实验四 总传热实验
实验四 传热实验0精选全文
可编辑修改精选全文完整版实验四 传热实验一 实验内容测定单壳程双管程列管式换热器的总传热系数二 实验目的1 了解影响传热系数的工程因素和强化传热操作的工程途径。
2 学会传热过程的调节方法。
三 实验基本原理工业上大量存在的传热过程（指间壁式传热过程）都是由固体内部的导热及冷热流体与固体表面间的给热组合而成。
传热过程的基本数学描述是传热速率方程式和热量衡算式。
热流密度q 是反应具体传热过程速率大小的特征量。
对q 的计算需引入壁面温度，而在实际计算时，壁温往往是未知的。
为实用方便，希望避开壁温，直接根据冷热流体的温度进行传热速率计算在间壁式换热器中，热量序贯的由热流体传给壁面左侧、再由壁面左侧传导至壁面右侧、最后由壁面右侧传给冷流体。
在定态条件下，忽略壁面内外面积的差异，则各环节的热流密度相等，即q =Q A =T−T W 1ɑh =T W −t w δɑh =t w −t 1ɑc ①由①式可以得到q =T−t1ɑh +δh +1ɑc =推动力阻力 ②由上式，串联过程的推动力和阻力具有加和性。
上式在工程上常写为Q=KA(T-t) ③式中K=11ɑh +δh +1ɑc ④式④为传热过程总热阻的倒数，称为传热系数，是换热器性能好坏的重要指标。
比较①和④两式可知，给热系数α同流体与壁面的温差相联系，而传热系数K 则同冷热体的温差相联系。
由于冷热流体的温差沿加热面是连续变化的，且此温度差与冷热流体的温度呈线性关系，故将③式中（T-t ）的推动力用换热器两端温差的对数平均温差来表示，即Q=KA Δt m ⑤热量衡算方程式Q=q mc C pc (t 2-t 1)=q mh C ph (T 1-T 2) ⑥KA Δt m = q mc C pc (t 2-t 1) ⑦Δt m =(T 1−t 2)−(T 2−t 1)ln T 1−t 2T 2−t 1 ⑧ K=qmcCpc(t2−t1)A Δtm ⑨在换热器中，若热流体的流量q mh 或进口温度T 1发生变化，而要求出口温度T 2保持原来数值不变，可通过调节冷却介质流量来达到目的。
实验4传热(空气—蒸汽)综述资料
实验四：传热（空气—蒸汽）实验一、实验目的1．了解间壁式换热器的结构与操作原理；2．学习测定套管换热器总传热系数的方法；3．学习测定空气侧的对流传热系数；4．了解空气流速的变化对总传热系数的影响。
二、实验原理对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为：(4-1)对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故（4-2）本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数A。
用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。
本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。
这样，上式即变为单变量方程再两边取对数，即得到直线方程：（4-3）在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。
在直线上任取一点的函数值代入方程中，则可得到系数A，即：（4-4）用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。
而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。
应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A、m、n。
对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。
其准数定义式分别为：实验中改变冷却水的流量以改变Re准数的值。
根据定性温度（冷空气进、出口温度的算术平均值）计算对应的Pr准数值。
同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数α值。
进而算得Nu准数值。
牛顿冷却定律：（4-5）式中：α—传热膜系数，[W/m2·℃]；Ｑ—传热量，［Ｗ］；Ａ—总传热面积，[m2]；△tm—管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，[℃]。
传热量Q可由下式求得：（4-6）W—质量流量，[kg/h]；Cp—流体定压比热，[J/kg·℃]；t1、t2—流体进、出口温度，[℃]；ρ—定性温度下流体密度，[kg/m3]；V—流体体积流量，[m3/s]。
