液-液板式换热实验指导书
油-水列管换热实验指导书(仅供参考,不是同一套设备)
油－水列管换热实验实验指导书油－水列管换热实验一、 实验目的1．了解间壁式传热元件，测定列管式换热器的总传热系数，测定管内α与Re 之间的关系。
2．观察列管换热器结构，考察冷流体流速对总传热系数的影响。
3．比较并流传热和逆流传热的流程特点和实验效果。
4．了解热电阻测温方法、涡轮流量计测流量方法，学会使用变频器。
二、基本原理在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面（传热元件）进行热量交 换，称为间壁式换热。
如图(4－1)所示，间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热， 固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。
达到传热稳定时，有()()()()mm W M W p p t KA t t A T T A t t c m T T c m Q ∆=-=-=-=-=221112222111αα （4－1） 式中：Q － 传热量，J / s ；Tt图4－1间壁式传热过程示意图m 1 － 热流体的质量流率，kg / s ； c p 1 － 热流体的比热，J / (kg ∙℃)； T 1 － 热流体的进口温度，℃； T 2 － 热流体的出口温度，℃； m 2 － 冷流体的质量流率，kg / s ； c p 2 － 冷流体的比热，J / (kg ∙℃)； t 1 － 冷流体的进口温度，℃； t 2 － 冷流体的出口温度，℃；α1 － 热流体与固体壁面的对流传热系数，W / (m 2 ∙℃)；A 1 － 热流体侧的对流传热面积，m 2；()m W T T -－ 热流体与固体壁面的对数平均温差，℃；α2 － 冷流体与固体壁面的对流传热系数，W / (m 2 ∙℃)；A 2 － 冷流体侧的对流传热面积，m 2；()m W t t - － 固体壁面与冷流体的对数平均温差，℃；K － 以传热面积A 为基准的总给热系数，W / (m 2 ∙℃)； m t ∆－ 冷热流体的对数平均温差，℃；热、冷流体间的对数平均温差可由式（4—2）计算，()()12211221ln t T t T t T t T t m -----=∆ （4－2）下面通过两种方法来求对流给热系数。
6、液液传热综合实验说明书
液-液传热实验装置说明书一、实验装置的基本功能和特点本实验装置是以冷水和热水为介质，测定流体在套管换热器对流传热系数αi 的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
确定关联式Nu=ARe m Pr0.4中常数A、m的值。
实验装置的主要特点如下：1.实验操作方便,安全可靠。
2.数据稳定,强化效果明显，用图解法求得的回归式与经验公式很接近。
3.水,电的耗用小,实验费用低。
4.传热管路采用管道法兰联接,不但密封性能好,•而且拆装也很方便。
5.箱式结构，外观整洁，移动方便。
二、实验装置的基本情况1.流量的测定：采用转子流量计测量( ℃ ) 由 2.温度测量：热水入、出传热管冷水入出以及管外壁面平均温度Tw热电偶温度计测量。
按键，固定单路温度显示。
按AM键恢复循环显示。
3.电加热箱：是产生热水的装置,内装有2支2kw的电热器,当水温由温度控制仪控制。
控温，按住键，调节HIAL数值为要控温度。
三、实验设备流程图: 见附图所示。
四、实验方法及步骤(1) 向电加热箱加水，并通电加热。
(2) 检查流量计流量调节阀是否关闭。
(3) 启动离心泵改变流量调节阀开度。
稳定后测定流量、热水进出口温度、冷水进出、管外壁面平均温度。
测定5～6组实验数据。
(4) 实验结束. 关闭加热器开关。
五. 使用本实验设备应注意的事项1．检查加热箱中的水位是否在正常范围内。
特别是每个实验结束后，进行下一实验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量。
六、附录:1.实验数据的计算过程简介。
