2. Порядок выполнения работы
1. Определить экспериментально значение коэффициента теплопередачи в пароводяном теплообменнике.
2. Решить задачу.
3. Описание лабораторной установки
Схема теплообменника приведена на рис. 3. От электрического котла в коллектор перед теплообменником подается насыщенный водяной пар. Через регулировочный вентиль пар из коллектора поступает в кожух 1, который покрыт тепловой изоляцией 3. Отдавая тепло воде в трубке 3, пар конденсируется. Конденсат через выпускной патрубок удаляется из кожуха 1 в сливную воронку 5 и далее в канализацию. Для измерения давления пара в кожухе 1 служит манометр 8.
Рис. 3. Схема теплообменника:
1 – кожух; 2 – трубка; 3 – теплоизоляция; 4 – вентили; 5 – сливная воронка;
6 – мерный сосуд; 7 – термометр; 8 – манометр
Вода в трубку 2 поступает через регулировочный вентиль 4 от насоса на гидростенде. На входе и выходе трубки 2 температура воды измеряется термометрами 7. Расход воды измеряется с помощью мерного сосуда 6. Слив воды осуществляется через воронку 5.
4. Проведение работы
Необходимо заготовить протокол измерений по форме:
|
№ из-ме- ре- ния |
Время из-ме рения |
Объем мерно-го сосуда, Vс, л |
Время заполне- ния мерного сосуда, τ, с |
Расход воды, G= =(Vc/τ)ρ, кг/с |
Температура воды, 0С |
Давление пара по манометру Рм, кг/см2 |
Давление пара абсолютное, Рп=1+Рм, кг/см2 |
Температура насы-щения пара, tп, 0С |
Передаваемая тепло-вая мощ- ность, Q=Gc (tвк-tвн), Вт |
|
|
вход, tвн |
выход, tвк |
|||||||||
|
1 2 3 … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Включается насос подачи воды и путем открытия входного регулировочного вентиля устанавливается первоначальный (небольшой) расход воды через трубку 2. При этом вода после трубки 2 сливается в воронку 5. При полностью открытом вентиле на линии выпуска конденсата медленно открывают регулировочный вентиль по линии подачи пара в теплообменник. После прогрева теплообменника в течение 3-5 минут с помощью вентилей на входе пара и выходе конденсата устанавливают заданное преподавателем давление пара в теплообменнике по показаниям манометра 8. С помощью вентиля на линии входа воды регулируется ее расход таким образом, чтобы температура воды на выходе была не выше 60-700С.
Все действия необходимо проводить в защитных рукавицах, не прикасаясь руками без рукавиц к паропроводам и шлангам для горячей воды.
После выполнения регулировок показания приборов записываются в протокол измерений. Определяется расход воды путем выпуска воды из трубки 2 в мерный сосуд 6. При этом по секундомеру фиксируется время заполнения сосуда 6.
Измерение давления пара, расхода и температур воды повторяется через 2-3 минуты. Данные действия выполняются до наступления стационарного теплового режима работы теплообменника. Об этом будут свидетельствовать одинаковые значения измеряемых величин в двух последовательных (последних) строках (№) протокола измерений.
К обработке принимаются измерения, соответствующие стационарному тепловому режиму.