传热实验装置使用说明书

传热实验装置使用说明书

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主页 > 技（jì）术（shù）文章 > 传热实验装置使用说明书 2025-07-18

一、传热实验（yàn）装置使用说明书-概述
热力学第二定（dìng）律指出（chū）：无论是气（qì）体、液体还是固体，都存在着温度差异（yì），就必然（rán）导致热（rè）量（liàng）自发地从高温向低温传递，这一过程被（bèi）称为热量传递过程，简称传热。用于冷热流体进行热量交换的设备称为换热器。
传热在工程技术领域中（zhōng）的应（yīng）用十分广泛，在动力、化工、制冷、建筑、机（jī）械制造、新（xīn）能源和宇航等工程中，都占有十分重要的地位。因此，了解传热过程的基本原理及传热设备（即换热器）的结构性能具有极其重要（yào）的意义。
换（huàn）热器是由各种不同的传热（rè）元（yuán）件组成的换热（rè）设备，冷热流体借助换热器（qì）中的传热元（yuán）件进（jìn）行热量交换而完成加热或冷却任务。换（huàn）热器的传热系数（shù）是衡量换热器的换热效果好坏的标准，不同传热元件组成（chéng）的换热器的性能存（cún）在着较大的差异。确定换热器（qì）换热性能（主（zhǔ）要是指传热系（xì）数（shù））的有效途（tú）径是通过实验（yàn）进行测定。
二（èr）、设备性能与主要技术（shù）参数
1、本实验装置主要由套管换热器、蒸发器、风机、智能温（wēn）控仪表、热球风速仪、开关指示灯、不锈钢框（kuàng）架等组成（chéng）。
2、套管换热：换（huàn）热段长度为1000mm换（huàn）热面积为0.142m2。换热器外（wài）部都包有（yǒu）保温层，并（bìng）用不锈钢皮包好，外表美观，可（kě）以（yǐ）减少实验的热损失，也可以防止实验者的意外烫伤（shāng）。
3、热流体通过的紫铜管为φ20×1.5mm,长为1000mm。冷流体通（tōng）过的（de）不（bú）锈钢管为φ57×1mm。
4、蒸发器为不（bú）锈钢制成，最大加热功率为2.0KW。其上装有液位（wèi）计，正常液（yè）位要维持（chí）在2/3处，最多加至液位计所能指示的范围最高处（chù）。必要时加水，以免电热管干烧（加（jiā）水（shuǐ）时需注意水（shuǐ）位超过液位计指（zhǐ）示时仍往蒸发器内（nèi）加水，液位计将无法显示液位）。其表（biǎo）面也包有保温层。
5、风机为旋涡风机，输入（rù）功率为550W，转（zhuǎn）速为2800/min,风压为13.5KPa,风（fēng）量为95m3/h。
6、温度仪表：本装置上配置一块（kuài）AI-518温度控（kòng）制仪表，四块AI-501温度显示仪；AI-518温度控制仪表用于控制蒸发器（qì）温度，AI-501温（wēn）度显示仪可以直接显示所对应各点的温度（dù）。
7、热球风速仪，用来测量（liàng）风速，再通过管道（dào）截面积求得（dé）体积流量（liàng）。详（xiáng）细操作步骤与注意事项请参（cān）阅热球风速仪使用说明书。柜体在其面板可以控制整个实验（yàn）的（de）全过（guò）程。仪表开关下部都有对应的标识。
8、开关、指示灯按下开关指示灯亮表明对应的工作正在运行，关闭时则按开关上箭头的方向旋转即（jí）可。
三、实验目的
1、熟悉传热实验（yàn）的实验方案设计及（jí）流程设计。
2、了解换热器的基（jī）本构造与操作原（yuán）理。
3、掌握热量衡算（suàn）与传（chuán）热（rè）系数K及对流传热膜系数α的测定方法。
4、掌握热电偶的（de）测温原理及（jí）电位差计的使用（yòng）。
四、实验原理
传热实验是在实验室条件下的教学实验（yàn），用仪表考察冷热流（liú）体在套管式换（huàn）热器中的（de）传热过程，其理（lǐ）论（lùn）基础是传热基本方程牛（niú）顿冷却定律及热量平衡关系。