已知数据及有关常数:(1)传热管内径d i (mm)及流通断面积 F (m 2). d i ＝18.00(ｍｍ),＝0.018 (ｍ); F ＝π(d i 2)／4（m 2）.(2)传热管有效长度 L(ｍ)及传热面积s i (m 2). L ＝1.00ｍ S i ＝πL d i (m 2).(3) 定性温度at(℃)取t 值为进口温度t 1(℃)及出口温度t 2 (℃)的平均值, 即221t t at +=（℃）可以查得: 测量段上液体的平均密度 ρ (Kg/m 3); 测量段上液体的平均比热 Cp (J ／Kg ·k);测量段上液体的平均导热系数 λ (Ｗ／ｍ·K);测量段上液体的平均粘度 μ(s Pa ⋅);1.由热量衡算式：)(12t t W c Q p i -=())(3600W tCp VQ t i t ∆⨯⨯⨯=ρ式中：V —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ；对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定。
套管换热器液-液换热实验实验指导书
套管换热器液-液换热实验实验指导书套管换热器液-液换热实验实验指导书一、实验目的1．通过实验，测定在套管换热器中进行的液液热交换的传热总系数，流体在圆管内作强制湍流时的传热系数。
2．对在强制对流下进行液液热交换过程，验证求算传热膜系数的关联式。
通过实验取得新物系的传热系数的数据及其计算式。
3．通过本实验，了解传热过程的实验方法，在实验技能上受到一定的训练，并加深对传热过程基本原理的理解。
二、实验设备本实验装置主要由套管热交换器（Ф121.5mm的黄铜管为内管，Ф202.0mm的有机玻璃管为套管所构成）、恒温循环水槽（控制恒温）、高位稳压水槽（保持水压恒定）以及一系列测量和控制仪表所组成，装置流程如图所示。
温度器两端测试点的图套管热交换冷流体热流体三、实验的方法与步骤1、向恒温循环水槽灌入蒸馏水或软水，直至溢流管有水溢出为止。
2、开启并调节通往高位稳压水槽的自来水阀门，使槽内充满水，并溢流管有水流出。
3、将冰碎成细粒，放入冷阱中并掺入少许蒸馏水，使之浊状。
将热电偶冷接点插入冰水中，盖严盖子4、循环水槽的温度自控装置的温度定为55℃。
启动恒温水槽的电热器。
等恒温水槽的水达到预定温度后即可开始实验。
5、开启冷水截止球阀，测定冷水流量，实验过程中保持恒定。
6、启动循环水泵，开启并调节热水调节阀。
热水流量在60～250L/h 范围内选取若干流量值（一般要求不少于4～5组测试数据），进行实验测定。
7、每调节一次热水流量，待流量和温度都恒定后，再通过琴键开关，依次测定个点温度。
四、实验结果整理1、记录实验设备基本参数。
实验设备型式和装置方式：水平装置套管式热交换器内管基本参数：材料：黄铜外径：d=mm壁厚：=mm测试段长度：L=mm套管基本参数：材料：有机玻璃外径：d`=mm壁厚：`=mm流体流通的横截面积：内管横截面积：S=mm2环隙横截面积：S`=mm2热交换面积：内管内壁表面积：Aw=mm2内管外壁表面积：Aw`=mm2平均热交换面积；A=mm22．实验数据记录：实验序号冷水流量热水流量温度测试截面I测试截面ⅡV,VT1TW1T`1T2TW2T`2Kg/sKg/s0C0C0C0C0C0C3.实验数据整理：（1）求取总传热系数；实验序号管内流速流体间温度差传热速率总传热系数u△T1△T2△TmQKm.s-1KKKWW.m-2K-11234（2）由实验数据求取流体在圆形内做强制湍流时的传热膜系数а。
液-液传热实验
六、实验数据与处理1. 套管换热器实验数据记录表（第1套）1233158.853.456.122,,,56.142.213.910985.148010472.9/m m m pm m m w m m T T T C T T T q Q Kg hρλμρ--++===∆=-=-==⨯=⨯⨯=现以第组数据计算相关参数定性温度℃都可根据定性温度查《化工原理》上册附录7，再进行差值计算得到。
℃()()()32223124144480100.295/2410472.9()4176.458.853.42962.2736002962.272355.410.024 1.213.9985.10.2950.024R ··13929.96e 5.0021023i i m pm i i i i m m i m i Q Q u m s A d Q q C T T WQ W m K N A T u d u d ππαπρμαλ-----⨯⨯====⨯=-=⨯⨯-====∆⨯⨯⨯⨯⨯=====⨯0.340.355.410.0245.00286.3220.65494176.4Pr 3.190.654986.322/Pr 6100.9503.19pm m m C Nu λμ-=⨯=====⨯⨯210028003500αiRe2.列管换热器实验数据记录表（第1套）m，m m pm m m 不重复计算。
