2. Содержание и методика проведения экспериментальных исследований

Цель и содержание лабораторной работы:

• наблюдение физической картины процессов парообразования в трубах, движения двухфазного потока и сепарации пара;

• закрепление основных понятий, относящихся к процессу и элементам контура;

• изучение методики измерения и определение величин, характеризующих процесс циркуляции;

• снятие циркуляционных характеристик контура (S_ПОЛ = f(G)) и определение основных характеристик потока (K, X, , , W₀, W₀', W₀") при нескольких тепловых нагрузках;

• обобщение, анализ и истолкование полученных результатов.

Лабораторная установка выполнена из стекла и состоит из элементов, перечисленных на рис.8. Паропроизводительность контура определяется по количеству конденсата, полученного за время опыта. Расход воды в контуре определяется с помощью дроссельного прибора, дифференциального манометра по тарировочному графику к данному прибору.

Измерение высоты экономайзерного участка и положения пьезометрического уровня производится с помощью закрепленных на установке линеек со шкалой. Изменение тепловой нагрузки обогреваемой трубы достигается с помощью ЛАТРа, включенного в цепь электро­обогрева, а изменение гидравлического сопротивления контура - с помощью винтового зажима 10, установленного на участке опускной трубы, выполненной из резиновой трубки.

В виду того, что процесс циркуляции воды носит неравномерный, пульсирующий характер, снятие показаний приборов и другие измерения следует производить одновременно, а обработка экспериментальных данных должна производиться по усредненным за время опыта величинам. Практика показывает, что все измерения следует производить не реже, чем через 15 сек. Продолжительность каждого опыта определяется тепловой нагрузкой, так как количество кон­денсата, собранного за время опыта (паропроизводительность), должно составлять при минимальных тепловых нагрузках не менее 10-15 г, что обеспечивает достаточную точность эксперимента.

Рисунок 8. СХЕМА СТЕКЛЯННОЙ МОДЕЛИ

ОДНОТРУБНОГО ЦИРКУЛЯЦИОННОГО КОНТУРА

1 - подъемная обогреваемая труба, 2 - опускная труба,

3 - конденсатор,

4 - необогреваемая измерительная (пьезометрическая) труба,

5 - дроссельный прибор,

6 - дифференциальный манометр, 7 - измерительная мензурка,

8 - ЛАТР,

9 - вольтметр,

10 - винтовой зажим.

Порядок пуска установки

Во время пуска и при работе установки уровень воды в барабане должен поддерживаться в среднем положении.

Пустить охлаждающую воду через конденсатор.

Включить электрообогрев подъемной трубы.

К замерам можно приступать после того, как режим работы установки достигнет установившегося состояния (вода в барабане прогреется до температуры кипения, наступит равномерное поступление конденсата в мерный цилиндр).

Проведение исследования

Всего проводится 2 - 3 серии опытов. Каждая серия проводится при своем постоянном тепловом режиме (напряжение на клеммах электронагревательной спирали U = const) и состоит из 3 - 4 опытов, проводимых при различных расходах воды в циркуляционном контуре. Заданный расход воды достигается за счет изменения местных сопротивлений опускной трубы с помощью винтового зажима 10.

Измерение расхода циркулирующей воды производится дроссельным прибором 5 и дифманометром 6.

Во время опыта производятся следующие измерения:

1. Перепад давления на дроссельном приборе - h.

2. Пьезометрический уровень в необогреваемой трубе – h_П.

3. Высота экономайзерного участка – h_ЭК,

4. Количество конденсата за время опыта - D_ОП.

Замеренные величины заносятся в журнал наблюдений и осредняются за время опыта. На основании обработки экспериментальных данных определяются основные характеристики процесса естественной циркуляции в контуре. Форма журнала наблюдений и таблицы результатов исследования приводятся в приложении.