在套管换热器传热实验中

测定传热系数

实验计算内容 R(mmH2O)3

1 1.6 2.89 2.99 30.1 69.0 104.0 38.9 49.6 52.0 3.16 0.038 0.0093 5.953 6.874 3.446 3683.8 4.7 4.89 5.07 30.7 66.8 104.0 36.1 48.8 53.2 5.34 0.059 0.0145 9.216 10.641 5.828 6230.5

2 7.7 6.23 6.45 31.4 65.4 104.0 34.0 48.4 53.8 6.79 0.071 0.0172 10.965 12.661 7.415 7926.9

3 10.7 7.32 7.58 32.7 64.5 104.0 31.8 48.6 53.8 7.98 0.078 0.0189 12.046 13.909 8.718 9319.5

4 15.7 8.84 9.15 34.1 64.0 104.0 29.9 49.1 53.6 9.65 0.089 0.0215 13.719 15.841 10.535 11261.4

5 23.0 10.66 11.03 36.0 63.2 104.0 27.2 49.6 53.2 11

实验五 套管换热器传热实验

实验学时： 4 实验类型：综合 实验要求：必修 一、实验目的

通过本实验的学习，使学生了解套管换热器的结构和操作方法，比较简单内管与强化内管的差异。

二、实验内容

1、测定空气与水蒸汽经套管换热器间壁传热时的总传热系数。 2、测定空气在圆形光滑管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。

3、测定空气在插入螺旋线圈的强化管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。 4、通过对本换热器的实验研究，掌握对流传热系数?i的测定方法。

三、实验原理、方法和手段

两流体间壁传热时的传热速率方程为 Q?KA?tm （1）

式中，传热速率Q可由管内、外任一侧流体热焓值的变化来计算，空气流量由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成的空气流量计来测定。流量大小按下式计算：

Vt1?C0?A0?2??P?t1

其中：C0—孔板流量计孔流系数，0.65；

A0—孔的面积，m2；（可由孔径计算，孔径d0?0.0165m）

?P—孔板两端压差，kPa；

?t1—空气入口温度（即流量计处温度）下的密度，kg/m3。

实验条件下的空气流量V（m/h）需按下式计算：

3V?Vt1?273?t

273?t1其中：t—换热管内平

双套管传热实验讲义

2016年5月

双套管传热实验

一、实验目的

1、了解气—汽对流传热的机理；

2、熟悉实验组织流程及各设备（风机、蒸汽发生器、套管换热器）的结构； 3、用实测法和理论计算法给出管内传热膜系数α测、α计、Nu测、Nu计及总传热系数K测、K计的值进行比较；并对光滑管与螺纹管的结果进行比较； 4、在双对数坐标纸上标出Nu测、Nu计与Re关系，学会用最小二乘法回归出Nu

测

与Re关系，并给出回归的精度（相关系数R）；并对光滑管与螺纹管的结果进

行比较；

5、获得K更接近αi或αo的信息，了解给热系数的影响因素和工程上强化传热的措施。

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：

Nu?ARemPrn （1）

系数A与指数m和n则需由实验加以确定。当流体被加热时n = 0.4， 式中： Nu??2ddu? 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

列管式换热器传热系数测定实验

列管式换热器传热系数测定实验

一、 实验目的

1. 初步了解THXHR-5型气-气列管换热实验装置的基本结构和操作原理 2. 掌握列管式换热器传热系数K的测定方法

3. 了解影响实验结果准确性的原因以及可能存在的问题

二、 实验设备

THXHR-5型气-气管列换热器，一台电脑，一台RS232/485转换器一只

三、

实验原理和方法

在工业生产中，要实现热量的交换，须采用一定的设备，此种交换的设备称为换热器。它利用金属壁将冷、热两种流体间隔开，热流体将热传到壁面的另一侧，通过坚壁内的热传递再由坚壁的另一侧将热传递给冷流体。从而使热流体物流被冷却，冷流体被加热，满足对冷物流或热物理温度的控制要求。

传热系数是度量换热器性能的重要指标，影响换热器传热量的参数有传热面积、平均温度差和传热系数。根据传热速率方程，已知传热设备的结构尺寸，只要测

得传热速率Q以及各相关温度，即可算出K，即测定气-气管列换热器的传热系数K [W/(m2·℃)]

??=??/??Δ????