()()()()()()12521211221211124360.9756.924.245.01105320 1.572/2183693164174.3856.945.19.6=28.956.924.2ln ln 4503.019.660240i i m pm m WT t T t t Q Q u m sA d Q T t q C T t t t P T T t T ππ-------∆==-⎛⎫⎛⎫- ⎪⨯⨯====⨯ ⎪-⎝⎭-⎝⎭-==-⨯⨯-=-==逆现以第组数据计算有关参℃数12210.219.60.1256.919.656.945.02.5924.219.6987.6 1.5720.006Re 17194.10.0005417ln 1=0.98894i T T R t t ud R Q K d ρμϕπ-=---===--⨯⨯===-==单壳程双管程换热器的温差校正系数可用下面的经验公式计算204360.971264.99/()40.008 1.228.6m W m K L t π==∆⨯⨯⨯KRe3. 求出关联式0.3Re Pr m Nu C C m =中常数、的值。
《热质交换原理与设备》实验指导书概述
当确认散热器供、回水温度和流量基本稳定后，即可进行测定。散热器供回水温度tg与th及室内温度t，均采用Pt100.1传感器，配数显巡检测试仪直接测量，流量用转子流量计测量。温度和流量均为每10分钟测读一次。
Gt=L/1000=L·10-3m3/h
式中：L——转子流量计读值；l/h；
4）每一工况的试验，均需测定以下参数：空气进口温度；空气出口温度；空气孔板压差；空气阻力压差。热水进口温度；热水出口温度；热水流量等。
2、操作步骤
1）连接电源（380V，四线，50HZ，10KW）；
2）向电热水箱内注水至超过水加热器最高点，以免加热器内有空气存在；
3）用胶管把换热器进出口处的阻力测嘴与差压传感器连接好，用胶管把孔板流量计前后处的阻力测嘴与差压传感器连接好；
4）接通电源，启动水泵，检查水管路，不得漏水，否则应处理，关闭水泵；
5）设置温控表至所控温度值，启动电加热器；
6）温度到达设值后，启动水泵；
7）启动风机：打开风机开关，调节调速电位器，使风速最大；
8)观察巡检仪显示数据是否正常等。
3、工况调节
1）根据水温度利用水泵出口阀门可调节热水流量。
2）根据空气温差，调节电位器可调节空气流量。
-n6
第6通道开
0
0-40KPa
4-20mA
右散热器阻力(压差)
-n7
第7通道开
0
Pt100.1
环境温度
-n8
第8通道开
1
-n9—-n16
均设置为关
1
第1、2、3、4、7通道设置:
1SL0
输入分度号
09
1SL1
小数点
1
套管换热器液-液热交换实验仪实验指导书a
化学工程实验仪器系列产品CEA—H01型套管换热器液-液热交换实验仪实验指导书北京新华教仪科贸有限公司一、实验目的在工业生产或实验研究中，常遇到两种流体进行热量交换，来达到加热或冷却之目的。
为了加速热量传递过程，往往需要将流体进行强制流动。
对于在强制对流下进行的液－液热交换过程，曾有不少学者进行过研究，并取得了不少求算传热膜系数的关联式。
这些研究结果都是在实验基础上取得的。
对于新的物系或者新的设备，仍需要通过实验来取得传热系数的数据及其计算式。
本实验的目的，是测定在套管换热器中进行的液－液热交换过程的传热总系数，流体在圆管内作强制湍流时的传热膜系数。
以及确立求算传热系数的关联式。
同时希望通过本实验，对传热过程的实验研究方法有所了解，在实验技能上受到一定的训练，并对传热过程基本原理加深理解。
二、实验原理冷热流体通过固体壁所进行的热交换过程，先由热流体把热量传递给固体壁面，然后由固体壁面的一侧传向另一侧，最后再由壁面把热量传给冷流体。
换言之，热交换过程即为给热、导热、给热三个串联过程组成。
若热流体在套管热交换器的管内流过，而冷流体在管外流过，设备两端测试点上的温度如图1所示。