三、实验设备四、实验步骤1.启动风机：点击电源开关的绿色按钮，启动风机，风机为换热器的管程提供空气2.打开空气流量调节阀：启动风机后，调节进空气流量调节阀至微开，这时换热器的管程中就有空气流动了。
实验四传热系数测定实验
实验四 传热系数测定实验1．实验目的（1）观察水蒸汽在水平管外壁上的冷凝现象；（2）测定空气－水蒸汽在套管换热器中的总传热系数；（3）测定空气在圆形直管内强制对流时的传热膜系数及其与雷诺数Re 的关系。
2．基本原理在套管换热器中，环隙通以水蒸汽，内管管内通以空气，水蒸汽冷凝放热以加热空气，在传热过程达到稳定后，有如下热量衡算关系式（忽略热损失）：()()mW i i m i i p t t S t S K t t C V Q -=∆=-=αρ12由此可得总传热系数mi P i t S t t C V K ∆-=)(12ρ空气在管内的对流传热系数（传热膜系数） m w i P i t t S t t C V )()(12--=ρα上式中 Q ：传热速率，w ；V ：空气体积流量（以进口状态计），m 3/s ； ρ： 空气密度（以进口状态计），kg/m 3； C P ：空气平均比热，J/(kg ·℃)；K i ：以内管内表面积计的总传热系数，W/(m 2·℃)； αi ： 空气对内管内壁的对流传热系数，W/(m 2·℃)； t 1、t 2 ：空气进、出口温度，℃； S i ：内管内壁传热面积，m 2；Δt m ：水蒸气与空气间的对数平均温度差，℃；2121ln)()(t T t T t T t T t m -----=∆ T ：蒸汽温度（取进、出口温度相同），℃。
(t w －t )m ：空气与内管内壁间的对数平均温度差，℃；22112211ln )()()(t t t t t t t t t t w w w w m w -----=- t w1、t w2 ：内管内壁上进、出口温度，℃。
当内管材料导热性能很好，且管壁很薄时，可认为内管内外壁温度相同，即测得的外壁温度视为内壁温度。
流体在圆形直管内作强制湍流（流体流动的雷诺数Re ＞10000）时，对流传热系数αi与雷诺数Re 的关系可近似写成 ni A Re =α式中A 和n 为常数。
试验四传热试验
实验四 传热实验通过对以空气和水蒸气为介质的套管换热器实验研究，可以掌握传热系数K 、传热膜系数2α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解；学会用最小二乘法确定关联式m A Nu Re =中常数A 、m 的值。
通过对普通套管换热器和强化套管换热器的比较，了解工程上强化传热的措施。
一． 实验内容（任选一个）1．强化传热措施的探讨。
采用计算机数据在线采集系统，测定普通套管换热器和强化套管换热器的传热系数K ；用作图法或最小二乘法关联出m A Nu Re =中常数A 、m 的值。
通过对普通套管换热器和强化套管换热器的实验结果比较，说明强化传热的原理并对强化传热的其它措施进行探讨。
2．测定不同流速下的普通套管换热器或强化套管换热器的传热膜系数2α，用作图法或最小二乘法关联出m A Nu Re =中常数A 、m 的值，并对实验结果进行比较。
二．实验原理：对于流体在圆形直管中作强制湍流时的对流传热系数的准数关联式可以表示成：n m C Nu Pr Re = （1） 系数C 与指数m 和n 则需由实验加以确定。
对于气体，Pr 基本上不随温度而变，可视为一常数，因此，式（1）可简化为：m A Nu Re = （2） 式中： λαd Nu 2= μρdu =Re 通过实验测得不同流速下孔板流量计的压差，空气的进、出口温度和换热器的壁温（因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很薄，故认为内、外壁温度与壁面的平均温度近似相等），根据所测的数据，经过查物性数据和计算，可求出不同流量下的Nu 和Re ，然后用线性回归方法（最小二乘法）确定关联式m A Nu Re =中常数A 、m 的值。
三．实验装置与主要技术数据（一） 实验装置1．流程实验装置的流程如图1所示。
装置的主体是两根平行的套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两端用不锈钢法兰固定。
实验用的蒸汽发生器为电加热釜，加热电压可由固态调节器调节。
空气由旋涡气泵提供，使用旁路调节阀调节流量。
化工原理传热实验步骤及内容
实验四传热实验、实验目的(1) 了解间壁式传热元件，掌握给热系数测定的实验方法。
(2) 学会给热系数测定的实验数据处理方法。
(3) 观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。
