螺旋套管式钎焊板式和周向重叠螺旋折流板热交换器试验性能研究(5)
时间:2017-02-22 12:48 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
3实验装置和实验方法 3.1传热实验装置简介 本次试验采用换热器性能测试试验台，该试验台是目前国内较为先进的热交换器性能测试平台之一，相比于国内其它试验机构的传热试验台，具有热工、机械、电气、自动控制和计算机应用的机电一体化系统，对于热交换情况精度高，误差小等热点，能满足工程模拟的实际需要。 3.2传热实验装置原理简介 水水循环系统包括水泵、电加热装置、质量流量计和上下水箱等，循环流程原理如图13所示，实验现场如图14所示。在水泵入口处连接高位膨胀水箱，为水泵提供正吸入压头，并容纳或补充因冷热温度不同引起的工质膨胀和收缩。水泵采用变频调节循环流量，同时在水泵出口配有手动球阀和到水泵入口的小流量旁路阀。 图13 水水循环系统流程示意图 图14 实验现场图 3.3传热实验方法 传热学是一门经验试验学科，本次试验研究是借助传热试验的结果，分析三种间壁式热交换器（螺旋套管式、钎焊板式和周向重叠螺旋折流板热交换器）的性能以及影响其传热性能的多个参数，并与传统的弓形折流板换热器或者其他类型的热交换器进行对比分析。对于存在着许多影响因素的传热过程，要找出众多参数间的关系，试验的次数十分庞大，以至实际上无法实现。通过相似原理的理论分析，根据物理量之间的客观的内在联系而大幅度的减少变量，是通过实验寻找现象规律的必要前提。 本实验采用稳态法，在稳态法实验研究中，有充分的时间对实验参数进行测量，对实验结果可以进行较细致的误差分析，因此，稳态法有较高数据的可信度。 4实验操作 4.1实验前准备 (1)熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。 (2)打开所要实验的换热器阀门，打开上水箱出口阀和上水箱出口阀，关闭其它阀门；打开控制柜钥匙开关，按下旁边的绿色启动按钮，并打开电脑、数据采集仪。 (3)按逆流方式调整冷却水换向阀门。 (4)首批实验小组在启动系统之前要先对导热水系统和热水系统进行充液排气。以水系统为例，热水系统原理相同。方法是先将阀门关闭，打开排气阀，此时上水箱来的水要通过水泵、电加热器、换热器，使之充满设备和管路后将空气通过排气阀赶出，水气分离后，水排到下水箱，当从视镜管中观察到水呈现连续的柱状流时，可以认为排气完成，再将阀门打开，延续一两分钟时间后关闭排气阀门。在排水和排气过程中都要时刻注意上下水箱的液位，随时打开小水泵将下水箱的水输送至上水箱中。 4.2实验操作 (1)在电脑上以20Hz频率启动运行水泵或热水泵(为提高热水温升速度，可先不打开冷却水)； (2)打开电加热器开关 (电加热器开关与水泵或热水泵开关连锁保护，泵启动后电加热器才能供电)；当温度升高到距离实验工作温度5-10度左右时打开自来水阀门，冷却水流量均控制在8~10L/min；水-水传热同时进行试验时，需要一起调节，否则就隔离。 (3)监控和观察所在系统的流量和温度曲线，调整电加热器的占空比，使温度趋于设定的工作温度并稳定。待冷-热流体的温度基本稳定后，打开“传热计算”对话框，记录读数；然后调整泵的频率和电加热器占空比，使之稳定后，再记录结果。建议每个小组在某个温度下按逆流在泵频率50Hz、45 Hz、40 Hz、35 Hz、30 Hz、25 Hz、20 Hz共记录7个点的数据，每个点至少稳定10分钟；然后在同样条件下记录顺流时的数据，实验结束后，按下“数据采集”钮，拷贝记录的两个数据文件，用Excel打开文件进行后期画图处理。然后进行实验时重新按下“数据采集”钮开启2个新的记录文件，再改变热流体进口温度，重复上述实验步骤。 (责任编辑：qin) |