则在单位时间内热流体向冷流体传递的热量，可由热流体的热量衡算方式来表示：图1 套管热交换器两端测试点的温度()21T T C m Q p a -= J ·s 1- （1）就整个热交换而言，由传热速率基本方程经过数学处理，可得计算式为m T KA Q ∆= J ·s 1- （2）式中： Q ——传热速率，J ·s 1-或W ；a m ——热流体的质量流率，kg ·s 1-；p C ——热流体的平均比热容，是J ·kg 1-·K 1-；T ——热流体的温度，K ；T '——冷流体的温度，K ；w T ——固体壁面温度，K ；K ——传热总系数，W ·m 2-·K 1- A ——热交换面积，m 2；m T ∆——两流体间的平均温度差，K 。
板式换热器设计指导书
板式换热器设计指导书胡雨燕热能与环境工程研究所2006-10-15一、 板式换热器简介1.1可拆式板式换热器的基本结构板式换热的基本构造如图1所示。
图1 板式换热器的基本构造板片是传热元件，一般由0.6~0.8mm的金属板压制成波纹状，波纹板片上贴有密封垫圈。
板片按设计的数量和顺序安放在固定压紧板和活动压紧板之间，然后用压紧螺柱和螺母压紧，上、下导杆起着定位和导向作用。
固定压紧板、活动压紧板、导杆、螺柱、螺母、前支杆可统称为板式换热器的框架；众多的板片、垫片可称为板束。
分析以上的结构和零部件的组成，可见其零部件品种少，且通用性极强，这十分有利于成批生产及使用维修。
1.2可拆式板式换热器的基本参数1.2.1 单板计算换热面积a在垫片内侧参与换热部分的板片展开面积。
按式（1）计算：1a a ⋅=φ （1）式中：—单板计算换热面积，；a 2m φ—展开系数，板片展开面积与投影面积之比，按式（2）计算tt '=φ （2）式中：'t —波纹节距展开长度，mm ； t —波纹节距（如图2 所示），mm ；1a —在垫片内侧参与换热部分的板片投影面积，。
2m 注:若导流区与波纹区波纹节距相差较大时，应分别计算导流区与波纹区的换热面积，两者相加1.2.2 单板公称换热面积经圆整后的单板计算换热面积，一般圆整到小数点后2位。
如单板计算换热面积为0.346，圆整后的公称换热面积为0.35。
2m 2m 图21.2.3 板间距b板式换热器相邻两板片间的平均距离b ，如图2 所示。
1.2.4 当量直径De四倍的板间通道截面积与其湿润周边之比，按式（4）计算。
b SA D se 24≈=（4） 式中：—通道截面积，s A 2m S —参与传热的湿润周长，m 。
1.2.5 换热器换热面积A经圆整后的整台板式换热器中有效换热板片数(板片总数减2)与单板计算换热面积之积，按式（5）计算：)2(−=p N a A （5）式中：—板片总数。
实验五 液—液热交换的总传热系数及膜系数的测定
实验四 液—液热交换总传热系数及膜系数的测定一、实验目的在工业生产和实验研究中，常遇到两种液体进行热交换，来达到加热或者冷却 之目的。
为了强化热量传递过程，往往需要将流体进行强制流动。
对于在强制对流下进行的液一液热交换，曾有不少学者进行过研究，并取得了不少求算流体传热膜系数的关联式。
每一个关联式都是在特定的条件下，由大量实验数据归纳而成。
对于新的物系或者新的设备，仍需要通过实验来取得传热系数的数据及其计算式 。
本实验利用套管热器实验装置，测定液—液热交换的总传热系数，以及流体在圆管内作强制湍流时的传热膜系数。
希望通过本实验，对这种传热过程的实验研究方法有所了解，在实验技能上受到一定的训练，并加深对流体传热基本原理的理解。
二、实验原理1、总传热系数K 的测定冷热流体通过固体间壁所进行的热交换过程由给热—导热—给热三部分组成。
单位时间内热流体向冷流体传递热量，可由总的传热速率方程式及热量衡算方程表示：)/()()(12,,21,,s J t t c q T T c q t A K c p c m h p h m m -=-=∆⋅⋅=Φ （4—1）或 )/(22s J t A K m ∆⋅⋅=Φ （4—2）式中：Φ——传热速率，J/s ；A ——固体壁面积，即热交换面积，m 2； A ——管的外表面积，m 2； K ——传热系数，W·m -2·K -1；K 2——基于管外表面的传热系数，W·m -2·K -1；m t ∆——两种流体的平均温度差，K 。
c m h m q q ,,,——分别为热流体和冷流体的质量流量，kg·s -1；c p ，h ，c p ，c ——分别为热流体和冷流体的定性温度时的比热容，J·kg -1·K -1；T 1，T 2——分别为热流体进口温度、出口温度，K ； t 1，t 2——分别为冷流体出口温度、进口温度，K ；2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ （4—3） 21,t t ∆∆——分别为热交换器两端冷热流体的温度差，K 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