(4) 掌握热电阻测温的方法。
(5) 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径二、实验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。
图4-1间壁式传加程示意图达到传热稳定时，有Q -—爲)=卿/■沖仏一人.)-%4(丁-為)輛-场血(斥-咖式中：Q —传热量，J / s ;m —热流体的质量流率，kg / sC PI—热流体的比热，J / (kg ? C)；T i —热流体的进口温度，C；T2 —热流体的出口温度，C；m —冷流体的质量流率，kg / s (4-1 )TC p2 —冷流体的比热，J /（kg ? C ）；11 —冷流体的进口温度，C；t2 —冷流体的出口温度，C；2:-1 —热流体与固体壁面的对流传热系数，W / （mC ）; A—热流体侧的对流传热面积，m；"；| —热流体与固体壁面的对数平均温差，C；2:-2 —冷流体与固体壁面的对流传热系数，W / （mC ）；A—冷流体侧的对流传热面积，m；|f\ —固体壁面与冷流体的对数平均温差，C；K —以传热面积A为基准的总给热系数，W / （m 2C）；—冷热流体的对数平均温差，C；热流体与固体壁面的对数平均温差可由式（4—2）计算,—［「J（4 - 2）亠4 一5式中：T1 —热流体进口处热流体侧的壁面温度，C；TA2 —热流体出口处热流体侧的壁面温度，C。
固体壁面与冷流体的对数平均温差可由式（4—3）计算,r - ：（4 —3）In切7式中：t wi —冷流体进口处冷流体侧的壁面温度，C；t W2 —冷流体出口处冷流体侧的壁面温度，C。
实验四传热实验
实验四传热实验一、实验目的1.通过对空气一水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数勺的测左方法，加深对苴概念和影响因素的理解。
并应用线性回归分析方法，确左关联式严丹如中常数A、川的值。
2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气一水蒸气强化套管换热器的实验研究，测左其准数关联式NzBR 严中常数B、加的值和强化比Ni叫、了解强化传热的基本理论和基本方式。
二.实验内容与要求实验4-1实验4-2实脸内容与要求①测泄5~6个不同流速下简单套管换热器的对流传热系数血。
②对勺的实验数据进行线性回归，求关联式NxAR^P"中常数A. m 的值。
①测左5~6个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数％。
②对4的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRe m中常数B、加的值。
③同一流量下，按实验一所得准数关联式求得Me, 计算传热强化比Nu/Nu0o三、实验原理实验4-1普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定1.对流传热系数％的测定对流传热系数勺可以根据牛顿冷却疋律，用实验来测泄。
因为所以传热管内的对流传热系数勺a热冷流体间的总传热系数K = Q /(△. xsj (W/m2• °C )(4-1)式中：勺一管内流体对流传热系数，W/(m2-°C)：©—管内传热速率，W：S L管内换热面积，n*：△g—对数平均温差，°C。
对数平均温差由下式确立:(4-2) 式中：切，G—冷流体的入口、出口温度，0心一壁而平均温度，°C;因为换热器内管为紫铜管，英导热系数很大，且管壁很薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用h来表示，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。
管内换热面积：Sj 二码厶(4-3)式中：山一内管管内径，m；乙一传热管测量段的实际长度，m。
由热量衡算式：Q 二(4-4)其中质量流量由下式求得：叱=匕空(4-5)3600式中：冷流体在套管内的平均体积流M. m5/h：cpi—冷流体的進压比热，kJ / (kg・°C)：PL冷流体的密度，kg/m3o切和。
传热综合实验
传热综合实验传热综合实验是化工、机械、材料等专业中的重要实验之一。
本实验旨在通过实践操作，让学生深入理解传热理论，并掌握传热实验技巧，了解传热实验设备的基本特点和使用方法。
本文将就传热综合实验进行详细介绍。
一、实验原理在传热综合实验中，通过传热器件和传热介质来掌握传热方式和表征物质的传热性能。
