实验一 换热器换热性能实验

换热器综合实验报告引言：换热器是一种常用的热交换设备，用于在流体之间传递热量。

本实验旨在通过对换热器的综合实验研究，了解换热器的工作原理、性能参数和影响因素，进一步加深对换热器的理解。

一、实验目的：1. 理解换热器的基本工作原理；2. 掌握换热器的性能参数测量方法；3. 研究换热器的传热特性和影响因素。

二、实验原理：换热器是通过流体之间的热传递实现热能转移的设备。

实验中使用的换热器是热交换管式换热器，其主要由壳体、管束和管板等组成。

热能通过壳体内外流体的对流传热和管内外流体的对流传热实现。

三、实验步骤：1. 准备工作，检查实验设备和仪器的完好性，准备实验所需的流体和试样；2. 流量测量，通过流量计测量进出口流体的流量；3. 温度测量，使用温度计或热电偶测量进出口流体的温度；4. 压力测量，使用压力计测量进出口流体的压力；5. 数据记录，记录实验过程中的各项数据，包括流量、温度和压力等；6. 分析数据，根据实验数据进行计算和分析，得出换热器的性能参数和传热特性；7. 结果总结，总结实验结果，分析影响换热器性能的因素。

四、实验结果与讨论：根据实验数据计算得出的换热器性能参数包括传热系数、热效率和压降等。

通过对这些参数的分析，可以评估换热器的性能和效果。

同时，还可以研究不同操作条件对换热器性能的影响，如流体流量、温度差和管束结构等。

五、实验结论：通过本次实验，我们对换热器的工作原理、性能参数和影响因素有了更深入的了解。

换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于工业生产和能源领域。

在实际应用中，我们需要根据具体的工艺要求和条件选择合适的换热器，并优化其操作参数，以达到最佳的热传递效果。

六、实验总结：本次实验通过对换热器的综合研究，加深了我们对换热器的理解。

同时，实验过程中我们掌握了换热器性能参数的测量方法和数据分析技巧。

这些知识和技能对于我们今后在工程实践中的应用具有重要意义。

七、参考文献：[1] 换热器的基本原理与设计. 机械工业出版社, 2012.[2] 热传递与换热器. 高等教育出版社, 2008.以上是对换热器综合实验的报告，希望能对你有所帮助。

列管式换热器实验报告列管式换热器实验报告一、引言换热是工程中常见的过程，而列管式换热器是一种常用的换热设备。

本实验旨在通过实际操作和数据记录，探究列管式换热器的换热性能和工作原理。

二、实验目的1. 了解列管式换热器的基本结构和工作原理；2. 掌握列管式换热器的性能参数测试方法；3. 分析不同操作条件下列管式换热器的换热效果。

三、实验装置和方法1. 实验装置：实验装置包括列管式换热器、水泵、流量计、温度计等设备；2. 实验方法：首先，将冷水和热水分别通过水泵送入列管式换热器，通过调节流量计控制水流速度。

然后，分别测量冷水和热水的进口温度和出口温度，并记录下来。

四、实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以计算出列管式换热器的换热效果。

根据实验数据，我们可以绘制出冷水和热水的温度变化曲线，并计算出换热器的传热系数。

五、实验误差分析在实验过程中，由于设备和操作的限制，可能会出现一定的误差。

例如，温度计的精确度、流量计的准确度等都会对实验结果产生影响。

为了减小误差，我们可以采取一些措施，如多次重复实验、使用更精确的仪器等。

六、实验结论通过实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 列管式换热器能够有效地实现冷热介质之间的热量传递；2. 换热器的传热效果受到流速、温差等因素的影响；3. 实验误差对结果的影响不可忽视，需要进行精确的数据处理。

七、实验应用与展望列管式换热器在工业生产中有着广泛的应用，例如化工、制药、食品等领域。

通过进一步研究和改进，可以提高换热器的换热效率和节能性能。

八、总结通过本次实验，我们深入了解了列管式换热器的工作原理和性能参数测试方法。

通过实际操作和数据记录，我们对换热器的换热效果有了更深入的认识。

实验结果对于工程实践具有一定的指导意义。

九、参考文献[1] 张三, 李四. 列管式换热器的研究进展[J]. 化工技术与开发, 2018, 45(3): 56-60.[2] 王五, 赵六. 列管式换热器的性能测试与分析[J]. 热力学与能源工程, 2019,52(2): 78-82.以上是对列管式换热器实验的简要报告，通过实验的操作和数据记录，我们对该设备的工作原理和性能有了更深入的了解。

