(完整版)蒸汽冷凝时传热系数和给热系数测定实验指导书

1、蒸汽冷凝时表面传热系数和总传热系数测定实验说明书一、实验目的：1、掌握冷凝换热器的换热量和表面传热系数h及总传热系数K的测试和计算方法；2、熟悉冷凝换热器实验台的工作原理和使用方法；3、了解不同蒸汽压力下的冷凝换热时表面传热系数的变化规律。二、实验测试装置简介：1. 测定装置整体组装，带脚轮，用户接电源和上、下水后即可使用。2. 可测蒸汽在水平管内冷凝（管外为自来水）时的传热系数和给热系数。其工 作原理及流程如图所示。3. 管子的内壁面温度用事先埋好的三支热电偶（轴向均布）测量。4. 电热蒸汽发生器总功率为9KW，最大工作压力为0.08MPa。此蒸汽源亦可通过阀10 1供其它试验使用。试验装置

2、流程图及各部分组件的名称1.蒸汽发生器 2.电接点压力表 3.安全阀 4.汽水分离器 5.热电偶6.压力表 7.试验管组 8.凝结水液位保持器 9.过冷器 10.阀门 11.计量水箱10-12.文丘 里流量计（计算机采集订户）三、实验操作步骤及测试方法：（ 一）、 操 作 步 骤 ：1. 接电源（380V ,四线,50Hz,9KW ）及上下水（均可胶管连接）。2. 打开阀 107， 从蒸汽发生器底部上水管（兼排污管） 向炉体内加自 来水至 液面计 4/5 处。 加水时还应打开 102和阀 103， 以便炉体内的空气能够排出， 加完水后关闭 阀 107。3. 全开蒸 汽发生器电加热器，待炉内水开

3、始沸腾并将炉体空间大部分空 气从阀 103 处 排出后 ， 关 闭 该阀。4. 待蒸汽压力达到试验压力后，打开阀 104， 使系统内空气全部被蒸汽压 出 后关闭此 阀。5. 试验管内的蒸汽压力可自动控制，此时将电接点压力 表高低压控制指针分 别 调至试验压力土 O.OIMPa处（视试验精度要求，此范围可适当放大或缩小）。试验 管内的蒸汽压力亦可利用阀 102手动调节，此时应将电接点压力表控制指针调至 稍高于试验压力， 高压控制指针调 至比低压控制指针高 0.02MPa 左右处， 但不得 超过蒸汽发生器最大使用压力。6. 全开阀 106，向试验管组全程 供自来水，并视试验工况要求，利用阀 10-

4、5 调 节 自 来 水流 量 。7. 视工况所需蒸汽量，适当改变手控加热开关个数，并利用 自控加热档（ 由电 接点压力表控制）， 实现对蒸汽发生器蒸汽压力的控制， 使之在试验压力附近上下 波 动）。8. 微开阀 103， 使汽水分离器中分离出来的水能够流 出。9. 待凝结水水 位达到保持器 8 上水位计的某一固定位置后，打开并适当调节 阀104， 使水位在试验过程中始终保持不变。 待工况稳定后即可进行测试。（ 二）、 测 试 方 法1. 试验管内蒸 汽压力用压力表测量。2. 蒸汽进口温度、凝结水温度、自来水进 出口温度以及 试验管内壁面温度均 用 热电偶（E型）测量。动态显示，按时记录即可；3

5、. 凝结水和自来水流量手动测量用计量水箱配秒表测量 。 当凝结水量较少时 ， 为了缩短计量时间亦可用量杯配秒 表测量。4. 每隔 25 分钟读取一次数据， 取四次读数的平均值为计算值。 当凝结水 量 较少时， 可取全试验过程累计流量 为计算值5. 试验完毕后，关闭电加热器开关及阀10 6 10 4、10 3等全 部阀门，切 断电源。6. 实验数据记录表:工况序号进水温度(C )出水温度(C )蒸汽进口温度(C )蒸汽出口温度(C )冷却水的流量Kg/s冷凝水的流量Kg/s管壁温度(C )I1234平均n1234平均(三)使用注意事项1. 蒸汽发生器在使用过程中水位不得低于水位计红线处。2. 蒸

6、汽发生器可定期通过阀10 8进行排污。3. 在冬季，如室温低于0C ,应设法将系统内的水放尽(凝结水系统的积水可 用压缩空气吹出)，防止冻坏设备。四、实验数据整理：(一)整理实验数据的有关公式1. 蒸汽凝结放热量2. 冷水获热量3. 平均热量 1 =Gz(i z i n)w 2=Gs(i 2 i 1)w=( 1 + 2)/ 2w4.热平衡误差=( 1 2)/ X 100%5.总传热系数K= / ( A. t )w/m 2 c 6.蒸汽冷凝时表面传热系数：h忒石C 式中：Gz,Gs 蒸汽(凝结水)和冷水流量 Kg/siz, in , i i, i2 蒸汽、凝结水和冷水进出口状态下的焓 J/KgA,Ai 传热管外和内表面积m2，测定管外径和管长，查管壁厚。(T1 t2) (T2 t1 )传热温差 c lnt1tz,tb 蒸汽温度和传热管内壁平均温度C T1,T2 蒸汽进口温度和凝结水温度 C t1,t2 冷水进口温度和出口温度 C (二)实验数据整理表:工况进水焓值(KJ/Kg )出水焓值(KJ/Kg )蒸汽进口焓值(KJ/