热源：热源是产生热量的装置，通常使用电加热方式。
传热介质：传热介质是传递热量的介质，如水、空气等。
传热器件：传热器件是介质和热源之间传热的设备，可分为对流传热、辐射传热、传导传热三种方式。
在实验中，通过热功率测量，流量测量，温度测量等操作，得出传热介质的传热性能参数，实现对传热规律的探讨和总结等目的。
二、实验设备传热综合实验设备一般包括热源、传热介质、传热器件和测量系统四部分。
1、热源：采用电阻加热，均匀升温，稳定加热；2、传热介质：水或空气，可根据不同的实验需要进行选择；3、传热器件：采用双管夹套式传热器，包括热器壳体、热器体、进出口、传热管等组成；4、测量系统：温度计、流量计、电压表等测量仪器。
三、实验过程传热综合实验主要包括三个步骤，即实验准备，实验操作，实验结果的处理及分析。
（1）检查实验仪器设备的工作状态以及正确性等，不能出现故障和问题；（2）加热热源，并控制加热电流，保持稳定，确保传热介质均匀受热；（3）调节传热介质的流量及其温度，保证传热介质的流速、温度、压力等参数符合实验要求；（4）对传热管的长度、直径、管壁材料、壁厚等进行测量和记录，为后续实验数据收集打下基础。
2、实验操作（1）调节传热介质的流量，保持稳定；（2）采集出口传热器的温度，通过计算可以推算出传热的热流，进而计算出传热系数；（3）采用热传导实验，测量传热壁板的温度分布，推算出传热系数；（4）采用加热器将热量通过辐射的方式传递到样品上，测量样品温度变化，进而计算得出热辐射传热系数。
3、实验结果的处理及分析（1）通过测量传热介质进口、出口的温度、流量、压力数据等，可得出介质的传热性能参数；四、实验注意事项（1）实验者必须具备基本的实验技能，正确操作和安装实验设备；（2）务必严格按照实验设计方案执行实验操作，掌握各种测量仪器的使用方法、精度和准确性；（3）实验过程中出现异常情况，要及时排除并进行记录，以保证实验数据的真实性；（4）实验结束后要认真整理实验设备，清洗干净所有仪器，保证设备干净整洁，方便下一次实验的开展。
实验四传热实验
实验四 传热实验
一、实验目的 了解间壁式传热元件，掌握给热系数测定 的实验方法。 掌握热电阻测温的方法，观察水蒸气在水 平管外壁上的冷凝现象。 学会给热系数测定的实验数据处理方法， 了解影响给热系数的因素和强化传热的途 径。
五、实验报告 1、计算Nu ,Pr,Re,a2 2、以为纵坐标，为横坐标，将两种方法处 理实验数据的结果标绘在 图上，并与教材中的经验式比较。
六、思考题 1、实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有 何影响? 2、在计算空气质量流量时所用到的密度值与求 雷诺数时的密度值是否一致？它们分别表示什么 位置的密度，应在什么条件下进行计算。 3、实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什 么影响？如何及时排走冷凝水？如果采用不同压 强的蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？
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。
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图 4－1 间壁式传热过程示意图
三、实验装置与流程 1．实验装置
图4－1 空气-水蒸气换热流程图 1—风机；2—孔板流量计；3冷流体管路；4—转子流量计；5—冷流 体进口温度；6—惰性气体排空阀；7—蒸汽温度；8—视镜；9—冷流 体出口温度；10—压力表；11—冷凝水排空阀；12—蒸汽进口阀； 13—冷凝水排空阀；14—蒸汽进口管路；15—冷流体出口管路；
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间壁式换热器的类型和结构 型式 U 型管式换热器
结构：管子弯制成U型，U型管的两头固定在同一块管板上， 与管板连接的封头内用隔板隔成两室。 优点：管子受热受冷可以自由伸缩，而与壳体无关。结构比 较简单，管束可以拔出清洗。
缺点：管内的机械清洗困难，只能走清洁流体。
间壁式换热器的类型和结构 型式 U 型管式换热器
螺旋板式换热 器
按流道布置和封头形式可分为： I 型结构：两个螺旋通道两侧完全焊接封闭，不可拆。两流体均 作螺旋运动，通常冷流体由外周流入，热流体从中心流入，形成 完全逆流流动。主要用于液体与液体之间的传热。 II 型结构：一个螺旋通道焊接封闭，另一通道的两侧敞开。一流 体作螺旋形流动，另一流体则作轴向流动。适合于两流体的流量 相差很大的场合。常做蒸汽冷凝器、气体冷却器使用。 III 型结构：一流体作螺旋形流动，另一流体则是轴向流动和螺旋 流动的组合，适用于蒸汽的冷凝和冷却。