实验中冷流（liú）体采（cǎi）用空气，热（rè）流体采用水蒸汽。通过测取冷热流体在换热（rè）器进出口的流量及温度（dù）变化来进行总传热系数K对流传热膜系（xì）数K与相关（guān）准数关系的测定。
五、实验流程图

六、实验操作步骤
1、实验前应熟悉实验流程，做好（hǎo）实（shí）验的准备工作。
2、检查电（diàn）源连接是否正确，风机（jī）、加热装（zhuāng）置工作是否正常，设备密封是否良（liáng）好。
3、检（jiǎn）查蒸汽发（fā）生器内（nèi）水位是（shì）否符合要求，必要时加水（shuǐ）。以免热管烧坏。
4、检查热电偶（ǒu）接触是（shì）否良（liáng）好，看（kàn）热电偶插入处有无脱落？
5、实验正常操作前（qián）应打通冷却水，排除换热器内的不凝性气（qì）体。稍开放空阀排不凝性气体。
6、启动电源开关后，电源指（zhǐ）示灯亮（liàng）；打开蒸汽发生器加热开关。将蒸汽发生器加热温度仪表设定至所需（xū）温度值，然后调节电流表（biǎo）旋（xuán）钮，顺时针旋转，电流表显示数（shù）值将逐步加大；大约85摄氏度左右时把两（liǎng）个调节旋钮调小一点（防止热惯性所造成的温（wēn）度不稳定现象）。
7、由于热电偶测量时存在一定的误（wù）差，故蒸（zhēng）汽温度显示90度左右时蒸发器内的（de）水已经沸腾。此时可以（yǐ）打开风（fēng）机开关调（diào）节风量调节阀，开始进行传热实验。
8、在实验（yàn）过程中热流体出（chū）口温度有可能（néng）高于蒸汽温度，原因（yīn）是一方面换热器内部结垢严重（chóng），另一方面是传热过程中给的热量大，导致热流体出口温度（dù）高于蒸汽温度（dù）。
9、读取实验数据时应待操作稳定后才开始进行，一（yī）组实验数据应连续进行测定，两组数据（jù）间应（yīng）有一定的稳定（dìng）时间，每组实验数（shù）据的测温点应始终保持（chí）不变（biàn），以减少系统误差。各组实验数（shù）据间操作状态（tài）的改变，通过调节风机出（chū）口阀的开度，开大（dà）阀门（mén）则增加冷流体进料量，调小（xiǎo）反之。
10、实验完（wán）毕，应先关掉蒸发器开关，将电流表调至零，停止加热；风机（jī）继续工作一段时（shí）间，待蒸发器温度降至50度以下再关掉所（suǒ）有电源开关，结束实验。
七、注意事项
1、蒸（zhēng）发器加水一般加到液（yè）位计的2/3即可，假若水位超过了此高度那么不管再加多少水液（yè）位计的指示都不会改变。液位最少（shǎo）时也不能低于（yú）蒸汽发生器的1/2否则电热管极易烧坏！
2、实验操（cāo）作（zuò）时应注意安全，不（bú）能开蒸发器上灌（guàn）水阀门，防止触（chù）电和烫伤。
3、测量时应逐步加大气相流量，记录数据（jù）。否则（zé）实验（yàn）数值误差较大。
八、实验数据整（zhěng）理及要求
1、测定有关数据（jù）并进行数据处理，整理出（chū）相关经验公式，绘出相（xiàng）应实验图表及曲线。
2、将原始数据列（liè）成表格并进行实验数据处理
3、根据实验（yàn）结果对测定的K、值进行分析讨论。

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