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列管换热器实验指导书

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热、冷流体间的对数平均温差可由式（4—2）计算，
t m
T1 t 2 T2 t1
T t ln 1 2 T2 t1
（4
－ 2） 列管换热器的换热面积可由式（4—3）算得，
A n dL
— 3）
（4
其中，d 为列管直径（因本实验为冷热气体强制对流换热，故各列管本身的导热忽 略，所以 d 取列管内径） ，L 为列管长度，n 为列管根数，以上参数取决于列管的设计， 详见下文附表。 由此可得换热器的总给热系数，
气－气列管换热
实验指导书
气－气列管换热实验
一、实验目的
1．测定列管式换热器的总传热系数。 2．考察流体流速对总传热系数的影响。 3．比较并流流动传热和逆流流动传热的特点。
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。
4、
a) b)
实验报告
逆流换热流程下，固定热流体流量，求取总换热系数 K（逆） 。 并流换热流程下，固定热流体流量，求取总换热系数 K（并） 。
K
— 4）
Q At m
（4
在本实验装置中，为了尽可能提高换热效率，采用热流体走管内、冷流体走管间形 式，但是热流体热量仍会有部分损失，所以 Q 应以冷流体实际获得的热能测算，即
Q 2V 2 C p 2 (t 2 t1 )
（ 4— 5） 则冷流体质量流量 m2 已经转换为密度和体积等可测算的量，其中 V2 为冷流体的 进口体积流量，所以 2 也应取冷流体的进口密度，即需更具冷流体的进口温度（而非 定性温度）查表确定。 除查表外，对于在 0～100℃之间，空气的各物性与温度的关系有如下拟合公式。 （1）空气的密度与温度的关系式： 10 t 4.5 10 t 1.2916 （2）空气的比热与温度的关系式：60℃以下 C p ＝ 1005 J / (kg ∙℃), 70℃以上 C p ＝ 1009 J / (kg ∙℃)。
本装置采用冷空气与热空气体系进行对流换热。 热流体由风机 1 经过玻璃转子流量计进 入加热管预热，温度测定后进入列管换热器管内，出口也经温度测定后直接排出。冷流体由 风机 2 吸入经孔板流量计测量后，由温度计测定其进口温度，并由闸阀 f1、f2、f3、f4 选择 逆流或并流传热形式。即：上图 f3、f4 打开为逆流换热的形式，f1，f2 打开为并流换热的 形式。冷流体的流量通过变频器调节，热流体的流量由自风机的旁路阀调节。
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、打开热流体风机的出口旁路，启动热流体风机，再调节旁路阀门到适合的实验流量。 （一 般取热流体流量 60~80 m3/h，整个实验过程中保持恒定。 ） 3、 开启加热开关， 通过 C1000 仪表调节， 使加热电压到一恒定值。 （例如在室温 20℃左右， 热流体风量 70 m3/h ，一般调加热电压 150V，经约 30min 后，热流体进口温度可恒定 在 82℃左右。 ） a) 待热流体在恒定流量下的进口温度相对不变后，启动冷风机，通过 C1000 仪表调
5 2 3
三、 实验装置与流程
1-风机 2（冷流体管路，该风机为抽风机） ；2-孔板流量计连接差压变送器；3-冷流体进 口温度 t1；4-并流传热形式进口闸阀 f1；5-热流体进口温度 T1；6-逆流出口温度 t2；7逆流传热形式出口闸阀 f4；8-并流形式出口闸阀 f2；9-并流出口温度 t2’；10-热流体出 口温度 T2 ； 11-逆流传热形式进口闸阀 f3； 12-玻璃转子流量计； 13-风机 1 （热流体管路） ； 14-风机旁路阀
节风量； b) 打开相应的闸阀，如 f3、f4 打开为逆流换热的形式，f1，f2 打开为并流换热的形 式。 c) 然后以冷流体流量作为实验的主变量， 调节风机旁路， 从 10~60 m3/h 流量范围内， 选取 5 到 6 个点作为工作点进行实验数据的测定。 d) 待某一流量下的热流体和逆流的冷流体换热的四个温度相对恒定后， 可认为换热过 程基本平衡了，抄录冷热流体的流量和温度，即完成逆流换热下一组数据的测定。 之后，改变一个冷流体的风量，待换热平衡后抄录一组实验数据。 e) 同理，可进行冷热流体的并流换热实验。注意：热流体流量在整个实验过程中最好 保持不变， 但在一次换热过程中， 必须待热流体进出口温度相对恒定后方可认为换 热过程平衡。 f) 实验结束，应先关闭加热器，待各温度显示至室温左右，再关闭风机和其他电源。
T
TW
tW t
图 4－1 间壁式传热过程示意图
达到传热稳定时，有
Q m1c p1 T1 T2 m 2 c p 2 t 2 t1 KAt m
式中：Q － 传热量，J / s；
（4－1）
m1 － 热流体的质量流率，kg / s； cp1 T1 － 热流体的比热，J / (kg ∙℃)； － 热流体的进口温度，℃；
名称 冷流体进口温度 逆流出口温度 并流出口温度 热流体进口温度 热流体出口温度 热风流量 冷风流量
符号 t1 t2 t2’ T1 T2 V1 V2
单位 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ m3/h m3/h
备注
热流体走管内，冷流体 走管间。列管规格Ф 12*2 mm ，即内径 8mm，共 13 根列管，长 1m，则换热面积共 0.490m2。
T2
－ 热流体的出口温度，℃；
m2 － 冷流体的质量流率，kg / s； cp2 － 冷流体的比热，J / (kg ∙℃)； t1 t2 K － 冷流体的进口温度，℃； － 冷流体的出口温度，℃； － 以传热面积 A 为基准的总给热系差，℃；

