RU2243025C2 - Laboratory-scale plant for study of processes of cooling and drying of a damp air - Google Patents

Laboratory-scale plant for study of processes of cooling and drying of a damp air Download PDF

Info

Publication number
RU2243025C2
RU2243025C2 RU2003103671/15A RU2003103671A RU2243025C2 RU 2243025 C2 RU2243025 C2 RU 2243025C2 RU 2003103671/15 A RU2003103671/15 A RU 2003103671/15A RU 2003103671 A RU2003103671 A RU 2003103671A RU 2243025 C2 RU2243025 C2 RU 2243025C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laboratory
cooling
drying
processes
scale plant
Prior art date
Application number
RU2003103671/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003103671A (en
Inventor
Т.А. Енютина (RU)
Т.А. Енютина
С.Г. Марченкова (RU)
С.Г. Марченкова
И.М. Шалаев (RU)
И.М. Шалаев
Original Assignee
Красноярская государственная архитектурно-строительная академия
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Красноярская государственная архитектурно-строительная академия filed Critical Красноярская государственная архитектурно-строительная академия
Priority to RU2003103671/15A priority Critical patent/RU2243025C2/en
Publication of RU2003103671A publication Critical patent/RU2003103671A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2243025C2 publication Critical patent/RU2243025C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)

Abstract

FIELD: laboratory researches in the field of technical thermodynamics.
SUBSTANCE: the invention is intended for realization of laboratory researches in the field of engineering thermodynamics. Substance of the invention: the laboratory-scale plant for study of processes of cooling and drying of the damp air differs from others by the fact, that it contains an experimental section made in the form of a glass tube mounted vertically in a dish filled in with water and ice. At that the glass tube has two narrowing parts and its discharge branch-pipe is also made narrowing and placed in a hole in the dish bottom. It also contains a retort installed on an electric heater to produce a steam for moistening of the air before it is fed in the experimental section. The laboratory-scale plant is very contact and cheap in production.
EFFECT: the invention offers the laboratory-scale plant, that is very contact and cheap in production.
2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение предназначено для охлаждения и осушки влажного воздуха в лабораторных условиях при изучении раздела “Влажный воздух” дисциплин “Техническая термодинамика” и “Теплотехника”.The present invention is intended for cooling and drying moist air in laboratory conditions when studying the section "Wet air" of the disciplines "Technical thermodynamics" and "Heat engineering".

Известна установка для исследования процессов во влажном воздухе (см. В.Н.Зубарев, А.А.Александров, В.С.Охотин, Практикум по технической термодинамике. - М.: Энергоиздат, 1986, 306 с., с.223-227). Установка содержит калорифер и сушильную камеру. Калорифер состоит из металлической трубы, внутри которой находится еще одна труба. В этой трубе помещается электрический нагреватель в виде нихромовой проволоки, намотанный на специальный каркас. Воздух, отсасываемый вентилятором, проходит через газовый счетчик и по шлангу поступает во входной патрубок калорифера, в котором он движется по кольцевому пространству между трубами и далее поднимается вверх, обтекая электронагреватель. Нагретый воздух через соединительную трубу поступает в сушильную камеру, где увлажняется.A well-known installation for the study of processes in moist air (see V.N. Zubarev, A.A. Aleksandrov, V.S.Okhotin, Workshop on technical thermodynamics. - M .: Energoizdat, 1986, 306 p., S.223- 227). The installation contains a heater and a drying chamber. The heater consists of a metal pipe, inside of which there is another pipe. This pipe contains an electric heater in the form of a nichrome wire, wound on a special frame. The air drawn by the fan passes through the gas meter and through the hose enters the inlet pipe of the heater, in which it moves through the annular space between the pipes and then rises upward, flowing around the electric heater. Heated air through the connecting pipe enters the drying chamber, where it is humidified.

