3.2. Описание экспериментальной установки

Принципиальная схема установки показана на рис. 7. Вентилятор 1 нагнетает воздух в магистрали холодного 2 и горячего 3 воздуха. Расход холодного воздуха регулируется вентилем 4 и измеряется расходомером-диафрагмой 5 с дифференциальным манометром 6, шкала которого проградуирована в миллиметрах водяного столба. Из расходомера холодный воздух поступает во внутреннюю трубу 7 теплообменника с внутренним диаметром d_вн = 21 мм и длиной l = 1410 мм. Воздух в горячей магистрали проходит через расходомерную диафрагму 8 с дифференциальным манометром 9, нагревается в электрическом воздухонагревателе 10 и направляется во вспомогательный трубопровод 11. Отсюда горячий воздух поступает в кожух 12 теплообменника.

Трубопровод 11 служит для создания прямо- и противоточной схем движения теплоносителей в теплообменнике, для чего в трубопроводе установлены заслонки 13, 14. Для этой же цели служит заглушка 15, которая в зависимости от схемы движения теплоносителей надевается на нижний или верхний выходные патрубки кожуха теплообменника. На рис. 7, 8 показаны положения заслонок 13, 14 и заглушки 15 при прямо- и противоточной схемах движения теплоносителей в теплообменнике.

Рис. 7. Принципиальная схема экспериментальной установки. Прямоточное движение теплоносителей в теплообменнике

Т

Рис. 8. Противоточное движение теплоносителей в теплообменнике

емпературы горячего и холодного воздуха измеряются по длине теплообменника десятью хромель-копелевыми термопарами 16, которые могут поочередно подключаться к термометрическому милливольтметру 17 переключателем термопар 18.

Нумерация термопар, установленных в теплообменнике, показана на схеме, которая имеется на лабораторных установках.

3.3. Методика проведения экспериментов

Экспериментальное исследование теплообменника состоит из двух частей.

Часть I. Определить влияние скорости холодного воздуха на коэффициент теплопередачи теплообменника при прямотоке. Эксперименты выполнить при трех скоростях холодного воздуха и постоянной скорости горячего воздуха в следующем порядке.

1. Заслонки 13, 14 и заглушку 15 установить в положение, соответствующее прямоточному режиму работы теплообменника (см. рис. 7).

2. Включить вентилятор и установить вентилем 4 максимальный расход холодного воздуха для данной установки.

3. Включить электронагреватель воздуха.

4. Ожидать установления стационарного теплового режима теплообменника. Тепловой режим можно считать установившимся, если показания всех термопар не изменяются в течение 3–6 минут.

5. После установления стационарного режима измерить параметры, перечисленные в табл. 5, и занести их в эту же таблицу.

6. Уменьшить расход холодного воздуха вентилем 4 до значения, заданного преподавателем, и повторить пп. 4, 5.

7. Установить наименьший расход холодного воздуха, соответствующий перепаду давления на дифманометре мм вод. ст., и повторить пп. 4, 5.

Таблица 5

Таблица измерений

№ п/п	Наименование величины	Номер термопары	Режимы
			Прямоток			Противоток
			1	2	3	4
1	Температура холодного воздуха ,	1
		2
		3
		4
		5
2	Температура горячего воздуха ,	6
		7
		8
		9
		10
3	Показание дифманометра в линии холодного воздуха , мм вод. ст.
4	Показание дифманометра в линии горячего воздуха , мм вод. ст.