喷淋式换热器的最大优点是便于检修和清洗，对冷却水水质 可以适当降低。
间壁式换热器的类型和结构 型式
套管式换热器
间壁式换热器的类型和结构 型式 套管式换热器
间壁式换热器的类型和结构 型式 套管式换热器
螺旋套管换热器
结构：直径不同的金属管装配成的同心套管。可根据换热要 求串联使用。程数可依传热面积的大小而增减，并可数排并 列。冷、热流体一般呈逆流流动，平均传热温差大，并可达 到较高的流速，形成湍流，具有较高的传热系数。 优点：构简单，能承受较高压力，应用灵活； 缺点：耗材多，占地面积大，难以构成很大的传热面积，故 一般适合于流体流量不大、传热负荷较小的场合。
在用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部连接管通入夹套内，冷凝 水由下部连接管排出，当冷却时，冷却水从下部进入，而由 上部流出。 为提高器内物料一侧的给热系数，可在器内设置搅拌器，使 容器内的流体作强制对流。
间壁式换热器的类型和结构型式 浸没式蛇管换热器
结构：由肘管连接的直管，或由盘 成螺旋状的弯管所组成。蛇管形状 主要决定于容器形状。将蛇管浸没 于容器中，即构成蛇管式换热器。
螺旋板式换热 器
螺旋板式换热器的特 点
间壁式换热器的类型和结构 型式
浮头式换热器
结构：一块管板与壳体固定，另一块管板可以在壳体内来回 活动，并连接一浮头，当管束受热受冷时即可自由伸缩。浮 头式换热器各有一个内浮头和一个外浮头。 优点：有良好的热补偿性能，管束可从壳体中拔出清洗； 缺点：结构复杂，造价较高。 我国已有标准化的列管式换热器系列产品供选用。例如：型 号为FB800-180-16-4换热器，FB表示浮头式B型，25×2.5mm 换热管，正方形排列，壳体公称直径800mm，公称传热面积 180m2，公称压力16kgf/cm2，管程数为4。
当管内通入液体载热体时，应从蛇管的下部通入，当管内通 入蒸汽加热时，应从蛇管的顶部通入，冷凝水经蛇管下部的 疏水器排出。 优点：结构简单，能承受高压； 缺点：管外流体给热系数小，为强化传热，可在器内安装搅 拌器。
间壁式换热器的类型和结构 型式
喷淋式蛇管换热器
通常用作冷却器。将蛇管成排地固定在钢架上，被冷却流体 在管内流动，冷却水由管上方的喷淋装置通过齿型堰板均匀 喷洒在蛇管表面而流下，最后收集于排管的底盘内。
一、基本原理
• tm为换热器两端温度差的对数平均值，即
一、本原理
冷、热流体的初、终温各自相同时，逆流的tm较并流时的 tm大，推动力：逆流>并流，逆流时冷热流体用量少。
tm t 2 t1 ln t2 t1
t 2 t1
当
时，可以用算术平均温度差( )代替对 2 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。（t中较大的为t2，较小t1）
板式换热器
缺点：处理能力不大，操作压力比较低，一般不超过20atm，受垫 片耐热性的限制，操作温度不能太高，一般合成橡胶垫不超过 130℃，压缩石棉垫圈也不超过250℃。
螺旋板式换热 器
螺旋板式换热器由两块金属薄板焊接在一块分隔板上并卷制 成螺旋状而构成的。卷制后，在器内形成两条相互隔开的螺 旋形通道，在顶、底部分则焊有封头和两流体进出口接管。 其中有一对进出口接管是设在园周边上，而另一对进出口则 设在园鼓的轴心上。换热时，冷、热流体分别进入两条通道， 在器内作严格的逆流流动。
间壁式换热器的类型和结构 型式 列管式换热器
间壁式换热器的类型和结构 型式 列管式换热器
间壁式换热器的类型和结构 型式 列管式换热器 工业上使用最广泛的一种换热设备 优点：单位体积的传热面积、处理能力和操作弹性大，适应 能力强，尤其在高温、高压和大型装置中采用更为普遍。 固定管板式换热器
结构：管束与焊接在壳体的两端管板连接。在壳体内，沿管 长方向装置有若干块折流挡板； 优点：结构简单、紧凑、造价便宜； 缺点：管外不能机械清洗，管板、管子和壳体都是刚性连接， 当管壁和壳壁的温度相差较大时，会产生很大的热应力，甚 至将管子从管板上拉脱。解决方法补偿圈(或称膨胀节)。
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• K主要决定于流体的物性、传热过程的操作条件及换热器 的类型。
四、实验装置及流程
• 本实验装置为一套管换热器，采用冷水—热水系统，流程 如图4-4所示。
3
4 5 6 7 8 2 11 9 1 10
1．调节阀 2．转子流量计 3．铜电阻 4．换向阀 5．套管换热器 6．仪表箱 7．温度显示仪 8．转子流量计 9．热水罐 10．管道泵 11排气阀