Недостатком данной установки является невозможность исследования процессов охлаждения и осушки влажного воздуха в лабораторных условиях в связи с тем, что теплота подводится к потоку воздуха, а не отводится от него. Кроме того, установка достаточно громоздкая и сложная в изготовлении, требует наличия вентилятора.The disadvantage of this installation is the impossibility of studying the processes of cooling and drying moist air in laboratory conditions due to the fact that heat is supplied to the air stream, and not removed from it. In addition, the installation is quite bulky and difficult to manufacture, requires a fan.

Известна установка для проведения лабораторных работ по технической термодинамике (SU № 1818613А1, G 09 В 23/16 от 30.05.93, БИ № 20), взятая за прототип, состоящая из циркуляционного контура, в котором установлены конденсатор, дроссельное устройство, испаритель и компрессор. Конденсатор, дроссельное устройство и испаритель размещены в общем кожухе, перед которым со стороны испарителя закреплен вентилятор. Установка предназначена для изучения процессов охлаждения и осушки влажного воздуха.A known installation for laboratory work on technical thermodynamics (SU No. 1818613A1, G 09 23/16 from 05/30/93, BI No. 20), taken as a prototype, consisting of a circulation circuit in which a condenser, throttle device, evaporator and compressor are installed . The condenser, throttle device and evaporator are placed in a common casing, in front of which a fan is mounted on the evaporator side. The unit is designed to study the processes of cooling and drying of moist air.

Недостатком данной установки является необходимость иметь парокомпрессионную холодильную машину и вентилятор для создания потока воздуха, что делает ее достаточно сложной и значительно удорожает установку.The disadvantage of this installation is the need to have a vapor compression refrigeration machine and a fan to create an air flow, which makes it quite complicated and significantly increases the cost of installation.

Целью изобретения является создание компактной установки для исследования в лабораторных условиях процессов охлаждения и осушки влажного воздуха, обладающей небольшой стоимостью.The aim of the invention is the creation of a compact installation for research in laboratory conditions of the cooling and drying of moist air, which has a low cost.

Цель достигается тем, что лабораторная установка для изучения процессов охлаждения и осушки влажного воздуха содержит опытный участок, выполненный в виде стеклянной трубки, установленной вертикально в кювете, заполненной водой со льдом, причем стеклянная трубка имеет два сужения, а ее выходной патрубок также выполнен суженным и размещен в отверстии днища кюветы, а также содержит реторту, установленную на электронагревателе для получения пара для увлажнения воздуха перед поступлением в опытный участок.The goal is achieved in that the laboratory unit for studying the processes of cooling and drying moist air contains an experimental section made in the form of a glass tube mounted vertically in a cuvette filled with ice and water, the glass tube having two constrictions and its outlet pipe also made narrowed and placed in the hole of the bottom of the cell, and also contains a retort mounted on an electric heater to produce steam for humidification of air before entering the experimental site.

Данная конструкция лабораторной установки компактна, обладает небольшой стоимостью по сравнению с прототипом, позволяет быстро охлаждать поток воздуха, не требует применения вентилятора..This design of the laboratory setup is compact, has a low cost compared to the prototype, allows you to quickly cool the air flow, does not require the use of a fan ..

Лабораторная установка для изучения процессов охлаждения и осушки влажного воздуха показана на фиг.1, на фиг.2 - диаграмма процесса охлаждения и осушки влажного воздуха.A laboratory installation for studying the processes of cooling and drying of moist air is shown in figure 1, figure 2 is a diagram of the process of cooling and drying of moist air.

Основным элементом лабораторной установки для изучения процессов охлаждения и осушки влажного воздуха (см. фиг.1) является опытный участок в виде стеклянной трубки 1, установленной вертикально в кювете 2. Температура воздуха в поперечном сечении потока различна - более низкая у стенки трубки и более высокая в центре потока. Поэтому перед измерением температуры слои необходимо перемешивать Для этой цели в опытном участке в виде стеклянной трубки 1 выполнены два сужения 3. Герметичность достигается уплотнителем 4. Выходной патрубок 5 выполнен суженным и размещен в отверстии днища кюветы 2.The main element of a laboratory setup for studying the processes of cooling and drying moist air (see Fig. 1) is a test section in the form of a glass tube 1 mounted vertically in a cell 2. Air temperature in the cross section of the flow is different - lower at the tube wall and higher in the center of the stream. Therefore, before measuring the temperature, the layers must be mixed. For this purpose, in the experimental section in the form of a glass tube 1, two contractions are made 3. Tightness is achieved by the sealant 4. The outlet pipe 5 is made narrowed and placed in the opening of the bottom of the cell 2.

