4.3 Обработка результатов измерений

4.3.1 Вычислить количество теплоты Q , (Дж/с), полученное водой в теплообменнике А1:

,

где с_в = 4186 Дж/(кг К) - теплоемкость воды.

4.3.2 Используя замеренную мощность потребляемую парогенератором из электрической сети, определить общие потери тепла в окружающую среду Qпотерь (Дж/с) через поверхность теплоизоляции контура парогенератор - теплообменник А1:

,

4.3.3 Считая, что потери тепла через теплоизоляцию теплообменника А1 Q составляют 20% (по площади теплоизоляции) от общих потерь тепла, определяют:

,

4.3.4 Используя характер изменения температур теплоносителей в случае конденсации горячего теплоносителя (см. рисунок 2), определить среднюю разность температур t (С):

,

4.3.5 Вычислить значение коэффициента теплопередачи К₁ [Вт/(м²·К )] для теплообменника А1:

,

где F₁ = 0,023 м² - расчетная поверхность теплообменника.

4.3.6 Для теплообменника А2 вычислить:

а) количество тепла Q (Дж/с), переданное водой:

б) количество тепла Q_возд. (Дж/с), полученное воздухом при противотоке:

и прямотоке:

,

где с_возд. = 1005 Дж/(кг·К) - теплоемкость воздуха.

4.3.7 С учетом схем движения теплоносителей (противоток - прямоток) построить графики изменения температур теплоносителей по длине теплообменника А2 (см. рисунок 1 и 2). Ориентируясь по схемам, подсчитать значения больших и меньших разностей температур между теплоносителями и вычислить значения средних разностей температур t и t , в зависимости от отношения как среднеарифметические (7) или среднелогарифмические (6):

а) противоток - t_б(м) = t₃ – t₅, ;

б) прямоток - t_б = t₃ – t₅, .

4.3.8 Вычислить значения коэффициентов теплопередачи К₂ [Вт/(м²·К)] для теплообменника А2:

- противоток - ;

- прямоток – ,

где F₂ = 2,5 м² - расчетная поверхность теплообмена.

4.3.10 Оценить соотношения величин термических сопротивлений при теплопередаче между системами пар - жидкость, жидкость - газ через отношение коэффициентов .

4.3.11 Для одной из выбранных схем движения теплоносителей определить потери тепла в окружающую среду через поверхность теплоизоляции теплообменника А2 Q , Дж/с:

.

4.3.12 Для выбранной схемы движения теплоносителей определить среднюю температуру поверхности теплообменника А2 t и среднюю температуру поверхности теплоизоляции теплообменника А2 t :

, .

4.3.13 По потерям тепла Q , используя закон теплопроводности для стационарного процесса, определить коэффициент теплопроводности материала теплоизоляции , Вт/(м·К):

,

где = 0,013 - толщина слоя теплоизоляции, F - площадь внешней поверхности теплоизоляции.

4.3.14 Результаты вычислений занести в таблицу 4.3

Таблица 4.3 – Результаты вычислений

№ п/п	Наименование	Обозначение	Теплообменник
			А1	А2
1	Система		пар-жидкость	жидкость-пар
2	Поверхность теплообменника, м2	F
3	Тепловая нагрузка (с учетом тепловых потерь), Вт	Q
4	Средняя разность температур, 0С а) противоток А2; б) прямоток А2	t ; t ; t
5	Коэффициент теплопе-редачи, Вт/(м2 К)	К
6	Отношение термических сопротивлений	К1/К2
7	Коэффициент теплопро-водности материала теплоизоляции, Вт/м К)