Зертханалық жұмыс №1. Жылуалмасу аппараттың жылулық сипаттамаларын табу

Жылуалмасу аппараттың жылулық сипаттамаларын табу

Жұмыс мақсаты: рекуперативті жылуалмасу аппаратының (ЖА) жылулық жүктемесінің өзгеруін және жылулық сипаттамаларын тексеру, сонымен қатар зерттеу жұмыстар өткізуге дағды алу.

1. Теориялық кіріспе

Рекуперативті жылуалмасу аппаратта (ЖА) жылубет арқылы жылу ыстық жылутасығыштан қыздырылатын (салқын) жылутасығышқа беріледі, 1-сурет.

1 Сурет. Рекуперативті жылуалмасу аппаратт (ЖА)

Рекуперативті жылуалмасу аппараттың жылулық есебі өткізілген кезде екі теңдеу қолданады, бұл жылуберу және жылу баланс теңдеулері:

жылуберу теңдеуі

Q = k∙F∙∆t_лог , (1)

жылу баланс теңдеу

Q = G₁∙C_p∙(t₁' - t₁") = G₂∙C_p∙(t₂" - t₂') , (2)

мұнда Q - берілген жылу мөлшері, кВт;

k - жылу беру коэффициенті, кВт/(м²∙^оС);

F - ЖА-ның жылу бет ауданы, м²;

G₁ мен G₂ - жылу тасығыштардың массалық шығыстары, кг/с;

C_p - жылу тасығыштардың жылусиымдылығы, кДж/(кг∙^оС);

t' пен t" - жылутасығыштардың кірісі мен шығысындағы температурасы;

∆t_лог - орташа логарифмдіқ температура айырмашылығы, ^оС

(3)

∆t_б мен ∆t_м - жоғары және төмен температуралық тегеурін, ^оС, (2 сурет);

2 Сурет. Жылуалмасу аппараттың (ЖА) жылу бет бойы жылутасығыштың температурасының өзгеру графигі

Осы (1) мен (2) теңдеулердің бірге өткізілген шешімінің дәлдігі төмен болғаннан, жылу жүктемені Q сапалы реттеуі де дұрыс болмайды. Жылу жүктемені Q реттеген кезде ол бірмағыналы болғаны дұрыс. Сондықтан ЖА есебін өткізген кезде жылуалмасу аппараттың (ЖА) жылулық сипаттамаларын ескеру керек:

, (4)

мұнда Q - берілген жылу мөлшері, кВт; ε - өлшемсіз меншікті жүктеме.

Жылуалмасу аппараттың (ЖА) жылулық сипаттамаларын табу үшін профессор Соколовтың келесі теңдеулері қолданады:

, (5)

, (6)

мұнда W = G∙C_p - массалық жылусиымдылық (W_б -жоғары, W_м-төмен);

ω = k∙F/W_м - жұмыс тәртіп коэффициенті; а мен в - жылуалмасу аппаратты сипаттайтын коэффициенттері.

2. Зертханалық жұмыс өткізуге тапсырма

Зертханалық жұмыста жылуалмасу аппаратты (су қыздырғышты) зерттеп, өлшелген су шығысы G_і , кірісі t' мен t" шығысындағы температураларын қолданып, жылуалмасу аппараттың сипаттамаларын табу қажет.

1) W₁ = G₁∙C_p ; W₂ = G₂∙C_p - массалық жылусиымдылық (осылардың W_б -жоғарысы, W_м-төмені);

2) k∙F = Q/∆t_лог ;

3) ω = k∙F/W_м - жұмыс тәртіп коэффициенті;

4) - өлшемсіз меншікті жүктеме;

5) (5) пен (6) теңдеулерді бірге шешіп а мен в коэффициенттерін табу;

3. Жұмыс өткізу тәртібі

Зертханалық қондырғыны (3-сурет) іске қосып, өлшегіш аспаптардың көрсеткіштерін жазып алу қажет.

3 Сурет. Зертханалық қондырғының сүлбесі

Өлшелген мәліметтерді 1-кестеге толтыру қажет.

1 Кесте. Өлшелген мәліметтер

Желі су шығысы, G1 , кг/с	Қыздырылатын су шығысы, G2 , кг/с	Желі су температурасы, оС	Қыздырылатын су температурасы, оС
кірісте, t1'	шығыста, t1"	кірісте, t2'	шығыста, t2"

Өлшелген мәліметтерді қолданып тапсырма арқылы су қыздырғыштың жылулық сипаттамаларын табу қажет. Табылған мәліметтерді 2-кестеге толтырыңыз да қорытынды жазыңыз.

2 Кесте. Табылған мәліметтер

W1 = G1∙Cp	W2 = G2∙Cp	Q	ε	ω	а	в

4. Қорытынды