Кювета 2 изготовлена из оргстекла и имеет прямоугольное сечение. Кювета 2 заполняется смесью воды со льдом. Для слива служит патрубок 6, смонтированный в днище кюветы 2.The cuvette 2 is made of plexiglass and has a rectangular section. The cuvette 2 is filled with a mixture of water and ice. To drain, use the pipe 6 mounted in the bottom of the cell 2.

Лабораторная установка содержит реторту 7, установленную на электронагревателе 8 для получения пара для увлажнения воздуха перед поступлением в опытный участок в виде стеклянной трубки 1.The laboratory setup contains a retort 7 mounted on an electric heater 8 for receiving steam for humidification of air before entering the experimental site in the form of a glass tube 1.

Для определения температуры влажного воздуха t1 и температуры мокрого термометра t на входе в опытный участок предназначены термопары I и II, которые выводятся через патрубки 9. Термопара II обернута влажной материей. Обе термопары расположены за первым смесителем потока трубки 1. Температура выходящего потока t3 измеряется термопарой Ш, установленной в выходном сечении 5. Кроме того, при наличии в лаборатории электронного анемометра можно находить как t3 так и скорость выходящего потока, а следовательно, и массовый расход воздуха.To determine the temperature of the moist air t 1 and the temperature of the wet thermometer t 1 m at the entrance to the experimental section, thermocouples I and II are designed, which are discharged through nozzles 9. Thermocouple II is wrapped with a damp cloth. Both thermocouples are located behind the first tube flow mixer 1. The temperature of the outgoing stream t 3 is measured by a thermocouple Ш installed in the outlet section 5. In addition, if the laboratory has an electronic anemometer, both t 3 and the speed of the outgoing stream, and therefore the mass air flow.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Перед началом опыта включается электронагреватель 8 и вода в реторте 7 нагревается до кипения. Кювета 2 заполняется водой со льдом. За счет разности температур воздуха и стенок опытного участка в виде стеклянной трубки 1 возникает нисходящее свободное движение потока, указанное стрелками. Поток охлаждается и водяные пары конденсируются на внутренней поверхности опытного участка в виде стеклянной трубки 1, в результате чего происходит осушка воздуха. Процессы представлены в h, d - диаграмме (фиг.2): 1-2 - процесс охлаждения воздуха; 2-3 - процесс осушки. Положение точки 2 находят по h, d диаграмме. Параметры воздуха перед входом в опытную трубку можно регулировать потоком пара из реторты 7.Before starting the experiment, the electric heater 8 is turned on and the water in the retort 7 is heated to a boil. The cuvette 2 is filled with ice water. Due to the temperature difference between the air and the walls of the experimental section in the form of a glass tube 1, downward free flow movement occurs, indicated by arrows. The stream is cooled and water vapor condenses on the inner surface of the experimental plot in the form of a glass tube 1, as a result of which air is dried. The processes are presented in h, d - diagram (figure 2): 1-2 - the process of cooling air; 2-3 - the drying process. The position of point 2 is found in the h, d diagram. The air parameters before entering the test tube can be controlled by the flow of steam from the retort 7.

Лабораторная установка для изучения процессов охлаждения и осушки влажного воздуха весьма компактна, дешева в изготовлении, легко выходит на режим, не требует применения вентилятора и дорогостоящего оборудования. Изготовлена опытная установка на кафедре “Теплогазоснабжения и вентиляции” Красноярской государственной архитектурно-строительной академии, где она прошла испытания и показала хорошие результаты.A laboratory setup for studying the processes of cooling and drying moist air is very compact, cheap to manufacture, easily goes into operation, does not require the use of a fan and expensive equipment. A pilot installation was made at the Department of Heat and Gas Supply and Ventilation of the Krasnoyarsk State Academy of Architecture and Civil Engineering, where it passed tests and showed good results.