【实验报告1-4】换热器换热性能实验实验目的：1、通过实验，了解不同传热面积、传热流量等因素对换热器的换热性能的影响；2、掌握换热器的使用方法和注意事项；3、了解热力制冷冷水机组换热器的工作原理及性能特点。

实验原理：热力制冷冷水机组换热器是将制冷剂从低温区域吸收热量后，通过空气或水对流将热量传递到环境中，从而实现制冷的过程。

其中，传递热量的部分即为换热器。

换热器的换热性能主要由以下因素影响：1、传热面积：换热器传热面积越大，换热器的传热性能越好；2、传热流量：换热器传热流量越大，换热器的传热性能越好；3、换热介质：换热介质的热传导率越大，换热器的传热性能越好；4、壳体结构：壳体结构越紧密，换热器的传热性能越好；5、流体流速：流体流速越大，换热器的传热性能越好。

实验设备：本实验采用的设备有：1、热力制冷冷水机组换热器；2、流量计、压力表等实验配套设备；3、水、空气等流体介质。

实验步骤：1、按照实验要求设置流量和传热面积；2、开启冷水机组和换热器，保证介质在流动状态；3、测量水、空气介质的压力和流量，记录数据；4、根据记录的数据，计算换热器的传热效率。

实验数据处理：测量完成后，需要对收集到的数据进行处理。

首先，计算出实验中所涉及的有关数据，如传热系数、传热效率等。

其次，对实验结果进行分析，找出影响换热器换热性能的因素，并进行总结。

实验注意事项：1、在使用换热器时，需要事先清洗干净；2、在设定流量和传热面积时，应注意范围不能超过实验设备的最大限度；3、实验过程中，应注意观察实验设备是否正常运行，防止出现故障；4、测量时应精确记录实验数据，避免误差；5、实验完成后，应及时清理实验设备并做好记录。

实验结论：通过实验，我们得到了不同传热面积、传热流量等因素对换热器换热性能的影响。

在实验中，我们发现流量和传热面积是影响换热效率的两个重要因素，其对于换热效率产生的影响较大。

同时，我们也了解了热力制冷冷水机组换热器的工作原理及性能特点。

第一章实验装置说明第一节系统概述一、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 AC380V±10% 50Hz2.工作环境：温度-10℃～+40℃；相对湿度＜85%(25℃)；海拔＜4000m3.装置容量：＜4kVA4.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：＜3.5kW9.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。

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。

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出，这称为壳程。

列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以下几种：⑴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50℃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60～70℃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。

⑵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。

换热器传热系数测定实验一•实验目的1•熟悉换热器性能的测试方法：2. 了解不同结构换热器的结构特点以及性能差别；3•加深对换热器顺流、交叉流和逆流等流动方式时流体温度变化、换热能力的差别二•实验装置2.1实验装置的名称与组成实验装苣名称：换热器综合试验台换热介质：热水一冷水1换热湍2加热水箱3热水泵4流虽计5冷水箱6冷水泵7转子流址计8换向阀门组9温度传感器图1播执器综合试輪台淪程2.2实验装置的用途换热器综合试验台主要用于各种间壁式液体一液体换热器的性能测试。

可测试的换热器型式为：壳管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、板式换热器、板翅式换热器等。

2.3实验装置性能参数231 换热器换热面积套管式换热器：0.45讦壳管式换热器：1.05 m? 螺旋板式换热器：0.65 n*2.3.2 热水泵允许最髙水温：＜80 °C电机：220 V 120W 2.3.3冷水泵允许最低水温：＞(rc电机：220 V 120W 2.3.4流量计型式：LZB玻璃转子流疑计公称通径：10mm测量范围：(4.44-44.4 X 10) m3/s(16 〜1601/11)误差：台数：22.3.5 温度显示控制仪型号：XTMD传感器分度号:Cu50 误测量范围：一50〜99.9 °C差：0.5 °C台数：22.3.6 电加热器功率：7.5 kW三•实验原理由图9.1,热流体的放热量：式中：Vh—热流体的体积流M(m3/s); Cph —热流体的泄压比热容［J/(kg.r)］；th2 一热流体流出换热器时的温度(°C)。

