空氣加熱器性能的測定資料

1、空調(diào)實驗指導書與報告空氣加熱器性能的測定專業(yè)班級學號姓名蘭州交通大學環(huán)境科學與工程學院暖通實驗室O六年五月空氣加熱器性能的測定在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，除應用噴水室對空氣進行熱濕處理外，還廣泛采用表面 式換熱器對空氣進行處理。通常表面式換熱器可分為表面式冷卻器和空氣加熱器 兩大類：表面式冷卻器一般以冷水或者制冷劑作為冷媒，可實現(xiàn)對空氣的等濕冷卻、減濕冷卻等處理；空氣加熱器一般以熱水或者蒸汽作為熱媒，可實現(xiàn)對空氣的等濕加熱的處理。一、實驗目的通過本實驗熟悉和掌握空氣加熱器（簡稱加熱器）性能（換熱量）的測定方 法。二、實驗原理當用空氣加熱器處理空氣時，處理過程為等濕加熱且只是顯熱的交換過程。 主要取決于換

2、熱盤管傳熱系數(shù)的大小。對既定結(jié)構(gòu)的肋片式加熱器，等濕加熱過 程的傳熱系數(shù)只與內(nèi)外表面的換熱系數(shù)有關(guān)，即(1)式中：K加熱器的傳熱系數(shù)，W/（卅C ）；外表面的換熱系數(shù)，W/（卅C ）； 肋表面全效率；管壁厚度，m；管壁導熱系數(shù)，W/（川C）；內(nèi)表面的換熱系數(shù)，W/（卅C ）； 肋化系數(shù)。式中：Fw 單位管長肋片管的外表面積，卅;Fn單位管長肋片管的內(nèi)表面積，川;與空氣的迎對于以水為傳熱介質(zhì)的空氣加熱器來說，其外表面換熱系數(shù)面風速y或質(zhì)量流速 有關(guān)，內(nèi)表面換熱系數(shù) n與水的流速 有關(guān)。(2)加熱器供給空氣的熱量為Q KF tm式中：Q加熱器供給空氣的熱量，Kw ；F加熱器的傳熱面積，川；本實驗為

3、 45 m2t m 熱媒與空氣間的對數(shù)平均溫度，C。當熱媒為熱水時可以用算術(shù)平均溫度來代替對數(shù)平均溫度。 被加熱的空氣所得到的熱量為Qa GaCa t2 t1式中：Qa 空氣得到的熱量，kW ；Ga 被加熱的空氣量，kg /s；Ca干空氣的比熱，一般Ca = 1.01, kJ/ (kkC)；t2加熱后空氣的干球溫度，C；ti加熱前空氣的干球溫度，C；從理論上講，上述兩者應當相等，即 Qa = Q。因此只要測量出空氣側(cè)獲得的熱量Qa即可以得知加熱器的熱交換能力(換熱量)三、實驗裝置及儀器本實驗裝置為一直流系統(tǒng)，如圖1所示?？諝鈩恿Σ糠诛L機由直流電機驅(qū)動，用可控硅調(diào)速裝置調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速， 以得到實驗

4、所需的 風量?？諝饬髁繙y定裝置該部分由均流板、空氣流量噴嘴、測壓環(huán)等組成。噴嘴共設(shè)兩個，噴嘴喉口直徑D=125伽。El空帰加熱器性軽賓驗裝置L.吸入口：丘液轉(zhuǎn)流量計；3騙湍度測點：4.空氣ft熱器：匸三通調(diào)閥；&風機：7排出口（3）空氣處理段兩臺空氣加熱器并聯(lián)，加熱器外形尺寸為 100mmX 100 mmX 80伽，三排管。 該段所設(shè)測壓環(huán)用來測量加熱器前后壓力差，以確定加熱器的阻力。（4）熱水系統(tǒng)由水泵、三級電加熱鍋爐、水箱、流量計等組成。加熱水溫由電接點水銀溫 度計控制，水流量由閥門調(diào)節(jié)，流量計顯示。實驗用儀器包括：鉑電阻數(shù)字溫度計、傾斜式微壓計、空盒氣壓表、液轉(zhuǎn)流 量計等。四、實驗方法本

