2. Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка (рис. 4.7) размещена на специальном столе и состоит из макета теплообменного аппарата 9, блока управления и контрольно-измерительных приборов 5, процессора 6 с клавиатурой 7 и теле- визионного монитора 8.

Рис. 4.7. Общий вид экспериментальной установки: 1 – секция предваритель- ного нагрева (температуры) теплоносителей; 2 – секция расхода горячего те- плоносителя; 3 – секция расхода холодного теплоносителя; 4 – секция температуры; 5 – блок управления и контрольно-измерительных приборов; 6

– процессор ПЭВМ; 7 – клавиатура ПЭВМ; 8 – монитор ПЭВМ; 9 – макет те- плообменного аппарата

Блок управления и контрольно-измерительных приборов 5 состоит из четырех секций: секции 1 предварительного нагрева (температуры) теплоно- сителей; секции 2 расхода горячего теплоносителя; секции 3 расхода холод- ного теплоносителя; секции 4 температуры. Блок управления и контрольно- измерительных приборов показан на рис. 4.8.

Секция 1 включает в себя ручки «гор.» и «хол.» регулирования предва- рительного нагрева и соответственно температуры горячего и холодного теп- лоносителей на входе в аппарат. В секции 2 находится в себя ручка «гор.» ре-

гулирования расхода (изменением положения регулирующей задвижки) и со- ответственно температуры горячего теплоносителя на входе в аппарат. В секции 3 – ручка «хол.» регулирования расхода (изменением положения ре- гулирующей задвижки) и соответственно температуры холодного теплоноси- теля на входе в аппарат. Секция 4 в данной работе не используется.

Рис. 4.8. Фотография блока управления и контрольно-измерительных приборов

На данной установке применен метод имитационного моделирования. Рабочая программа исследования вводится в память микропроцессора. Про- грамма имеет шифр ТП-014. Одним из основных управляющих органов при проведении исследования является клавиатура 7 с телевизионным монитором 8, с помощью которых ведется диалог с ЭВМ, выбираются схемы течения в теплообменном аппарате типа «труба в трубе», вводятся основные режимные параметры установки. Интерфейс программы на мониторе компьютера пока- зан на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Интерфейс программы имитационного моделирования со схемой теплообменного аппарата с системой регулирования и измерений

Рабочий участок создан по аналогии с реальным. Схема участка ото- бражается на телевизионном мониторе (см. рис. 4.9). Он состоит из внутрен- ней трубы, по которой течет горячий теплоноситель, и концентрично с ней расположенной наружной трубы. В кольцевом зазоре течет холодный тепло- носитель. В качестве теплоносителей по обеим сторонам можно выбирать воздух или воду.

Расположенный на установке макет теплообменника имеет следующие геометрические размеры: внутренний диаметр теплообменной трубы d₁ = 0,014 м, наружный диаметр теплообменной трубы d₂ = 0,016 м, внутренний диаметр наружной трубы d₃ = 0,034 м, длина l = 1,01 м. При исследовании теплообменного аппарата можно менять его геометрические параметры в следующих пределах: d₁ = 0,006 ÷ 0,022 м; d₂ = 0,008 ÷ 0,024 м; d₃ = 0,01 ÷ 0,04 м; l = 0,3 ÷ 5 м.

При исследовании теплообменника, в котором на трубе размещены кольцевые турбулизаторы, необходимо также задать диаметр кольцевых

диафрагм канавок t.

d₁^, диаметр кольцевых канавок

d₂^, шаг размещения диафрагм и

Горячий и холодный теплоносители попадают в теплообменник, прой-

дя регулирующую задвижку и диафрагмы расходомера. Возможна подача го- рячего и холодного теплоносителей в одном направлении по схеме прямото- ка и в противоположных направлениях по схеме противотока.

Исходные данные для проведения имитационных испытаний задаются в окне «Параметры» интерфейса программы (см. рис. 4.9). В открывшемся окне «Параметры» с помощью клавиатуры и компьютерной мыши задаются необходимые условия проведения эксперимента (рис. 4.10).

Рис.4.10. Интерфейс окна «Параметры» программы имитационного мо-

делирования

Предусматриваются измерения следующих параметров: перепад давле- ний на диафрагме горячего теплоносителя ΔP_г; перепад давлений на диа- фрагме холодного теплоносителя ΔP_х; давление перед диафрагмой горячего теплоносителя P_г (для воздуха); давление перед диафрагмой холодного теп- лоносителя P_х; эдс термопары перед диафрагмой горячего теплоносителя E_г (для воздуха); эдс термопары перед диафрагмой холодного теплоносителя E_х (для воздуха); эдс термопары на входе горячего теплоносителя в теплооб-

меннике

E_г^; эдс термопары на выходе горячего теплоносителя из теплооб-

менника

E_г^; эдс термопары на входе холодного теплоносителя

E^_х ; эдс тер-

мопары на выходе холодного теплоносителя

E_х^. Давление и перепады дав-

лений измерены в кгс/м², эдс термопар – в мВ. Перевод показаний термопар в

°С производится по градуировочной таблице хромель-копелевых термопар.