式中：

A——传热面积，m2； 本实验为0.44㎡ Δ????——冷、热流体的平均温差，℃；

Q——传热速率，W（即单位时间内传递的热量）

因为本次

传热原理及设备

2 0 1 2. 0 8. 杭 州

1

传热原理及设备 1. 概述

1.1热量传递的条件和方向 1.2研究传热过程的目的与任务 1.3换热器在空分中重要性 1.4低温换热器特点 2. 换热器分类 2.1按工作原理分 2.2按结构分 3. 板翅式换热器 3.1概述

3.1.1发展概况

3.1.2板翅式换热器特奌 3.1.3板翅式换热器的应用 3.2结构

3.2.1基本结构

3.2.2翅片选择与形式 3.2.3翅片参数 3.2.4整体结构 4.设计计算

4.1热量传递三种基本方式及组合 4.1.1热传导和热导率 4.1.2对流放热和放热系数 4.1.3辐射

4.1.4多种传热方式组合 4.2传热设计

4.2.1传热过程分析 4.2.2传热方程 4.3放热系数确定

4.3.1无相变对流放热系数 4.3.2相变时放热系数

4.3.3两相流换热器传热计算 4.4多股流传热计算 4.5阻力计算

4.6空分中常用传热系数 5.结构设计与強度计算 5..1结构设计 5.2強度计算

6.板翅式换热器制造工艺 7. 检査试验与修补、存放 7.1检查试验 7.2修补存放

8. 空分设备中几个典型换热器介绍9. 谈几点工作中体会

介质不同，传热系数各不相同我们公司的经验是：

1、汽水换热：过热部分为800~1000W/m 2. C

饱和部分是按照公式K=2093+786V(V 是管内流速)含污垢系数

0.0003 。

水水换热为：K=767(1+V1+V2)(V1 是管内流速，V2 水壳程流速) 含污垢系数0.0003

实际运行还少有保守。有余量约10%

不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。K 值通常在冷流体热流体总传热系数K，W/(m 2.C)

水水850 ?1700

水气体17 ?280

水有机溶剂280 ?850

水轻油340 ?910

水重油60 ?280

有机溶剂有机溶剂115 ?340

水水蒸气冷凝1420 ?4250

气体水蒸气冷凝30?300

水低沸点烃类冷凝455 ?1140

水沸腾水蒸气冷凝2000 ?4250

800~2200W/m 2范围内

轻油沸腾水蒸气冷凝455 ?1020

列管换热器的传热系数不宜选太高，一般在800-1000 W/m2?Co 螺旋板式换热器的总传热系数

水) 通常在

(水—

1000~2000W/m 2范围内。

板式换热器的总传热系数( 水( 汽) —水) 通常在3000~5000W/m 2范围内。

1 ．流体流径的选择

哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体

传热原理及设备

2 0 1 2. 0 8. 杭 州

1

传热原理及设备 1. 概述

1.1热量传递的条件和方向 1.2研究传热过程的目的与任务 1.3换热器在空分中重要性 1.4低温换热器特点 2. 换热器分类 2.1按工作原理分 2.2按结构分 3. 板翅式换热器 3.1概述

3.1.1发展概况

3.1.2板翅式换热器特奌 3.1.3板翅式换热器的应用 3.2结构

3.2.1基本结构

3.2.2翅片选择与形式 3.2.3翅片参数 3.2.4整体结构 4.设计计算

4.1热量传递三种基本方式及组合 4.1.1热传导和热导率 4.1.2对流放热和放热系数 4.1.3辐射

4.1.4多种传热方式组合 4.2传热设计

4.2.1传热过程分析 4.2.2传热方程 4.3放热系数确定

4.3.1无相变对流放热系数 4.3.2相变时放热系数

4.3.3两相流换热器传热计算 4.4多股流传热计算 4.5阻力计算

4.6空分中常用传热系数 5.结构设计与強度计算 5..1结构设计 5.2強度计算

6.板翅式换热器制造工艺 7. 检査试验与修补、存放 7.1检查试验 7.2修补存放

8. 空分设备中几个典型换热器介绍9. 谈几点工作中体会

套管式热管换热器的原理和应用

第 1期20 0 9年 1月

中氮

肥

NO 1 .