其他类型的换热 器
板式换热器：
其他类型的换热 器
板式换热器：
1.固定压紧板 2.夹紧螺栓 3.前端板 4.换热板片 5.密封垫片 6.后端板 7.下导板 8.后支柱 9.活动压紧板 10.上导板
板式换热器
结构紧凑，占用空间小 很小的空间即可提供较大的换热面积， 不需另外的拆装空间；相同使用环境下，其占地面积和重量是其 他类型换热器的1/3～1/5。 传热系数高 雷诺准数>10时，即可产生剧烈湍流，一般总传热系 数可高达3000～8000W/M2.K。 端部温差小 逆流换热，可达到1℃的端部温差。 热损失小 只有板片边缘暴露，不需保温，热效率≥98%。 适应性好，易调整 通过改变板片数目和组合方式即可调节换热能 力，与变化的热负荷相匹配。 流体滞留量小，对变化反应迅速，拆装简单，容易维护 板片是独 立的单元体，拆装简单，可将密封垫密闭的板片拆开、清洗。 结垢倾向低 高度紊流、光滑板表面，使积垢机率很小，且具自清 洁功能，不易堵塞。 低成本 使用一次冲压成型的波纹板片装配而成，金属耗量低，当 使用耐蚀材料时，投资成本明显低于其他的换热器。
五、实验步骤
• 5.待冷、热水温度稳定后，记录冷、热水的进出口温 度。（传热平衡，稳定后计录数据，实验存在热损 失，Q=WhCph（T1－T2）=WcCpc（t2－t1）＋Q损， 当Q热 —Q冷 <20%可视为稳定。） • 6.调节冷水阀，改变冷水流量，（冷水流量不要太小， 若太小，冷热流体文差大，一般从80L/h开始）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。 • 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。 • 8.实验结束后，关闭调节阀门，关闭热水泵的电源开 关并关闭冷水离心泵出口阀及离心泵，最后关闭总 电源。
换热器
按传热特征分：
间壁式：冷、热流体由固体间壁隔开，传热面积固定，热量 传递为-导热-对流的串联过程。
混合式：通过冷、热两流体的直接混合来进行热量交换。
蓄热式 (蓄热器)：由热容量较大的蓄热室构成，使冷、热流 体交替通过换热器的同一蓄热室。
按用途分：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。
按结构分：夹套式、浸没式、喷淋式、套管式和管壳式等。
四、实验装置及流程
实验装置设有逆流和并流（报告上应标明流向）两种流程，通过换向阀 门改变冷水的流向，进而测得两流体逆流或并流流动时的总传热系数。
四、实验装置及流程
2．主要设备仪表规格 套管换热器：内管为紫铜管，管径do=6mm；换热管长度 l=1.075m； 测温装置：Cu50型铜电阻配以数字温度显示仪；意义： 电阻50欧姆 热水发生器：219×6mm，材质为不锈钢；加热器功率： 1kW，由智能程序控温仪控制并显示其中温度； 流量计：LZB—15转子流量计，范围：0~160L/h； LZB—25转子流量计，范围：0~400L/h。 3.测量参数 1）Wh，Wc，流量——转子流量计 2）温度——铜电阻（过程温度变化小，需要测量精度高 的仪器，若精度低可能测不出温差） 3）特征尺寸d,l——设备名牌标出
实验四
总传热系数的测定
一、基本原理 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，即换热器必须在单位时间内完成传送一定 的热量以满足工艺要求。换热器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。
一、基本原理
• 传热系数K值的测定可根据热量恒算式及传热速率方程式 联立求解。 • 传热速率方程式 • Q=K S tm → K = Q /S tm • 对于整个换热器，其热量的衡算式为 • Q = wh(Hh1-Hh2) = wc(Hc1-Hc2)＋Q损 • 如果换热器中的流体均无相变，且流体的比热容不随流体 温度变化而为常数时， • 即 Q=WhCph（T1－T2）=WcCpc（t2－t1）＋Q损 • 若实验设备保温良好，Q损可忽略不计，所以 • Q=WhCph（T1－T2）=WcCpc（t2－t1） • S——传热面积（这里基于外表面积）， m2；
选取换热器时，应根据工艺要求选用合适的类型，还应按传 热基本原理选定合理的换热流程，确定换热器的传热面积、 结构尺寸以及校核流体阻力等。 对系列化标准换热器，需通过必要的计算 (A，p) 来选用。
间壁式换热器的类型和结构型式
夹套式换热器 主要用于反应器的加热或冷却，将反 应器的筒体制成夹套，将加热剂或冷 却剂通入夹套内，通过夹套的间壁与 反应器内的物料进行换热。