液－液板式换热实验实验指导书
液－液板式换热实验
一、实验目的
1．掌握冷热流体通过间壁换热时的基本规律；
2．测定板式换热器的总传热系数；
3．考察流体流速对总传热系数的影响；
4．了解板式换热器的特点，了解其使用范围。
二、基本原理
在工业生产过程中，大量情况下，采用间壁式换热方式进行换热。
所谓间壁式换热，就是冷、热两种流体之间有一固体壁面，两流体分别在固体壁面的两侧流动，两流体不直接接触，通过固体壁面（传热元件）进行热量交换。
本装置主要研究板式换热。
板式换热器是一种传热效果好，结构紧凑的重要化工换热设备。
在温度不太高和压力不太大的情况下，应用板式换热器比较有利。
板式换热器主要由一组长方形的金属传热板片构成，和板框压滤机结构相似，用框架将板片夹紧组装于支架上。
两相邻板片的边缘衬以垫片压紧。
板片四角有圆孔，形成流体的通道。
冷热流体相间地在板片两侧流过，通过板片进行换热。
板片厚度为0.5-3mm，由于板片相当薄，所以传热很好，但刚度不够。
通常都将板片压制成各种槽形或波形的表面，既增加了刚度，不至受压变形；同时也增加了湍流程度与传热面积，且使流体流过时分布均匀。
两块板之间的距离通常为4-6mm左右。
如图(4－1)所示，间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。
T
t
图4－1间壁式传热过程示意图
达到传热稳定时，有
()()m
p p t KA t t c m T T c m Q ∆=-=-=12222111 （4－1）
式中：Q － 传热量，J / s ；
m 1 － 热流体的质量流率，kg / s ； c p 1 － 热流体的比热，J / (kg ∙℃)； T 1 － 热流体的进口温度，℃； T 2 － 热流体的出口温度，℃； m 2 － 冷流体的质量流率，kg / s ； c p 2 － 冷流体的比热，J / (kg ∙℃)； t 1 － 冷流体的进口温度，℃； t 2 － 冷流体的出口温度，℃； A －传热面积，m 2；
K － 以传热面积A 为基准的总给热系数，W / (m 2 ∙℃)； m t ∆－ 冷热流体的对数平均温差，℃；
热、冷流体间的对数平均温差可由式（4—2）计算：
()()1
2211221ln t T t T t T t T t m -----=
∆ （4－2）
其中，板式换热的换热面积为定值=0.5㎡ 由此可计算换热器的总给热系数：
m
t A Q K ∆=
（4－4）
第 4 页 共 5页
本实验装置中，热流体流量温度不在常温范围内时，读取流量时要对流量进行密度的校正，
S
N f N S f N
S Q Q ρρρρρρ)()(--=
Q S -- 实际的流量值，Q N -- 仪表的读数示值，ρf -- 浮子密度，ρN -- 20℃时水的密度（标准状态）， ρS -- 被测介质的密度，
水的密度：998.2kg/m 3
(20℃），983.2kg/m 3
(60℃），977.8kg/m 3
(70℃）； 水的比热：4.183kJ/kg.K （20℃)，4.178kJ/kg.K （60℃),4.187J/kg.K （70℃),
三、 实验装置与流程
液液板式换热实验流程图
名称
符号 单位 备注 板式冷流体进口温度
t 1
℃
板式换热的换热面
四、操作步骤
1.打开总电源开关、仪表开关，待各仪表温度自检显示正常后进行下步操作。
2.开启热液泵，流量300L/h左右，打入预热器通过板式换热器热流体流回到热液池，此
时开启预热器加热，控制加热温度在60度左右，观察热流体进出口温度，当热流体进
出口温度稳定以后，说明系统已经稳定好了，开始通入冷流体。
3.实验进行中可取4-5组数据，热流体流量保持在300L/h，冷流体流量从400L/h开始调
节，依次记录冷流体400L/h，300L/h，200L/h，100L/h四个测量点冷热流体进出口的
温度及流量。
在流量调解过程中一定要冷热流体进出口温度稳定后记录实验数据。
4.实验结束，应先关闭加热器，关闭热液泵，冷流体继续通入，待各温度显示至室温左
右，再关闭电源。
五、实验报告
1.板式换热器换热流程下，求取总换热系数K。