- •Лабораторная оабота 4
- •1 Основные понятия и определения
- •- Счётчик электроэнергии
- •- Бак с водой
- •- Всасывающий трубопровод
- •- Счётчик электроэнергии
- •- Бак с водой
- •- Всасывающий трубопровод
- •5. Обработка опытных данных.
- •1. Определить напор развиваемый насосом:
- •1.Описание установки
- •3. Порядок проведения работы
- •4. Обработка опытных данных
- •Лабораторная работа 7
- •Описание аппарата
- •Проведение опыта
- •Расчет коэффициента теплопередачи
- •V. Обработка опытных данных
- •3. Влажность, отнесенная к сухому материалу (влагосодержание)
- •Лабораторная работа 10
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа 12
- •I. Общие сведения
- •II. Описание установки
- •III. Методика проведения работы.
- •IV. Обработка опытных данных и составление отчета
- •V. Содержание отчета
- •1. Общие сведения
- •2. Описание установки
- •3. Методика проведения работы
- •4. Обработка результатов
Описание аппарата
Аппарат представляет собой теплообменник "труба в трубе", состоящий из 3-х последовательно соединенных элементов, расположенных один над другим. Каждый элемент состоит из 2-х труб: наружной трубы (Д=108х7мм) и концентрически расположенной в ней внутренней трубы (Д=25х2мм). Длина труб (L) = 830мм. Внутренние трубы соединены последовательно калачами, наружные - патрубками. По внутренним трубам движется холодная вода, а в кольцевом пространстве между трубами - горячая.
Расход холодной воды определяется х помощью расходомера. Начальные и конечные температуры холодной и горячей воды измеряются термометрами.
Принципиальная
схема теплообменника
- внутренняя труба
- наружная труба
- межтрубное пространство
Проведение опыта
Ознакомиться с устройством аппарата, схемой установки.
Пустить в аппарат горячую и холодную воду (противоток или прямоток).
Провести в течение 30 минут наблюдение за температурами и расходом холодной воды. После установления режима провести измерения.
Таблица 1 Результаты эксперимента
Время т,с |
Начал ьн. темп-ра горячей воды т,.°с |
Конечн. темп-ра горячей воды Т2,°С |
Начальн. темп-ра холодн. воды ti,°C |
Конечн. темп-ра. холодн. воды t2,°c |
Расход холодной воды,.., V, М3/С |
Расход горячей воды, * V,m3/c |
|
|
|
|
|
|
|
Расчет коэффициента теплопередачи
1. Определение расхода горячей воды (из уравнения теплового баланса).
Qrop ~ ^хол
G*C(T1-T2) = g*c(t2-t1) g = v *рх, кг/с G = V * Рг, кг/с
Где
v, V - объемный расход холодной и горячей воды, м/с
рх, рг- плотность холодной и горячей воды, кг/м
с, С - удельная теплоемкость холодной и горячей воды
Где п = 3 - число элементов л ='3,14
d = диаметр внутренней трубы, м L = длина трубы, м
3. Полученное значение коэффициента теплопередачи сравнивают с К, определенный расчетным путем.
теплового подобия, Вт/м2
толщина стенки внутренней трубы, м
термическое сопротивление загрязнений для воды среднего качества, м2*К/Вт.
- коэффициент теплопроводности для стали, Вт/(м*К)
4.
Выводы
по работе.
Вопросы
для самопроверки
1. В чем сущность теплопередачи? Основное уравнение теплопередачи.
Что представляет собой коэффициент теплопередачи и как он подсчитывается для однослойной и многослойной плоских стен?
Какие виды теплообменников вы знаете?
Что является основной расчетной величиной в теплообменниках?
Что такое средний температурный напор и как он определяется?
Какие методы расчета коэффициента теплопередачи вы знаете?
Как определяется тепловая нагрузка теплообменника?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9
"Сушка материалов воздухом"
Цель работы:
Изучить основные закономерности сушки с использованием диаграммы Рамзина.