Claims (1)

Лабораторная установка для изучения процессов охлаждения и осушки влажного воздуха, отличающаяся тем, что она содержит опытный участок, выполненный в виде стеклянной трубки, установленной вертикально в кювете, заполненной водой со льдом, причем стеклянная трубка имеет два сужения, а ее выходной патрубок также выполнен суженным и размещен в отверстии днища кюветы, а также содержит реторту, установленную на электронагревателе для получения пара для увлажнения воздуха перед поступлением в опытный участок.Laboratory installation for studying the processes of cooling and drying moist air, characterized in that it contains an experimental section made in the form of a glass tube mounted vertically in a cuvette filled with ice water, the glass tube having two constrictions and its outlet pipe also made narrowed and placed in the hole of the bottom of the cell, and also contains a retort mounted on an electric heater to produce steam for humidification of air before entering the experimental site.
RU2003103671/15A 2003-02-06 2003-02-06 Laboratory-scale plant for study of processes of cooling and drying of a damp air RU2243025C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003103671/15A RU2243025C2 (en) 2003-02-06 2003-02-06 Laboratory-scale plant for study of processes of cooling and drying of a damp air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003103671/15A RU2243025C2 (en) 2003-02-06 2003-02-06 Laboratory-scale plant for study of processes of cooling and drying of a damp air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003103671A RU2003103671A (en) 2004-08-20
RU2243025C2 true RU2243025C2 (en) 2004-12-27

Family

ID=34387585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003103671/15A RU2243025C2 (en) 2003-02-06 2003-02-06 Laboratory-scale plant for study of processes of cooling and drying of a damp air

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2243025C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490719C1 (en) * 2012-06-22 2013-08-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Laboratory apparatus for thermodynamics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490719C1 (en) * 2012-06-22 2013-08-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Laboratory apparatus for thermodynamics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liao et al. Characterizing the performance of alternative evaporative cooling pad media in thermal environmental control applications
CN104034625B (en) One-dimensional heat and moisture transmission characteristic parameter measurement testing stand
US20060151165A1 (en) Proportional control system for a motor
JP2013514511A (en) Artificial snow generator
CN105617823A (en) Semiconductor cooling dehumidifying dehydration device and application
US6247326B1 (en) Evaporative condensing unit utilizing normal and unsaturated air
CN113607295B (en) Low-temperature air temperature and humidity measurement and calculation method
RU2243025C2 (en) Laboratory-scale plant for study of processes of cooling and drying of a damp air
CN209570859U (en) A kind of dehumidifying defroster
RU2300811C1 (en) Laboratory-scale plant for conducting thermodynamics lessons
RU64413U1 (en) LABORATORY INSTALLATION FOR STUDYING HEAT AND MASS TRANSFER WHEN EVAPORATING WATER INTO AIR FLOW
CN113587976B (en) Wide temperature range air temperature humidity sampling measurement device
CN206161503U (en) Bituminous mixture temperature circle test machine
Pendyala et al. Heat‐pump‐assisted dryer part 2: Experimental study
RU2806267C2 (en) Stand for hydroaerothermal testing of a water-cooling device of a cooling tower
CN101963605B (en) Condenser for total organic carbon analyzer
KR101973129B1 (en) Heat Exchange Efficiency Measurement System of Multi-Stage Separate Heat Exchanger
CN108387074B (en) Heat pump drying equipment
SU928291A2 (en) Salt type humid air generator
CN100557346C (en) A kind of apparatus and method for that carries out non-icing kind of refrigeration cycle on evaporimeter
RU2442223C1 (en) Thermodynamics laboratory devices
RU65277U1 (en) LABORATORY INSTALLATION FOR HEAT TRANSFER
CN105605700B (en) Dehumidification device
Hassan et al. Fabrication, Experimentation, Performance Evaluation of Two Stage Air Cooler and Comparison with Conventional Air Cooler
SU979806A2 (en) Gas thermoelectric drier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050207