主頁 > 技術文章 > 換熱器綜合實驗台（tái）實驗指導書 2025-07-11

換熱器綜合實（shí）驗台實驗指導書

換熱器性能測試試驗，主要對應用較廣的間壁（bì）式換熱器中的三（sān）種（zhǒng）換熱：套（tào）管（guǎn）式換熱器螺旋（xuán）板（bǎn）式換熱器和列管式換熱器進行其性能的測試。其中，對套管式換熱器和螺旋板式換熱器可（kě）以進行順流和逆流兩種流動方式的性能測試，而列（liè）管式換熱器隻能作一種流（liú）動方式的（de）性能測試。
實驗裝置如圖1：

圖1實驗裝置簡圖

1.熱水流量調節閥 2. 熱水螺（luó）旋板、套管、列管啟閉閥門組 3.冷（lěng）水流量計 4.換熱器進口（kǒu）壓力表 5.數顯溫度計 6.琴鍵轉換開關 7.電壓表 8.電流表 9.開關（guān）組 10.冷水出口壓力計 11. 冷水螺旋板、套管、列管啟閉閥門組 12.逆順流轉換閥門組 13.冷水流量（liàng）調節閥
換熱器性（xìng）能試驗的（de）內容主要為測（cè）定換熱器的總傳（chuán）熱係數，對數傳熱（rè）溫差和熱平衡誤差等，並就不同換熱器，不同兩種流動方式，不同工況的傳熱情況和性（xìng）能進行比較和分析。
一、實驗目的：
1.熟悉換熱器性能的測試方法；
2.了解套管式換熱器，螺旋板式換熱器和列管式換熱器的結構特點及其性能的差別；
3.加深對順流和逆流兩種流動方（fāng）式換（huàn）熱器換熱能（néng）力差別的認（rèn）識；
二（èr）、實驗裝（zhuāng）置：
本（běn）實驗裝置（zhì）采用（yòng）冷（lěng）水可用閥門換向進行順逆流實驗（yàn）；如工作原（yuán）理（lǐ）圖2所示。換（huàn）熱形式為熱水—冷水換熱式。

圖（tú）2 換熱器綜合實驗台原理圖（tú）

1.冷水泵 2.冷水箱 3.冷（lěng）水浮子流量（liàng）計 4.冷水順（shùn）逆流換向閥（fá）門組 5.列（liè）管式換熱器 6.電加熱水箱 7.熱水浮子流（liú）量計 8.回水箱 9. 熱水泵 10. 螺旋板式換熱器 11. 套管式換熱器
本實驗台的（de）熱水加熱采用電加（jiā）熱方式，冷—熱流體的進出口（kǒu）溫度采用數顯溫度計，可以通過琴鍵開關來切換測點。
實驗台參數：
1.換熱器換熱麵積{F}：
1)套管式換熱器具    0.45m²
2)螺旋板式換熱器    0.65m²
3)列管式換熱器     1.05m²
2.電加熱器總功率：9.0KW。
3.冷、熱（rè）水泵（bèng）：
允許工作溫度：〈80℃；
額定流量：3m³/h；
揚程：12m；
電機（jī）電壓：220V；
電機功率：370W。
4.轉子流量計型號：
型號：LZB-15 ；
流（liú）量：40-400升/小時；
允許溫度（dù）範圍：0-120℃。
三、實驗操作：
1.實驗（yàn）前準備：
1)熟悉實驗裝置及使用儀表（biǎo）的工作原理和（hé）性能；
2)打開（kāi）所要實驗的換熱器閥門，關閉其（qí）它閥門；
3)按順流（或逆流）方式調整冷水換向閥門的開或關；
4)向冷-熱水箱充水，禁止水泵無水運行（熱水泵啟動，加（jiā）熱才能供電）。
2、實驗操作：
1)接通電源（yuán）；啟動熱水泵（為了提高熱水溫升速度，可（kě）先不啟動冷水泵），並調整好合適的流量；
2)調整溫控儀，使其能使加熱水溫控製在80℃以下的某一指定溫度（dù）；
3)將加熱器（qì）開關分別打（dǎ）開（kāi）（熱水泵開關（guān）與加熱開關已進行連鎖，熱水泵啟動，加熱才能供電）；
4)利用數顯溫度計和溫度測點選擇琴鍵開關按鈕（niǔ），觀測和檢（jiǎn）查換熱器冷-熱流體的進出口溫度。待冷-熱流體的溫度基本穩定（dìng）後，既可測讀出相應測溫點的溫（wēn）度數值，同時測讀轉子流量計冷-熱流體的流量讀數；把這些測（cè）試結果記錄實驗數據記錄表中；
5)如需要改變流（liú）動方向（順-逆流）的試驗，或需要繪製換熱器傳熱性能曲線而要求改變工況[如改（gǎi）變冷水（熱水）流速（或流量）]進行試驗，或需要重複進行（háng）試（shì）驗時（shí），都要重新安排試驗，試（shì）驗方法與上述實驗基本相同，並記錄下這些試驗的測試數據。
6)實驗結束後，首先關閉電加熱器開（kāi）關，5分鍾後切斷全部電（diàn）源。
實驗數據記錄表       換熱器名稱：         環境溫度t₀       ℃

順逆（nì）流	熱流體（tǐ）			冷流體（tǐ）
順逆（nì）流	進口溫度T₁（℃）	出口溫度T₂（℃）	流量計讀數V₁（l/h）	進口溫度t₁（℃）	出口溫度t₂(℃)	流量計讀數V₂（l/h）
順流



逆流

四、實驗（yàn）數據處理：
1.數據計算
熱流體放熱量：Q₁=C_p1·m₁{T₁-T₂} [W]
冷流體（tǐ）吸熱（rè）量：Q₂=C_p2·m₂{t₁-t₂} [W]
平均換（huàn）熱量：

[W]
熱平衡誤差：

對數傳熱溫差：Δ₁={ΔT₂-ΔT₁ }/In·ΔT₂/ΔT₁={ΔT₁-ΔT₂}/In·ΔT₁/ΔT₂[℃]
傳熱係數：K=Q/F·Δ₁                          [W/{m²·℃}]
式中：C_p1，C_p2 ——熱，冷（lěng）流體的（de）定壓比熱  [J/Kg·℃]
m₁，m₂——熱（rè），冷流（liú）體的質（zhì）量流量熱      [Kg/s]
T₁，T₂——熱流體的進出口溫度        [℃]
t₁，t₂——冷流體的進出口溫度 [℃]
ΔT₁= T₁-t₂    [℃]
ΔT₂= T₂-t₁[℃]
F——換熱（rè）器的換熱麵（miàn）積           [m²]
[注]熱、冷流體的質量流量m₁，m₂是根據（jù）修正後的流（liú）量計體積流量讀數V₁V₂再換算（suàn）成的質量流量值（zhí）。
2.繪製傳性（xìng）能曲線，並作比較：
1)以傳（chuán）熱係數為縱座標，冷水（熱水）流（liú）速（或流（liú）量）為橫座標繪製傳熱性能曲線；
2)對三種不同型式的（de）性（xìng）能進（jìn）行比較。
[注意事項]
1.熱流體在熱（rè）水箱中加熱溫度不（bú）得超過80℃；
2.實驗台使用前應加接地線，以保安全。

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