Установить зависимость скорости сушки материала от времени и определить коэффициент скорости сушки.
/. Сущность и виды сушки
Сушка -термический процесс удаления влаги из влажных материалов путем ее испарения. Сушка находит широкое применение в производстве катализаторов, гранулированных каучуков и порошкообразных материалов, в резиновой промышленности для удаления влаги из шинного корда.
В зависимости от характера подвода тепла различают следующие виды сушки: 1. Конвективную (материал контактирует с горячим воздухом).
•■■■п: 2. Контактную (материал нагревается горячим теплоносителем через стенку
сушилки).
3. Специальные: радиационная, диэлектрическая, сублимационная. Радиационная сушка - это сушка инфракрасными лучами. Диэлектрическая сушка - это сушка токами высокой частоты. Сублимационная сушка - это сушка в замороженном состоянии в глубоком вакууме, при которой лед непосредственно переходит в пар.
Наибольшее распространение в промышленности находит конвективная сушка.
Форма связи влаги с материалом определяется энергией отрыва 1 моль влаги от абсолютно сухого вещества. По величине этой энергии есть 4 формы связи: химическая, адсорбционная, капиллярная и осмотическая.
Наиболее прочная ХИМИЧЕСКАЯ связь разрушается химической реакцией или высокой температурой, а не сушкой.
АДСОРБЦИОННАЯ - связь мономолекулярного слоя влаги с наружной и внутренней (поры) поверхностью влаги.
ОСМОТИЧЕСКАЯ - связь влаги внутри клеток в растворах твердых веществ (влага набухания).
Адсорбционная связь прочнее осмотической. Они характерны для полимеров и коллоидов.
КАПИЛЛЯРНАЯ - связь влаги с материалом капиллярными силами и смачиванием.
Слабее всего влага связана с наружной поверхностью материала, прочнее всего - с микрокапиллярами. - -|
Различают свободную и связанную влаги. Скорость испарения свободной влаги с поверхности материала равна скорости испарения с поверхности воды.
В каждом способе материал контактирует с влажным газом (воздухом). При конвективной сушке воздух отдает влажному материалу тепло и уносит испарившуюся влагу, т.е. служит тепло- и влагоносителем. При других способах воздух используется лишь для удаления влаги.
//.
Схема
установки
- вентилятор
- электроподогреватель воздуха
- сушильная камера
- поток для материала
— весы
— термометр для измерения температуры воздуха, поступающего в
сушильную камеру (после подогревателя)
- шибер для регулирования подачи воздуха
- психрометр
///. Техника безопасности при работе
Установку включать только в присутствии преподавателя или лаборанта, v. в
Сначала включить вентилятор, затем - подогреватель. Если не будет работать вентилятор, подогреватель не включать!
При остановке сначала выключить подогреватель, затем через 2 минуты
;■> ВЫКЛЮЧИТЬ ВвНТИЛЯТОр. >
| IV. Порядок проведения опыта ; :ifcr =
. Подготовить для сушки материал заданной влажности.
2. Включить вентилятор, затем - подогреватель воздуха. Установить заданный расход воздуха w прогреть сушильную камеру до температуры 50-120°С (по указанию преподавателя).
3. Поместить влажный материал в лоток в чаше весов, закрыть сушильную камеру, записать время начала опыта, показания стрелки весов, термометра, психрометра
Записывать 5 показаний всех приборов через каждые 5 минут. Температуру воздуха на входе в сушильную камеру поддерживать постоянной, регулируя подогрев воздуха реостатом
Результаты опыта свести в таблицу
Таблица опытных и расчетных данных
Время т (мин) |
Показания стрелки весов (г) G |
Температура j Показания воздуха на входе i психрометра в сушилку ti, °C ' |
Поверхность высушив, материала (м2) |
Скорость сушки (г/м2с) N |
Влажность, отнесенная к сухому материалу и% |
||
|
[_ 1Сг _^ |
tHT |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|