北京化工大学：《过程设备设计》课程教学资源（实验指导）实验五 换热器壳程和管程压力降测定实验

实验五换热器管程和壳程压力降测定实验 一、实验目的 1.测量换热器管程和壳程的流体压力损失 2.分析压力损失和流速之间的关系。 二、实验装置 过程设备与控制多功能实验台 三、实验原理 流体流经换热器时会出现压力损失，它包括流体在流道中的损失和流体进出 口处的局部损失。通过测量管程流体的进口压力p4、出口压力P2,便可以得到管 程流体流经换热器的总压力损失△p,=P-P2:通过测量壳程流体的进口力Pa 出口压力Pa,便可以得到壳程流体流经换热器的总压力损失△p,=P,2一P。 换热器管程和壳程压力降的理论计算见实验五附录。 四、实验步骤 1.打开冷流体管程入口阀4、冷流体管程出口阀5，其他阀门关闭，使冷流体走 管程： 2.打开自来水阀门灌泵，保证离心泵中充满水，开排气阀放净空气： 3.关水，启动泵，调节压力调节旋钮，调整转速使P2=0.7MPa: 4.调节出口流量调节阀6，依次改变冷流体流量从1.8L/s到3.0L/s: 5.清空数据库，记录数据： 6.关泵，切换管路，打开冷流体壳程入口阀7、冷流体壳程出口阀8，其他阀门 关闭，使冷流体走壳程： 7.调节出口流量调节阀6，改变冷流体流量从0.4L/s到2.4L/s: 8.清空数据库，记录数据。 五、数据记录和整理 让冷水走管程，并改变流量V,测量管程流体的进出口压力p、Pa,计算压 力损失△p,=P:一P2:切换管路，让冷水改走壳程，并改变流量V,测量壳程流 体的进出口压力P、P2,计算压力损失△p,=P一P2。将测量和计算出的结果

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填入数据表5-1中。 表5-1实验测量和计算结果 管 程 程 序 Pa p 号 (L/s) MPa) (MPa) (MPa) (L/s) (Mpa】 (Mpa) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 六、要求 1.写出实验报告 2.根据所测流量V,和V,参照实验五附录计算管程流体流经换热器的压力损失并 与实验结果进行比较。以流量为横坐标，压力损失为纵坐标，作△P-V的理论 与实验曲线及△P-V,实验曲线，对所得曲线进行分析。 3.回答思考题。 思考题 1.如何降低换热器中的阻力损失？ 2.管程压力损失有多项组成，分析比较它们的相对大小。 3.通过实验四和实验五，说明提高换热器中流体流速的优、缺点

2 P„… 5-1 6  5-1 ()GHŽ  ‘ ’ Vt ￾ L/s ✁ t1 p ￾ MPa ✁ t 2 p ￾ MPa ✁ t ∆p ￾ MPa ✁ Vs ￾ L/s ✁ s1 p ￾ Mpa ✁ s2 p ￾ Mpa ✁ s ∆p ￾ MPa ✁ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10  1.()• 2…Vt Vs 0™()JKLGH + ‹ "()Ž7š›œ@žŸ 0¡Ÿ 0¢∆Pt −Vt EF "()£¤¥ ∆Ps −Vs ()£¤0¦A£¤7š 3§¨©ª« ©ª« 1¬­D®6 ¯° 2 ±%²³´0›œ1µ ¶¦·¸ 3<()¹()J0º»¼½6 ¾=¿À