5、實驗使用兩種方法確定加熱器換熱量， 一種是測量空氣側(cè)的換熱量，另一 種是測量熱媒（水）側(cè)的換熱量。兩種方法測得的熱量偏差不得超過 5%,取兩 者算術(shù)平均值作為該加熱器的換熱量。用可控硅調(diào)速裝置改變直流電機的輸入電壓，使系統(tǒng)保持在一個穩(wěn)定的風量 下。開啟熱水系統(tǒng)加熱器，使空氣加熱器入口水溫滿足測定要求。這樣通過對空 氣流量、加熱器前后的空氣溫度的測定，對熱水流量，加熱器進出口水溫的測定， 即可計算出加熱器的換熱量。五、實驗步驟1）實驗系統(tǒng)按風機、水泵、加熱器的先后順序啟動?？煽毓枵{(diào)速裝置的 電壓調(diào)至V = 150200V,將電熱鍋爐中熱水溫度調(diào)至t = 5560 C,熱水流量調(diào)至 1000300

6、0L/h。2）測量大氣壓力、流量、噴嘴前的靜壓和其前后的靜壓差，加熱器前后空 氣的干球溫度。3）計算處理的空氣量：Ga 1.41CFnPn（ 3）Pb Pj式中：Ga實驗系統(tǒng)中空氣的質(zhì)量流量，kk /s；C噴嘴流量系數(shù)，本實驗裝置中 C = 0.98；Fn噴嘴喉部面積（噴嘴共設(shè) 4個，噴嘴喉口直徑D = 125伽），m2；P噴嘴前后的靜壓差，Pa ；n氣密度，kg /m3；Pb當?shù)卮髿鈮毫?，Pa ；Pj噴嘴前的靜壓，Pa ；n287 273.15 tntn 噴嘴前的空氣溫度，C4）按式（2）計算空氣側(cè)換熱量。5）測量加熱器進出口水溫，通過加熱器的水流量6）計算熱媒（水）側(cè)的換熱量：QwGw c

7、w tw1t w2(4)式中：Qw水側(cè)的換熱量，kW;Gw水的質(zhì)量流量，kg /s；Cw水的比熱，kJ/ （kkC）；tw1加熱器的進口水溫，C；tw2 加熱器的出口水溫，C。六、數(shù)據(jù)整理將原始實驗數(shù)據(jù)記于表一、表二、表三。將計算整理數(shù)據(jù)記于表四加熱器的平均換熱量為(5)Qa Qw2_式中：Qp加熱器的平均換熱量，kW ；實驗中兩流體間的熱平衡偏差為：Qa Q.QT5%或則符合要求，實驗即為合格；否則需要改變運行參數(shù)，重新進行測定與計算 表一壓力測定記錄表序號大氣壓力B噴嘴前靜壓力Pn噴嘴前后靜壓差Pn備注/ mm Hg/Pa/ m Hg/Pa/ m Hg/Pa123456 n平均值表二空氣溫度記錄表進口狀況出口狀況備注干球溫度濕球溫度干球溫度濕球溫度序號ts/Ct2/ Cts2 / C123456平均值表三水溫、水量測定記錄表序號水溫水量風量備注初溫twi/C終溫tw2 / CGw/ （噸/s）Ga/ （kg/S）123456平均值表四計算整理表序號名稱符號單位數(shù)值備注1加熱器前干球溫度t1C2加熱器后干球溫度t2C3空氣流量Gakk /s4空氣比熱cakJ/（kC）5空氣側(cè)換熱量GakW6加熱器進口水溫tw1C7加熱器出口水溫tw2C8熱水流量Gwkk /s9水側(cè)換熱量QwkW