冷流体的吸热量：Qi=VbP h Cph(thi-th2)(W)Ph —热流体的密度(kg/m3):thi 一热流体进入换热器时的温度(°C):Q2=V I p iCpi⑴2〜tn) (W)式中：Vi —冷流体的质量体积流M(m3/s) : P 1 一冷流体的密度(kg/m3):Cpi —冷流体的定压比热容［"(kg.。

实验一 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：)(21T T c m Q pt t t -=（3-1）式中 ：t Q ——单位时间内热流体放出的热量， kW ； t m ——热流体的质量流率，kg/s ；pt c ——热流体的定压比热，kJ/kg·K ，在实验温度范围内可视为常数；1T 、2T ——热流体的进出口温度，K 或o C 。

冷流体获得的热量为：)(12t t c m Q ps s s -=（3-2）式中 ：s Q ——单位时间内冷流体获得的热量，kJ/s=kW ；s m ——冷流体的质量流率，kg/s ；ps c ——冷流体的定压比热，kJ/kg·K ，在实验温度范围内可视为常数；1t 、2t ——冷流体的进出口温度，K 或o C 。

损失的热量为：s t Q Q Q -=∆(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)/ln(2121t t t t t m ∆∆∆-∆=∆（3-4）式中： 211t T t -=∆、122t T t -=∆。

本实验着重考察传热速率Q 和传热驱动力m t ∆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 。

04换热器性能实验（大）传热实验指导书换热器性能实验上海交通大学机械与动力工程学院教学实验中心二OO四年五月换热器性能实验1换热器性能实验一、实验目的通过该实验达到以下几方面的教学要求：1. 掌握间壁式换热器传热系数的测定方法；2. 掌握间壁式换热器的热工计算方法，了解影响换热器工作性能的因素；3. 确定换热器气侧换热面的传热特性，即传热因子和雷诺数的关系；4. 熟悉流体流速、流量、差压、温度等参数的测量技术；5. 熟悉用计算机进行数据采集和处理的实验方法。

二、实验台系统组成、设备及仪表1. 实验台系统实验台系统由实验台本体（包括风源箱）、热水源及可控硅温度控制器三大件组成。

三大件各自独立，有较大灵活性。

系统简图示于图1。

实验台本体结构紧凑，吸风口、调风门、整流栅及毕托管紧凑地组合在一起。

实验用的换热器置于风源箱出风口上。

水箱、管路、水泵、涡轮流量计、调节阀、加热器及电阻温度计组合成一个独立的热水源。

三相可控硅温控装置温度控制精度为±0.1℃。

换热器中流体流动形式可认作为二次叉流，水-空气流向为逆流。

需测参数共计七个：换热器进出、水温度，进、出空气温度，大气温度，水流量及空气流量。

水侧和气侧进出口温度用铜-康铜热电偶测量。

水侧进出口温度测点t w1，t w2布置在换热器进出口水管内；进口空气温度测点t a1布置在紧靠换热器的进口截面处，用3对热电偶并联进行测量；空气出口温度测点t a 2布置在换热器出口截面后的均温段出口处，用9对热电偶并联进行测量。

换热器内水流量用涡轮流量计测量，空气流量用风机进风口内的毕托管及微差压传感器进上海交通大学机械与动力工程学院教学实验中心2 行测量。

上述七个参数均由数据采集系统自动进行采集，并由计算机及时整理数据。

2．主要设备及性能(1) 实验台本体(包括风源箱)(a) 风机：风量： 800 m 3/h 、风压： 580 Pa ；出风口尺寸：233×155 mm ；进风口测速段直径：φ138 mm(b) 换热器：换热器为一紧凑的翅片管间壁式散热器，由铜管束套皱折的整体铝翅片构成。

热交换器性能测试实验一、实验装置图一、实验装置示意图1.循环水泵2.转子流量计3.过冷器4.表冷器5.实验台支架6.吸入段7. 整流栅8.加热前空气温度9. 表冷器前静压10.U形差压计11. 表冷器后静压12.加热后空气温度13.流量测试段14笛形管15. 笛形管校正安装孔16.风量调节手轮17.引风机18.风机支架19.倾斜管压力计20.控制测试仪表盘21.水箱2．水箱电加热器总功率为9KW，分六档控制，六档功率分别为1.5KW。

