5-供热工程实验

建筑环境与设备工程专业供热工程实验•实验一：采暖系统模拟演示实验•实验二：热网水力工况实验•实验三：散热器热工性能实验实验一采暖系统模拟演示实验实验目的•1.了解常见的热水采暖系统形式：•2.掌握系统中各部件的作用及连接方式。演示系统实际装置操作步骤•1、系统工作前，将水充满给水箱；•2、打开水箱下的阀门B和锅炉后阀门C，同时启动水泵，向系统充水。充水时不断地开关集气罐放气阀，让系统中的空气从集气罐和膨胀水箱中排出。•3、系统充满水后，关闭水箱下的阀门B,打开循环水泵前的阀门A，在水泵的作用下，水沿供水干管进入散热器，经回水干管返回水泵吸入口，如此不断循环，将热量散到供暖房间。实验注意事项:充水时不断地开关集气罐放气阀，让系统中的空气从集气罐和膨胀水箱中排出。思考题•1、膨胀水箱有几根连接管，各起什么作用？每根连接管上是否可以装阀门？•2、本演示实验中，热水采暖系统有几种连接方式？画出各种连接方式的原理图，并简述其特点。•3、实验结果分析，写出心得与体会实验二热网水力工况实验实验目的使用热网水力工况模型实验装置进行几种水力工况变化的实验，能直接地了解热网水压图的变化情况，巩固热水网路水力工况计算的基本原理。掌握水力工况的分析方法、验证热水网路水压图和水力工况的理论。热网水力工况实验台热网水力工况实验台实验系统组成图的下半部由管道、阀门、流量计、稳压罐、锅炉、水泵组成，用来模拟由5个用户组成的热水网络。上半部有高位水箱和10根玻璃测压管，测压管的顶端与大气相通，测压管的下部用胶管与网络分支点相接，用来测量热网用户连接点处的供水干管与回水干管的测压管水头（水压曲线高度）。每组用户的两支测压管间附有标尺以便读出各点压力.实验步骤1．绘制正常水压图•启动水泵，缓慢打开闸阀1和3，水经水泵、锅炉、稳压罐后，一部分进入供水干管、用户、回水管；另一部分进入高位水箱，待系统充满水，打开闸阀2的同时关闭闸阀1，保持水箱水位稳定，调节各阀门，以增加或减少管段的阻力，使各节点之间有适当的压差，待系统稳定后，记录各点的压力和流量，并以此绘制正常水压图。将球阀5关小一些，热网中总流量将减少，供水干管和回水干管的水速降低，单位长度的压力降减少，因此水压图比正常工况时平坦些，并在球阀5处压力突然降低，球阀5以前的用户流量都增加，但比例不一样，越近球阀5的用户增加越多，即发生了不等比的一致失调。球阀5以后各用户的流量则减少，减少的比例相同，即所谓一致等比失调。记录各点压力、流量，绘制新的水压图，与正常的进行比较，并记录各用户的变化程度。2．绘制供水流量减小（球阀5关小）时的水压图3．绘制改变供水流量（关小球阀2时）的水压图•将球阀5恢复原状，各点的压力一般不会恢复到原来读数位置，待稳定后记下新的正常工况下各点的压力、流量。•把球阀2关小，待稳定后记下各点的压力、流量。4．改变用户数（用户4）时的水压图•将球阀2恢复原状，待稳定后记下新的正常工况下各点的压力、流量。然后关闭闸阀7，此时网路总阻力增加，总流量减少。从热源到用户4的供水管和回水管水压线将变得平缓些，但因水泵扬程变化甚微，所以在用户4处供水管的压力差将会增加，使用户4后面用户的流量以相同的比例增加。待系统稳定后记下各点的压力、流量。•5．闸阀7恢复原来位置，关闭球阀1，观察网路各点的压力变化情况，即回水定压。•6．球阀1恢复原来位置，关闭球阀15，观察网路各点的压力变化情况，即给水定压（注：此时应将水箱位置升高一些）。•实验完毕，关闭闸阀1和2，停止水泵运行。实验原始记录及数据整理•1．水力失调度计算正常变PPVVgs•2．根据实验情况分别绘制水压图，并评价各工况实验结果。实验三散热器热工性能实验实验目的•1、通过实验了解散热器热工性能测定方法，及低温水散热器热工实验装置的结构；•2、在稳定条件下测出散热器的散热量Q，分析散热器的散热量与热媒流量G和温差ΔT的关系。散热器热工性能实验台实验原理在稳定条件下测出散热器的散热量：Q=G·CP·(Tg-Th)[kJ/h]式中G——热媒流量，kg/h；Cp——水的比热，kJ/kg；tg、th——供回水温度，℃。上式计算所得散热量除以3.6即可换算成瓦[W]，由于实验条件所限，在实验中应尽量减少室内温度波动。实验原理低位水箱内的水由循环水泵打入高位水箱，经电加热器加热并由温控器控制其温度在某一固定温度点，由管道流入散热器中，经其传热将一部分热量散入房间，降低温度后的回水通过转子流量计流入低位水箱。流量计计量出流经每个散热器在温度为th时的体积流量。循环泵打入高位水箱的水量大于散热器回路所需的流量时，多余的水量经溢流管流回低位水箱。实验步骤1、系统充水,注意充水的同时要排除系统内的空气；2、打开总开关，启动循环水泵，使水正常循环。3、将温控器调到所需温度（热媒温度），打开电加热器开关，加热系统循环水；4、根据散热量的大小调节每个流量计入口处的阀门，使之流量达到一个相对稳定的值，如不稳定则需找出原因，系统内有气体及时排除，否则实验结果不准确；5、系统稳定后进行记录并开始测定.•当确认散热器供、回水温度和流量基本稳定后，即可进行测定。散热器供回水温度tg与th及室内温度t均采用热电阻传感器Pt100进行测量，流量用转子流量计量测。温度和流量均为每10分钟读一次。ttGG式中：G——热媒流量，kg/h；ρt——温度为th时的水的密度，kg/m3。hmLLGt/10100033式中：L——转子流量计读值，l/h；Gt——温度为th时水的体积流量，m3/h。6、改变工况进行实验–改变供回水温度，保持水流量不变。–改变流量，保持散热器平均温度不变。•即保持•tp=(tg+th)/2恒定7、实验测定完毕•关闭电加热器开关；•停止运行循环水泵；•检查水、电等有无异常现象，整理测试仪器。实验注意事项•1、测温点应加入少量机油，以保证温度稳定；•2、上水箱内的电热管应淹没在水面下时才能打开；•3、实验台应接地。思考题•1、散热器的散热量与哪些因数有关？本次实验限制了哪些因素？•2、所测散热器的散热量和实验标准流量是多少？你认为散热器的热工性能如何？