Сравнение прямотока с противотоком
Преимущества одной схемы течения теплоносителей перед другой определяются из сравнения количества теплоты, передаваемой при равных условиях, и коэффициентов теплопередачи.
Во всех случаях при прямотоке передается меньшее количество теплоты, т.е. противоток более экономичен по сравнению с прямотоком.
Экспериментальная установка
Установка (рис. 5.2) представляет собой поверхностный теплообменник 1, выполненный из двух труб, размещенных одна внутри другой. По внутренней трубе протекает горячая вода (греющий теплоноситель). По наружной – холодная (нагреваемый теплоноситель).
Для определения температур горячей воды на входе и выходе из теплообменника установлены термопары 3; холодной воды – термометры 2. ЭДС термопар регистрируется милливольтметром 5, подключенным через переключатель термопар 4.
Расход горячего теплоносителя из термостата 8, протекающего через теплообменник, измеряется с помощью ротаметра 6. Регулирование расхода теплоносителя осуществляется вентилям 7. Переключение схемы с прямоточной, на противоточную производится преподавателем.
Рис. 5.2. Схема экспериментальной установки
Порядок выполнения работы
Установка включается по прямоточной схеме. Открываются вентили, и в теплообменник при предельных расходах подается горячая и холодная вода. При достижении стационарного теплового режима, о наступлении которого судят по установившимся показаниям милливольтметра 5, приступают к измерению температур и расходов теплоносителей. С этой целью через равные промежутки времени (3-5 минут) снимаются показания милливольтметра, термопар и ротаметра. Затем вентиль установка включается по схеме «противоток» и опыт повторяется в той же последовательности, что и при прямотоке.
Результаты измерений вносятся в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Схема подключения |
№ п/п |
Тгорвх,мВ |
Тгорвых,мВ |
Тх.с,,С |
Тгорвх,С |
Тгорвых,С |
Тхолвх,С |
Тхолвых,С |
Н , мм |
Gгор , кг/с |
Прямоток |
1 |
2,2 |
1,5 |
19 |
53 |
42 |
13 |
25 |
45 |
0,0082 |
2 |
2,2 |
1,5 |
19 |
53 |
42 |
12,8 |
29 |
45 |
0,0082 |
|
3 |
2,2 |
1,5 |
19 |
53 |
42 |
12,6 |
30 |
45 |
0,0082 |
|
Сред. знач. |
- |
2,2 |
1,5 |
19 |
53 |
42 |
12,8 |
28 |
45 |
0,0082 |
Противоток |
1 |
2,1 |
1,4 |
19 |
51 |
41 |
13,5 |
30 |
45 |
0,0082 |
2 |
2,1 |
1,4 |
19 |
51 |
41 |
13,8 |
28,5 |
45 |
0,0082 |
|
3 |
2,1 |
1,4 |
19 |
51 |
41 |
13 |
27 |
45 |
0,0082 |
|
Сред. знач. |
- |
2,1 |
1,4 |
19 |
51 |
41 |
13,4 |
28,5 |
45 |
0,0082 |
Расчёт для прямотока
Расчёт для противотока