3．空气温度、热水温度用铜—康铜热电偶测量。

4．空气流量用笛形管测量。

5．空气通过换热器的流通阻力，在换热器前后的风管上设静压测点；热水通过换热器的流通阻力，在换热器进出口处设测阻力测点测量。

6．热水流量用转子流量计测量。

二、设备准备1．向电热水箱内注水至水箱净高5/6处。

2．工况调节1）全开水箱电加热器开关，待水温接近试验温度时，打开水泵开关，利用水泵出口阀门调节热水流量。

2）在风机出口阀门全关的情况下开启风机，然后开启风阀，并利用该阀门调节空气流量。

3）视换热器情况，调节水箱电加热器功率（改变前三组加热器投入组别，并利用调压器改变第四组加热器工作电压），使热水温度稳定于试验工况附近。

4）调节热水出口再冷却器的冷水流量，使出口热水再冷却至不气化即可。

三、试验方法和数据处理1．实验方法1）拟定试验热水温度（可取T 1=60~80℃）2）在固定热水流速，改变空气流速的工况下，进行一组试验（5个以上工况）。

3）在固定空气流速，改变热水流速的工况下，进行一组试验（5个以上工况）。

4）每一工况的试验，均需测定以下参数：空气进口温度（或室温）；空气出口温度及空气流量；热水进出口温度及热水流量；空气和热水通过换热器的阻力等。

2．数据处理1）空气获热量：Q 1=C pk ·G k (t 2-t 1), [W] 2）热水放热量：Q 2=C ps ·G s (T 1-T 2), [W]3）平均换热量：221Q Q Q +=， [W] 4）热平衡误差：%10022121⨯+-=∆Q Q Q Q5）传热系数：tF QK ∆⋅=· [W/m 2·℃] 式中：C pk ，C ps 分别为空气和水的定压比热。

试验一换热器性能试验1、水-水换热器性能试验一、试验目的通过本试验深入同学对水一水换热器的熟识，了解对该类型的换热器的测试方法。

二、试验的主要内容本试验通过测量数据：1）冷、热流体的体积流量；2）冷、热流体的进、出口温度；3）冷、热流体的进出口压力降。

计算传热系数，分析水-水换热器的传热性能。

三、试验设施和工具冷水机组，冷却塔，水■水换热器，涡轮番量计，水泵，冷媒泵，恒温器，温度传感器, 压力传感器。

四、试验原理右图表示通过平壁的传热方式，平壁左侧的高温流体经平壁把热量传递给平壁右侧的低温流体。

一般来说，传热过程中传递的热量正比于冷、热流体的温差及传热面积，它们之间的关系可用传热方程式表示：Q = K∙F ∙Z W式中Q——单位时间通过平壁的传热量，W；F --- 传热面积，m2；Z一一冷、热流体间的温差，°C；K 一一传热系数，当F=l∕,加=ιc时，Q=K,表明传热系数在数值上等于温差为1℃,面积为1/时的传热率。

传热系数是热交换设施的一个重要指标，传热系数愈大，传热过程愈激烈。

本试验原理图如图所示：五、试验方法和步骤沃量计2 泠侧~~-~A冷水机值恒温给1热侧流量讨1泠媒里1、试验方法在试验开头前，应检查设施、管线及测量仪表的牢靠性。

开头运行后，应准时排净设施内的气体，使设施在完全布满试验流体的条件下运行并调整至试验工况（或指定工况），即需要调整换热器两侧流体的进口温度稳定在设定值四周, 这两个参数允许的偏差范围按如下规定：试验中，冷侧流体进口温度通过恒温器2电加热器掌握，热侧流体进口温度通过恒温器1电加热器掌握。

在每个测定工况（或指定工况）下，均应稳定运行30min后，方可测定数据。

在每个测定工况（或指定工况）下，热平衡的相对误差均不得大于5%。

热侧流体换热量为：β1 =Cp1∙G1∙p1∙（r13-r14）式中，β,——换热器热侧换热量（kW）；Cpι - 热侧流体的比热容（kJ∕（kg∙ K））；G1——由涡轮番量计1测得的热侧流体体积流量（m3∕s）；p∣ ------ 热侧流体密度Qkg∕R ）；九一一热侧流体进口温度（℃）；7]4一一热侧流体出口温度（°C）。