Описание экспериментальной установки

И сследуемый теплообменник состоит из 42 штампованных пластин из нержавеющей стали. Площадь теплопередающей поверхности пластины

F₁=0,04м², ширина проточной части b=0,07м, толщина пластины δ _пл=5∙10^-4м, приведенная длина межпластинчатого канала L_п=0,566 м, зазор между пластинами а = 2∙10^-3 м.

1, 2, 11 - патрубки для подачи и отвода рабочих сред; 3 - ста­нина; 4, 5, 12, 14 - продольные коллекторы, образованные сжа­тыми пластинами; 6 - пластина; 7, 13 - направляющие; 8 - нажим­ная плита; 9 - стойка; 10 - винт.

Рисунок 4 – схема пластинчатого теплообменного аппарата

Рисунок 5 – ленточно- Рисунок 6 – сетчато-поточная

поточная пластина и схема пластина и сечение межпластинчатого

движения рабочих канала

сред в каналах

Пластины (см. рисунок 7) с помощью стяжек 1 плотно сжимаются друг с другом к прижимаются к неподвижным плитам 2 и 3. По периферии каждой пластины и вокруг отверстий для прохода тепло­носителей приклеены резиновые прокладки. После сборки и сжатая пластин в аппарате образуются две системы герметичных каналов: одна для холодной воды, другая - для пара. Схема движения холод­ной воды в межпластинном канале показана на рисунке 7. На плитах 2 и 3 размещены штуцеры 4 и 7 для подвода холодной воды и пара и отвода нагретой воды и конденсата. Рабочие среды в теплооб­меннике движутся противотоком. Как видно из схемы компоновки аппарата, он состоит из одной секции, включающей два пакета. Каждый пакет образован десятью продуктовыми каналами.

Холодная вода поступает в теплообменник из водопроводной сети через ротаметр Р. Регулировка расхода осуществляется вентилем BPI, контроль температуры ведется с помощью термометра T1 марки ТСМ. Подогретая вода, температура которой измеряется термометром Т2, выходит из теплообменника и сбрасывается в канализацию.

Пар из парогенератора ПГ через вентиль ВР2, которым регулируется его расход, поступает в теплообменник. На подводящем паропроводе установлены манометр М и термометр ТЗ для контроля параметров пара. Расход греющего пара определяется по конденсату, покидающему теплообменник, проходящему через конденсатоотводчик КО и собирающемуся в мерном сосуде МС, снабженном водомерным стеклом. На линии конденсата установлен термометр Т4 для контроля температуры конденсата.

Для непрерывного изменения и регистрации температуры рабочих сред на входе и выходе из теплообменника установка снабжена автоматическим потенциометром КСП-4 (на схеме не показан).

Методика проведения эксперимента

Перед началом проведения эксперимента аппарат готовят к пуску:

1. Открывают запорные вентили В32, на паропроводе, В31 на линии отвода конденсата и В34 на линии отвода подогретой воды. Закрывают вентиль В33 на линии сброса конденсата.

2. Открывают вентиль BPI на линии холодной воды и устанавливают некоторый расход.

3. Открывают вентиль ВР2 на паропроводе и устанавливают расход пара таким, чтобы вода на выходе из теплообменника имела температуру

5 0-60°С.

1 - стяжки; 2, 3 - неподвижные плиты; 4,7- технологические штуцеры. В3 1,4 - вентили запорные; ВР 1,2 - вентили регулирующие; КО - конденсатоотводчик; М - манометр МТП-160; СК - сборник конденсата; СМ - сосуд мерный; ПГ - парогенератор (стерилизатор ВК-75); Р - расходомер (УВК-20/); Т1÷4 - термометры сопротивления ТСМ-6097.

Рисунок 7 – схема экспериментальной установки исследования

Момент установления постоянной температуры воды на выходе из аппарата, характеризующий наступление стационарного режима, принимается за начало исследований. В этот момент замечают время, закрывают вентиль В31.

В процессе исследований через каждые 5 минут после установления стационарного режима при новом расходе холодной воды регистрируют следующие величины:

• температуру поступающей холодной воды ;

• температуру поступающего пара ;

• температуру уходящей горячей воды ;

• температуру конденсата Θ_кон;

• количество воды V, прошедшей через аппарат (по показанию расходомера Р);

• давление пара по показанию манометра М на паропроводе;

• расход греющего пара по количеству конденсата D, (по объему, собираемому в СМ за контрольный промежуток времени).

Затем проводят еще 4 испытания для различных расходов холодной воды. Все данные заносят в протокол испытаний.

По окончании испытаний установку выключают в следующем порядке:

• отключают парогенератор;

• открывают запорные вентили B31 и ВЗЗ;

• закрывают вентили В32, ВР2, BP1.