对流传热实验装置

对流传热实验装置特点

1、整个装置美观大方，结构设计合理，整体感强，具备强烈的工程化气息，能够充分体现现代化实验室的概念。

2、设备整体为自行式框架结构，并安装有禁锢脚，便于系统的拆卸检修和搬运。

3、本给热系数测定实验装置以空气和水蒸汽为介质，采用水蒸汽-空气换热体系，数据测量准确，实验效果理想，自动化程度高。

4、整套实验装置可根据用户要求，选择采用光滑管与强化换热管，进行两种换热形式的效果对照。

5、采用工业化自动蒸汽发生器提供蒸汽源，操作简洁、方便，更为安全。

6、蒸汽发生器设计有安全水封，消除安全阀失灵带来的安全隐患。

7、整套设备除去特殊材料外均采用工业用304全不锈钢材料制作，整体进行精细抛光处理，体现整个装置的工艺性。

8、装置设计可360度观察，实现教学与实验。

装置功能

1、通过对空气-水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。并应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARemPr0.4中常数A、m的值。

2、通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式Nu=BRem中常数B、m的值和强化比Nu/Nu0，了解强化传热的基本理论和基本方式。

3、求取简单套管换热器、强化套管换热器的对流传热系数αi总传热系数Ko。

4、了解热电偶、热电阻温度计的使用。

设计参数

普通传热管：

空气流量:4-40m3/h，空气温度：常温-60℃，常压操作。

雷诺准数Re:104—5*104，努塞尔准数Nu：40-120，普兰德准数Pr：0.7。

对流传热系数αi：50-150 W/m2·℃。

强化传热管：

空气流量：4-40m3/h，空气温度：常温-60℃，常压操作。

雷诺准数Re：104—5*104，努塞尔准数Nu：40-120，普兰德准数Pr：0.7。

对流传热系数αi：100-200 W/m2·℃；强化比：1.3--2.0。

公用设施

水：装置自带304不锈钢自动蒸汽发生器，连接自来水，实验时水蒸气进入换热器。

电：电压AC220V，功率4.0KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。

气：空气来自风机（自带气源）。

实验物料：水蒸汽---空气，外配设备：无。

主要设备

1、测定流量范围：4-40m3/h。管内雷诺数Re范围1.0～2.1×104，拟合精度R可达0.999 ；努塞尔准数Nu：40-120，普兰德准数Pr：0.7。对流传热系数αi：50-200 W/m2·℃。

2、每个套管有四个温度测点可以同时得到管外蒸汽对流传热系数和管内对流传热系数的计算值和实测值。

3、普通套管换热器：内套管（φ22x2mm）为：铜质光滑管；有效长度1200mm，蒸汽管道φ76x3mm，外保温。

4、强化套管换热器：内套管（φ22x2mm）为：铜质波纹管；有效长度1200mm，蒸汽管道φ76x3mm，外保温。

5、鼓风机：旋涡气泵,功率 550W，最大流量90m3/h。

6、蒸汽发生器：304卫生级不锈钢，容积 15L，最大压力≥0.3MPa，加热功率2*1.5KW。带防爆水封及冷凝液回收装置。消除安全阀失灵带来的安全隐患。

7、蒸汽气液分离器：304卫生级不锈钢，配疏水阀。

8、管路：304卫生级不锈钢材质，采用不锈钢快装与管路连接。

9、阀门：采用304不锈钢阀和优质铜阀。

10、温度传感器：K型热电偶，304不锈钢壳体，显示分度 0.1℃。

11、孔板流量计，孔板喉径：Φ20mm，风压传感器0～10KPa。

12、蒸汽压力测量：指针式压力表，测量范围：0-0.4MPa。

13、电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。

14、宇电AI704M多路数字温度显示仪。

宇电AI702M多路数字温度显示仪。

宇电AI501压差数字显示仪。

宇电AI519温度控制仪（带手动功能）。

15、304不锈钢仪表柜：测控、电器设备在实验架上。

16、外形尺寸：1900*550*1800mm(长×宽×高)，304不锈钢框架，带移动脚轮及禁锢脚。

17、工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，包含安全警示标识，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。

测控组成

变量

检测机构

显示机构

执行机构

风量

孔板流量计

压差显示仪

手动调节

蒸汽温度

PT100铂电阻

温度控制显示仪

固态调压模块

温度

K型热电偶

数字温度仪

无