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冷热空气列管换热器传热综合实验

冷热空气列管换热器传热综合实验

冷热空气列管换热器传热综合实验
冷热空气列管换热器传热综合实验是一种实验方法，用于研究冷热空气之间的传热现象以及列管换热器的性能。

这种实验通常用于工程领域，旨在评估换热器在不同工况下的传热效果，为工程设计和优化提供依据。

下面是进行冷热空气列管换热器传热综合实验的一般步骤：
1. 实验装置搭建：准备一个实验装置，包括冷热空气源、列管换热器、测量仪器等。

确保实验装置的密封性和安全性。

2. 参数设置：确定实验所需的工况参数，如空气流量、温度差、流速等。

这些参数可以根据实际需求和研究目的进行设定。

3. 数据采集：启动实验装置，让冷热空气分别通过列管换热器的冷热侧。

使用传感器和测量仪器记录下冷热空气的温度、压力等相关数据。

4. 数据分析：根据采集到的数据进行分析和计算，评估传热器的传热性能。

常见的评价指标包括传热系数、热效率、温度场分布等。

5. 结果讨论：根据实验结果进行讨论，分析影响传热性能的因素，探讨可能的改进方法或优化方案。

6. 实验总结：总结实验结果，撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果和结论等内容。

需要注意的是，具体的实验步骤和方法可能因实验目的、设备配置和研究要求的不同而有所差异。

在进行实验前，应详细了解实验装置和操作方法，并遵循实验安全规范。

列管式换热器实验报告

列管式换热器实验报告

列管式换热器实验报告
《列管式换热器实验报告》
摘要：本实验通过对列管式换热器的实验研究，探讨了不同流体在换热器中的传热特性。

实验结果表明，在一定条件下，列管式换热器能够有效地实现不同流体之间的热量传递，具有较高的换热效率。

引言：列管式换热器是一种常见的传热设备，广泛应用于化工、制药、食品等工业领域。

通过实验研究，可以了解不同流体在换热器中的传热特性，为工程实践提供重要参考。

实验目的：通过对列管式换热器的实验研究，探讨不同流体在换热器中的传热特性，分析换热器的换热效率。

实验装置：本实验采用了一台标准的列管式换热器设备，实验中使用了水和油作为传热介质，通过调节流体的流量和温度，观察换热器的传热效果。

实验步骤：
1. 将水和油分别加热至一定温度。

2. 调节流体的流量，将水和油分别导入换热器的两侧。

3. 通过测量流体的温度差和流量，计算换热器的传热效率。

4. 观察换热器的传热效果，并记录实验数据。

实验结果：实验结果表明，在一定条件下，列管式换热器能够有效地实现不同流体之间的热量传递。

通过调节流体的流量和温度，可以改变换热器的传热效果，不同流体之间的传热效率也存在一定差异。

结论：通过本实验，我们了解了列管式换热器在不同流体传热过程中的特性，对换热器的传热效率进行了初步分析。

在工程实践中，可以根据实际需要选择
合适的流体和操作参数，以达到最佳的换热效果。

通过本次实验，我们对列管式换热器的传热特性有了更深入的了解，这对于工程实践具有重要的指导意义。

希望通过今后的实验研究，能够进一步探讨换热器的传热机理，为工程领域的传热技术提供更多的理论支持和实际应用价值。

列管式换热器设计说明书

列管式换热器设计说明书

