动力工程学院研究生实验报告
题目：换热器综合实验
学号：20121002012 姓名：毛娜 教师：王宏
动力工程学院中心实验室
2013年7月
重庆大学动力工程学院研究生专业实验报告
报告内容
一实验背景
换热器在工业生产中是经常使用的设备。热流体借助于传热壁面，将热量传 递给冷流体，以满足生产工艺的要求。本实验主要对应用较广的间壁式换热器中 的三种换热：套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。 其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性 能测试，而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。通过实验，主要达到 以下目的：
1、 熟悉换热器性能的测试方法；
2、 了解套管式换热器，螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能 的差别； 3、加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识
二实验方案
（一）实验装置
实验装置简图如图1所示:
图1实验装置简图
1.热水流量调节阀
3.冷水流量计4.换热器进口压力表 6.琴键转换开关
2.热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 5.数显温度计
7.电压表 8.电流表 9.开关组 10.冷水出口压力计
11.冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组
12.逆顺流转换阀门组 13.冷水流量调节阀
换热器性能试验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热 平衡误差等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能 进行比较和分析。
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本实验装置采用冷水可用阀门换向进行顺逆流实验；如工作原理图 2所示
换热形式为热水一冷水换热式。热水加热采用电加热方式，冷一热流体的进出口 温度采用数显温度计，可以通过琴键开关来切换测点。
注意事项：
① 热流体在热水箱中加热温度不得超过 80°C； ② 实验台使用前应加接地线，以保安全。
图2换热器综合实验台原理图
1.冷水泵 2.冷水箱 3.冷水浮子流量计
4.冷水顺逆流换向阀门组
6. 电加热水箱
5.列管式换热器
7.
旋板式换热器 热水浮子流量计 11.套管式换热器
8.回水箱 9.热水泵 10.螺
(二) 实验台参数
1、 换热器换热面积{F}:
(1) 套管式换热器：0.45m2 (2) 螺旋板式换热器：0.65 m2 (3) 列管式换热器：1.05 m2
2、 电加热器总功率：9.0KW 3、 冷、热水泵：
允许工作温度：＜80 C； 额定流量：3m3/h; 扬程：12m；
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电机电压：220V ； 电机功率：370W。
4、转子流量计型号：
型号：LZB-15 ； 流量：40~400升/小时； 允许温度范围：0-120 C。
(三) 实验步骤
1、 实验前准备：
(1) 熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能； (2) 打开所要实验的换热器阀门，关闭其它阀门； (3) 按顺流(或逆流)方式调整冷水换向阀门的开或关； (4)
冷-热水箱充水，禁止水泵无水运行(热水泵启动，加热才能供电)
向。
2、 实验操作：
(1) 接通电源；启动热水泵(为了提高热水温升速度，可先不启动冷水泵) 并调整好合
适的流量；
(2) 调整温控仪，使其能使加热水温控制在 80r以下的某一指定温度；
(3) 将加热器开关分别打开(热水泵开关与加热开关已进行连锁，热水泵启 动，加热才
能供电)；
(4) 利用数显温度计和温度测点选择琴键开关按钮，观测和检查换热器冷 热流体的进
出口温度。待冷-热流体的温度基本稳定后，既可测读出相应测温点的 温度数值，同时测读转子流量计冷-热流体的流量读数；把这些测试结果记录在实 验数据记录表中；
(5) 如需要改变流动方向(顺-逆流)的实验，或需要绘制换热器传热性能曲 线而要求改
变工况［如改变冷水(热水)流速(或流量)］进行实验，或需要重复进 行实验时，都要重新安排实验，实验方法与上述实验基本相同，并记录下这些实 验的测试数据；
(6) 实验结束后，首先关闭电加热器开关，5分钟后切断全部电源。
三数据分析
1、实验数据记录表
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环境温度tn =
表 35 C
实热 进口温度 Ti 验流 出口温度 T2 (C) 52.5 52.8 53.3 46.5 53 数体 1据冷 记流 出口温度 t2「C ) 47.5 43.5 43.3 65 67.2 录体 表
套管式换热器(C) 54.5 顺 流 56.8 57.3 70.5 逆 流 流L量计读 数 进口温度 t1 (C) V (l/h) 44 200 194 194 170 170 40.6 41 45 51.2 流L量计读 数 V2 (l/h) 55 80 98 71 104 71.5 73.5 列管式换热器50.5 170 48 69.3 90 热 流 体 冷 流 体 出口温度 进口温度 Ti 出口温度 流L量计读 数 进口温度 t1 流L量计读 T2 (C) (C) (C) t2(C ) 数 V2 (l/h) V (l/h) 63.1 60 184 49 50.2 75 顺 流 65.2 68.8 61.6 63.3 63.5 42.8 42.9 43.2 流 243 180 195 250 185 49.7 47 40.9 41.2 40.7 50.5 49.8 52.3 53.8 85 65 70 67 逆 流 61.3 60.9 螺旋板式换热器 56.6 80 热 体 冷 流 体 出口温度 进口温度 出口温度 进口温度 t1 流L量计读 数 流L量计读 数 (C) T1 (C) T2 (C) t2(C ) V (l/h) V2 (l/h) 81.1 71.8 146 45.4 46.7 135 顺 流 76.5 77.3 78.7 70.4 71 47.5 47 47.3 145 140 140 120 118 45.3 45.5 46.3 46.8 46.6 46.3 47.6 69.8 67.2 68.6 150 80 80 90 120 逆 流 78.3 80.9 2、数据计算
(1) 计算公式
热流体换热量： 冷流体吸热量：
Q1
=m|Cp1（T1 -丁2）
[W] [W] [W]
Q2 二 口2。卩2(1
“2
)
Q
Q\i +Q2
1
平均换热量：
2
2
热平衡误差：
，:./g 100%
Q
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换热器综合实验(实验六)