M— ie to e o s F riie o r s S z d Nir g n u e tlz rPr g e s

Jn 2 0 a. 0 9

套管式热管换热器的原理和应用董洪峰。林艺红。师( .中国矿业大学化工学院，江苏徐州 1

帅3 50 ) 60 0

2 1 1;2 2 16 .福建三钢集团三明化工有限公司，福建三明

[中图分类号]T 1 [ K 1 5文献标识码]B[ 文章编号]10 9 3 (0 9 0 0 5 04- 9 2 2 0 ) 1- 0 3一o 2

将先进的热管技术和热管换热设备应用于热能回收领域具有其他传统换热技术和设备无法比拟的独特优点，热管技术推动了热回收行业的技术进步，与此同时，热回收领域的许多难题及需

冷凝段，另一方面提供冷凝液回流的方式和动力。传统的热管研究常常根据热虹吸管的原理研究重力热管，而没有什么特殊的管芯，只是对管的内部进行一些清洗或是氧化处理。现在，越来

要又反过来促进了热管技术、热管产业的发展。 1热管的工作原理热管是一种充填了适量工作介质的真空密封

越多的科研机构致力于管芯结构的研究，尤其是毛细结构的管芯，例如丝网均匀管芯、槽

褐煤蜡厂各种换热器的传热技术

一、概述

工业换热按工作原理和设备类型可分为多种方式,常见的有间壁式和混合式两种。间壁式换热的主要特点是参与换热的冷、热两流体被一固体壁面所间隔,在换热过程中互不混；而混合式换热则是指参与换热的冷热两流体直接接触,在混合过程中完成热交换。间壁式换热是化工企业应用最为广泛的换热方式,本文主要研究这种换热方式的一些技术问题。 二、间壁式传热过程

在间壁式换热过程中,热量从参与换热的热流体穿过固体壁面传递给冷流体的过程可以分解成3个传热阶段:热量从热流体传递到间壁的一侧；到达间壁一侧的热量传到另一侧；到达另一侧的热量传给冷流体。

三、强化传热的途径

由传热基本方程式Q=KA△T可知：增大传热面积A、提高传热温差△T、增大传热系数K都可强化传热。

工程上强化传热的常用措施是增大传热系数K。其方法有： 1、增加流体的湍流程度,以减薄层流内层厚度,从而提高对流传热膜系数。具体作法是:①增加流体流速。如列管换热器的管程可用增加程数,壳程设置折流板以提高流速。但流速提高,冷凝器阻力增大,壳程折流板还会引起杂质沉积结垢。所以提高流速是有局限性的。②改

变流动条件（流速、流向）。通过对传热壁面进行特殊处理,使流体在流动中不断改变流速和

传热综合实验

一、实验目的

1学习总传热系数及对流传热系数的测定方法； 2学习用实验方法求取描述过程规律的经验公式； 3了解热电偶和电位计的使用，掌握测温基本技术； 4对比了解强化传热的途径；

5测定空气在圆形直管中作湍流流动时传热膜系数的准数方程式； 6测定冷凝传热膜系数。 二、 实验内容 实验4-1

①测定5-6个不同流速下简单套管换热器的对流传热系数 ②对

。

的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=AremPr0.4中常数A、m的值。

。

实验4-2

①测定5-6个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数 ②对

的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRem中常数B、m的值。

③同一流量下，按实验一所得准数关联式求得Nu0，计算传热强化比Nu/Nu0。 三、实验原理：

1、换热器在工业生产中是经常使用的和换热设备。热流体借助于传热璧面，将热量传给冷体，以满足生产工艺的要求。影响换热器传热系数的参数有传热面积，平均温度差和传热系数三要素。为了合理选用和设计换热器，应对其性能有充分的了解，除查阅文献外，换热器性能实测是重要的途径。传热系数是一个重要的指标。

2、换热器是一种间壁式传热装置，冷热流体间的传热过程，由热流体对壁的对流传热，间壁的