将装置控制面板上的顺/逆流开关拨到顺流的位置，将板式换热器的旋钮开关打到 启动的位置，同时将加热器1，加热器 2，加热器3 启动，使加热器开始工作。8、等水箱里的水温度达到 40 度左右时，启动冷水泵及热水泵，使水路进行循环。9、等温度达到动态的平衡时，开始记录数据，可记录多组数据进行数据处理。10、顺流试验完成后，转动面板上的顺/逆流切换开关，使列管式换热器的换热方式改 为逆流换热，然后重复记录数据。11、实验过程中可以通过调节冷水及热水管道上阀门的开度大小来调节系统的水流量， 从而改变装置的换热量，

45、测定不同状态下装置的各项参数。12、实验完成后，关闭热水及冷水循环水泵，将套管式换热器旋钮开关打到停止的位置， 将顺/逆流切换开关打到停止的位置，切断装置电源。13、将装置热水箱及冷水箱的排水阀门接通，使装置内的水排出，以防长时间不用而损 坏设备。四、实验数据处理1、根据所记录的实验数据，计算板式换热器的总传热系数、对数平均传热温差及 热平衡误差。2、根据所记录的实验数据，绘制板式换热器传热性能曲线。3、根据所记录的实验数据，分析板式换热器顺流/逆流对传热性能的影响。五、实验注意事项1、装置水泵运转时，需排除水泵内的气体，否则水泵不能正常运转。 具体做法是：在水泵处于运转状态下，利用内六角螺丝

46、刀将水泵上部的内六角螺丝拧松， 观察螺丝孔内是否有气泡冒出，等螺丝孔内无气泡冒出时，使用内六角扳手将螺丝拧紧。2、做逆流实验时，换热器冷水部分出口及进口温度正常显示。做顺流实验时，换热器 冷水部分出口及进口温度需进行交换读取。实用文档文案大全顺逆流问题换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时，入口处两流体的温差最大， 并沿传热表面逐渐减小，至出口处温差为最小。逆流时，沿传热表面两流体的温差分布 较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的 平均温差最大顺流最小。在完成同样传热量的条件下，采用逆流可使平均温差增大，换热器的传热面积减小；若 传热面积不变，

47、采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费，后 者可节省操作费，故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。影响换热系数的因素：1、换热器的类型2、流体的类型、性质3、操作实验条件4、污垢热阻（流体的性质、传热壁面的材料、操作条件、清洗周期）5、流体的流速（过低导致管路阻塞、过高导致流动阻力增加）根据实验结果说明为什么工程上可以忽略换热器中间壁的导热热阻？ 金属换热器壁面较薄，而且材料换热系数较高，不是主要热阻，可以忽略。冷热水箱温度不恒定对实验结果有何影响？ 偏高，实验得换热容量不足，偏低，换热熔量偏高，真实性差，建议采用大的水箱，是 温度温差降小，并采用无纸记录仪记录数据，整体分析。实验中为什么可以不考虑辐射换热？ 辐射换热所占换热的比例相对较小,可以忽略怎样由传热性能曲线,比较三种换热器的性能?1 .以换热器入口和出口位置为横坐标，温度为纵坐标，绘制换热器顺逆流温度分布简 图；2 .以冷水流量为横坐标，以传热系数为纵坐标，绘制换热器传热性能曲线；3 .以热水流量为横坐标，以传热系数为纵坐标，绘制换热器传热性能曲线。 实用文档 文案大全