Експериментальна установка

Експериментальна установка (рис.5.2) складається з теплообмінного апарата 1 типу "труба в трубі", парогенератора 7, ротаметра 17, датчиків температури Т₁...Т₃ , регуляторів 2, 3, 4, 5, 6,10, 11, 12, 13.

Насичена пара із парогенератора 7 надходить у внутрішню трубу теплообмінного апарата і конденсується, віддаючи теплоту через стінку холодній воді, яка у свою чергу надходить із системи водопостачання, або із бака 9 подається насосом 18 по кільцевому каналу між внутрішньою і зовнішньою тру­бами. Після теплообмінника конденсат і холодна вода спрямовуються в каналізацію.

Вимірювання температури холодної води на вході в теплообмінник і на виході з нього , а також температури конденса­ту на виході здійснюється відповідно датчиками температури Т₁...Т₃ та мілівольтметром 16 через багатополюсний перемикач 15. Температура насиченої пари при атмосферному тис­ку визначається за таблицями водяної пари при барометричному тиску в лабораторії.

Витрати холодної води вимірюють за допомогою ротаметра 17, а регулюють - вентилями 2 і 3.

Парогенератор підключений до мережі змінного струму. Підживлення парогенератора свіжою водою здійснюється періодично за допомогою вентиля 12, контроль рівня - водомірним склом 8. Подача пари в теплообмінник регулюється вентилем 4. Переключення робо­ти теплообмінника з прямотечії на протитечію здійснюється вентилями 2, 3, 11 та 12. Поповнення води в бак регулюється вентилями 11 і 10.

Конструктивні розміри теплообмінного апарата: діаметр зовніш­ньої труби (D₃/D_вн) 68/65 мм; діаметр внутрішньої труби (d₃/d_вн) 12/10 мм; довжина труби (l) - 1000 мм.

Порядок проведення досліду

Перевіряють рівень води у парогенераторі за допомогою водомір­ного скла 8. При необхідності парогенератор підживлюють - відкри­вають вентиль 12 і заповнюють водою до мітки на водомірному склі 8.

Включають парогенератор. Після виходу парогенератора на ре­жим, що відповідає надлишковому тиску за манометром 0,12 МПа, спрацьовує електроконтактний манометр, який включає та виключає живлення парогенератора. Вентилі 2, 3, 6, і 13 на лінії подачі холодної води встановлюють у положення, що відповідає прямотоковій схемі руху теплоносіїв. Для цього відкривають вентилі 3 і 13, а вентилі 2 і 6 закривають. Встановлюють витрати холодної води 1,5-2,0 л/хв і відкривають вентиль 4 на лінії подачі пари. Регулюють подачу пари таким чином, щоб температура конденсату знаходилась у межах 80-95 °C.

При досягненні стаціонарного теплового режиму тричі з інтерва­лом 5 хв вимірюють температуру конденсату та холодної води на вході і виході з теплообмінного апарата за допомогою датчиків температури (термопар T₂, T₁ і T₃ ), а також витрати холодної води ротаметром 17 за тарувальним графіком. При цьому холодні спаї термопар повинні бути у посудині Дьюара 14 при 0⁰С. Результати вносять у протокол результатів вимірів (табл.5.1).

Потім установку переключають на протиток. Для цього спочатку відкривають вентилі 2 і 6, а потім закривають вентилі 3 і 13.

Виміри проводять при досягненні сталого режиму аналогічно то­му, як це виконувалось при прямотоку.

Після закінчення дослідів виключають живлення парогенератора, а через 5-8 хв закривають вентилі 4 і 2.