SU1720066A1 - Стенд дл исследовани процессов теплопередачи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к лабораторному оборудованию и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу Теплотехника. Цель изобретени  - повышение точности получаемых результатов и упрощение конструкций. Дл  достижени  этой цели в лабораторном стенде, содержащем геплообменные секции типа труба в трубе последовательно соединенные между собой, перед каждой секцией установлен трубчатый электроподогреватель, вход которого соединен патрубком с выходом центральной трубы секции, выход с полостью наружной трубы, а последн  , в свою очередь , св зана с входом внутренней трубы следующей теплообменной секции. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к учебным посо- . би м по теории теплообмена. Известен лабораторный стенд дл  исследовани  процессов теплопередачи, содержащий ко- жухотрубный теплообменник с теплообме- нивающимис  теплоносител ми.

Недостаток этого стенда - сравнительно невысока  точность получаемых опытных данных, св занна  с необходимостью поддержани  посто нства расхода обоих теп- лообменивающихс  потоков.

Известен также теплообменник типа труба в трубе, содержащий последовательно соединенные между собой секции концентрически расположенных одна в другой труб, в которых циркулируют два теплоносител  и который может быть использован дл  исследовани  процесса теплопередачи в качестве лабораторного стенда.

Недостаток этого стенда - также невысока  точность получаемых результатов, так как дл  обеспечени  посто нства температурного режима необходимо поддерживать посто нство расходов двух потоков.

Цель изобретени  - повышение точности получаемых экспериментальных данных .

Дл  достижени  этой цели в лабораторном стенде дл  исследовани  процессов теплопередачи, содержащем последовательно соединенные теплообменные секции , кажда  из которых состоит из расположенных одна в другой труб дл  передачи тепла, нагревательный элемент и патрубки дл  соединени  секций, нагреватель каждой секции выполнен трубчатым и расположен параллельно теплообменной секции, а соединительные патрубки установлены таким образом, что выход внутренней трубы секции соединен с входом нагревател , выход которого сообщен с полостью наружной трубы, а последн   св зана с входом внутренней трубы последующей секции.

Такое выполнение лабораторного стенда позвол ет повысить точность получаемых опытных данных.

Это достигаетс  за счет того, что в теплообменнике и по центральным трубам секVJ

ю о о

ON О

ций и в межтрубных пространствах их проходит один и тот же поток и дл  установлени  стационарного температурного режима необходимо поддерживать посто нство расхода только одного потока.

Это снижает величину погрешности эксперимента.

Кроме того, упрощаетс  и конструкци  лабораторного стенда (в прототипе необходимо оборудование дл  контрол  и регулировани  расхода двух потоков).

На фиг. 1 показана обща  схема лабораторного стенда (секции могут быть расположены и на одном уровне по горизонтали); на фиг. 2 - один из возможных вариантов распределени  температур в опытных элементах .

Стенд включает три (или более)теплооб- менных секций 1, 2, 3, содержащих соответственно теплообменники типа труба в трубе 4, 5, 6 и электронагревательные устройства 7, 8, 9. Причем внутренн   труба теплообменника по ходу теплоносител  соедин етс  с рабочим пространством ском- noHOHiHHoro с ним подогревател , а последнее - с межтрубным пространством теплообменника, откуда теплоноситель поступает во внутреннюю трубу следующей секции и т.д. Подача теплоносител  (например , из водопровода) производитс  через патрубок 10, а из последней секции отводитс  он в расходомер (не показан).

Возможно предусмотреть переключение направлени  движени  потоков (т.е. вход сделать через патрубок 11, а выход - через патрубок 10).

Стенд работает следующим образом. По патрубку 10 теплоноситель поступает во внутреннюю трубу теплообменника 4. а затем в подогреватель 7, где осуществл етс  его подогрев до необходимой температуры . Далее подогретый теплоноситель поступает в межтрубное пространство теплообменника 4 и часть тепла передает потоку , проход щему по внутренней трубе теплообменника 4, а затем поступает во внутреннюю трубу теплообменника 5 секции 2 и т.д. Из последней секции по патруб- ку 11 теплоноситель поступает в расходомер. Температуры потока в различных точках измер ют посредством термопар (не показаны). На за вл емом стенде можно проводить следующие лабораторные работы:

исследование теплоотдачи при вынужденном движении потока, проход щего внутри трубы;

исследование теплоотдачи при движении потока внутри кольцевого трубного пространства;

исследование эффективности работы теплообменника;

исследование эффективности тепловой изол ции (на каждом элементе может быть разна  изол ци );

исследование теплоотдачи при свободной конвекции (от наружной поверхности изол ции к воздуху);

определение теплопроводности каждого из используемых теплоизол ционных материалов .

Переключив направление движени  по- тока и установив те же температурные напо- ры, можно оценить вли ние на эффективность теплопереноса направление теплового потока (сравнив с результатами предыдущего эксперимента).

Отличительной особенностью стенда  вл етс  то, что здесь используетс  один и тот же поток теплоносител ,

Это уменьшает потребное количество приборов дл  контрол  эксперимента, повышает точность получаемых результатов, упрощает работу со стендом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стенд дл  исследовани  процессов теплопередачи , содержащий последовательно соединенные теплообменные секции, кажда  из которых состоит из расположенных одна в другой труб дл  передачи теплоносител , нагревательный элемент и патрубки дл  соединени  .секций, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности эксперимента и удобства пользовани , нагреватель каждой секции выполнен трубчатым и

   расположен параллельно теплообменной секции, а соединительные патрубки установлены таким образом, что выход внутренней трубы секции с входом нагревател , выход которого сообщен с полостью наружной трубы, а последн   св зана с входом внутренней трубы следующей секции.

   б

   /

   г

   Фиг.1