3. Лабораторная установка
Схема установки изображена на рис. 5. Образовавшийся в электрическом парогенераторе 6 водяной пар поступает в пароперегреватель 4. Несмотря на наличие в парогенераторе приспособления для осушки, входящий в пароперегреватель пар имеет степень сухости х меньше единицы, т. е. является влажным. Пароперегреватель представляет собой трубку, внутри которой движется пар, а снаружи расположен электрический нагреватель. Для уменьшения теплопотерь электроспираль изолирована. Все устройство помещено в жестяной кожух.
Благодаря подводу теплоты от нагревателя влажный пар превращается сначала в сухой, а затем в перегретый пар и через вентиль 3 поступает в конденсатор 2. Конденсатор сделан в виде трубчатого змеевика, расположенного в кожухе. Внутри змеевика движется пар, снаружи – охлаждающая вода. Вода отнимает теплоту от пара (температура воды ниже температуры пара), благодаря чему он конденсируется. Конденсат собирается в мерный сосуд 1.
В цепь электронагревателя, установленного на пароперегревателе, включены ваттметр для измерения и реостат для регулировки мощности.
Состояние пара, входящего в пароперегреватель, обозначим буквой «а», а выходящего – буквой «b».
Рис. 5. Схема лабораторной установки:
1 – мерный сосуд; 2 – конденсатор; 3 – вентиль; 4 – пароперегреватель; 5 – манометр; 6 – парогенератор
Для измерения температуры пара, входящего в пароперегреватель и выходящего из него, установлены термопары ta и tb. Они подключены к переключателю, через который могут быть соединены с цифровым милливольтметром. Холодные спаи термопар опущены в сосуд Дьюара, где поддерживается температура 0 С.
Для измерения давления в парогенераторе и пароперегревателе установлен манометр 5.
4. Выполнение работы
Приступая к выполнению работы, необходимо:
ознакомиться с устройством и работой опытной установки;
ознакомиться с применяемыми в работе измерительными приборами и записать их характеристики по форме, данной в прил. 1;
записать данные градуировки термопар по градуировочной таблице, имеющейся на установке, в пределах колебания ЭДС в опыте (по форме прил. 2);
подготовить для записи замеров протокол наблюдений по форме, приведенной в табл. 4.
Таблица 4
Протокол наблюдений
Атмосферное давление В = кгс/см2
|
№ измерения |
Показание манометра, кгс/см2 |
Qw, Вт |
ЭДС термопар, мВ |
М, кг |
, мин |
|
|
tа |
tb |
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
3 |
|
|
|
|
||
|
Среднее за опыт |
|
|
|
|
||
При проведении опыта измеряют следующие величины: давление пара ризб – манометром, атмосферное давление В – барометром, температуру tb – термопарой, мощность грелки Qw – ваттметром и продолжительность опыта . Температура ta может быть измерена термопарой, а также найдена по таблицам паров на основании показаний манометра.
При установившемся режиме массовый расход пара, проходящего в секунду через пароперегреватель, равен секундному расходу образовавшегося конденсата. Массовый расход конденсата М может быть определен с помощью мерного сосуда 1, причем может быть измерено количество жидкости, полученной за какой-то отрезок времени, например 15–20 мин, и расчетом найден расход М (кг/с).