汽—液式翅片管换热器实验台
一、实验功能解析
1、本实验旨在研究空气在翅片管式换热器中的流通阻力,通过测量风速,以及利用水箱加热使热水通过换热器时的流通阻力,来测定流量和温度,从而计算气—液换热器的换热量和传热系数。
2、翅片管作为换热器中常用的传热元件,其独特的设计——扩展了管外的传热面积,显著降低了光管的传热热阻,尤其适用于气体侧的换热环境。
3、当空气横向流过翅片管时,对流换热系数(努谢尔特数)不仅与空气流速、质量流量及气体特性值相关,还受到翅片管束的几何参数如翅片高度、厚度、间距(包括横向和纵向)、管排数以及排列方式(顺排或叉排)等因素的影响。
4、在实验系统中,我们特别采用简易热管作为传热元件,将翅片管设计为简易热管的冷凝段。这样,热管内部的蒸汽在翅片管内冷凝时,能够通过管壁释放出汽化潜热,有效地提高了翅片管外的换热效率。此时,翅片管内的换热系数可通过基于努谢尔特层流膜层凝结原理的公式进行计算。
二、技术参数概览
温度范围:0~75℃
风速范围:0~10m/s
水流量范围:0~400 l/h
电源配置:三相四线,380V,功率20KW
外形尺寸:3000×600×1500(㎜)
设备重量:560㎏
工作环境:常温
三、实验内容深化
1、通过实验手段,精准测量气-液之间的换热量,以深入理解其换热机制。
2、利用实验数据,计算并分析气-液换热过程中的传热系数,探究其影响因素。
3、掌握翅片管束管外放热和阻力的实验研究方法,为未来的科研和工程实践提供有力支持。
4、通过实验操作,培养学生的科研实验能力,包括实验设计、数据分析和实验报告撰写等综合能力。
四、配置及技术参数:
序号 | 名称 | 技术参数 | 数量 |
1 | 加热器 | 功率:2KW 电压:220V | 1台 |
2 | 热水箱 | 材质:不锈钢 液位:液位计显示 容积:30L | 1个 |
3 | 热水泵 | 材质:不锈钢 功率:250W(或370W) 电压:220V 最大流量:3m3/h 最大扬程:17m 管径:1寸 | 1台 |
4 | 风机 | 类型:高压离心风机 功率:11KW 电压:380 风量:1030-1700m3/h 风压:11920pa 转速:2930r/min | 1台 |
5 | 风速测量装置(笛形管) | 精度:0.2%FS 量程:0~10m/S 温度:-5~70℃ 湿度:0-90%RH不凝露 材质:钣金喷塑 | 1套 |
6 | 换热器 | 翅片类别:不锈钢 管材:304 管径:165mm(或140mm) 换热面积:4.2m2 流量:约200L/min | 1套 |
7 | 压力变送器 | 量程:0~0.6MPa 精度:0.2WPS | 1台 |
8 | 数显温度仪表 | 工作电源:100~240VAC,-15%,+10% / 50~60Hz AC 输入类型:热电阻PT100 精度等级:0.25%FS±1个测量单位 量程范围:Pt100(-200~+800℃) 控制方式:模糊PID控制,位式控制 工作环境:温度0-50℃,湿度<85%RH 面板尺寸:72×72mm | 1台 |
9 | 测温热电阻 | 测量范围:-50~200℃ 精度:±0.3℃ | 1个 |
10 | 流量计 | 流量计类型:涡轮流量计(本体不锈钢304) 测量范围:1~10m3 精度等级:0.5%(特殊要求可以0.2%) 工作压力:2.5MPa 介质温度:-20~80℃ | 1台 |
11 | 开关阀 | 1套 |