食品科学与工程专业《化工原理课程设计》说明书题目名称列管式换热器设计说明书专业班级 10食品科学与工程1班2012 年 01 月 06 日目录1、设计方案 (2)1 .1 设计条件 (2)2、衡算 (2)2.1传热面积的计算： (3)2.1.1煤油用量 (3)2.1.2平均传热温差 (3)2.1.3热流量 (3)2.1.4初传热面积 (3)2.2确定换热管数目和管程数目 (3)2.2.1管层数和传热管数 (3)2.2.2平均传热温差及壳层数平均温差较正系数： (4)2.3传热管排列和分层方法 (4)2.3.1隔板中心到最近一排管中心距 (4)2.3.2壳体直径 (4)2.3.3折流板 (4)2.3.4接管 (4)2.4换热器核算 (5)2.4.1传热面积核算 (5)2.4.2壳程传膜系数 (5)2.4.3污垢热阻和管壁热阻 (6)2.4.4总传热系数K (6)2.4.5传热面积校核 (6)2.5换热器内压核算 (6)2.5.1管程阻力 (6)2.5.2壳程阻力 (7)3 附录及图纸 (7)4总结 (8)5参考文献 (8)6附图 (8)1、设计方案列管式换热器是目前化工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。

本论文是工业生产煤油用冷却水冷却的换热器进行选择、及主要设备工作部件尺寸的设计。

1 .1 设计条件水入口温度10℃，出口温度60℃，流量20 m3/h；煤油入口温度170℃，出口温度50℃。

2、衡算管层的定性温度T=10/2+60/2=35℃；壳层的定性温度T=170/2+50/2=110℃。

查询煤油物理性质表[1]煤油在110℃下有关物理参数如下：密度ρ=825kg/m3；粘度μ=7.15×10-4Pa·s；比热容Cp=2.2kJ/(kg·℃)；导热系数λ=0.14W/(m·℃)。

查询饱和水的物理性质表[2]水在35℃有关的物理参数：密度ρ=994.2kg/m3；粘度μ=0.723×10-3Pa ·s ；比热容C p =4.174kJ/(kg ·℃)；导热系数λ=0.626W/(m ·℃)。

冷热空气列管换热器传热综合实验

冷热空气列管换热器传热综合实验

冷热空气列管换热器传热综合实验冷热空气列管换热器是一种常见的传热设备，广泛应用于空调、暖通、工业制冷等领域。

其工作原理是利用冷热空气在列管内流动，通过壁面传热的方式实现热量的传递。

本文将从实验角度介绍冷热空气列管换热器的传热综合实验。

实验器材本实验需要的器材包括：冷热空气列管换热器，热电偶、数字温度计、风速仪、水泵、水箱、冷热水流量计、波形发生器、示波器等。

实验步骤1. 将冷水泵水箱与热水泵水箱分别连接到冷热空气列管换热器上，保证水流畅通。

2. 将风速仪插入冷热空气列管换热器进气口处，测量进口风速，并调节波形发生器输出频率和幅值，控制风速在一定范围内。

3. 在冷热空气列管换热器进口处安装热电偶，并使用数字温度计测量进口温度。

4. 在冷热空气列管换热器出口处安装热电偶，并使用数字温度计测量出口温度。

5. 同时，在冷热水流量计进口处和出口处分别安装热电偶，并使用数字温度计测量进口温度和出口温度。

6. 开始实验，记录进口风速、进口温度、出口温度、冷水进口温度、冷水出口温度、热水进口温度、热水出口温度等数据，并计算冷热空气列管换热器的传热效率。

实验分析通过实验数据的分析，我们可以得到冷热空气列管换热器的传热效率，进而评估其传热性能。

一般来说，传热效率与进口温度、出口温度、风速等因素有关。

当进口温度较高、出口温度较低、风速较大时，传热效率较高。

反之，传热效率较低。

我们还可以根据实验数据确定冷热空气列管换热器的最佳工作参数，以提高传热效率。

例如，可以通过调节风速、进口温度、水流量等因素，优化冷热空气列管换热器的传热性能。

总结冷热空气列管换热器是一种重要的传热设备，其传热性能直接影响到空调、暖通、工业制冷等领域的使用效果。

通过本文介绍的实验，我们可以深入了解冷热空气列管换热器的传热过程，评估其传热性能，并确定最佳工作参数，以提高传热效率。