Лабораторная установка по теплопередаче

Лабораторная установка по теплопередаче предназначена для проведения учебных занятий по дисциплинам «Теплопередача» и «Теплотехника». Целью изобретения является создание экономичной лабораторной установки по изучению теплопередачи в противоточном теплообменнике за счет точности определения температуры, увеличения тепловой производительности за счет увеличения поверхности нагрева, получения более дешевой и наглядной конструкции. Поставленная задача выполняется за счет того, что лабораторная установка по теплопередаче, содержащая корпус, электронагреватель, патрубки для выхода нагретого воздуха, у которой вертикальный цилиндрический корпус выполнен из латуни, содержит внутреннюю и наружные трубы, помещенные одна в одну, внутренняя труба открыта с обеих сторон и содержит установленные в нижней части электронагреватель, присоединенный к находящимся снаружи ваттметру и ЛАТРу, в верхней и нижней части установлены нижний и верхний смесители воздуха, нижний и верхний патрубки для ввода термопар, наружная труба открыта в верхней части для входа воздуха, в нижней части имеет коническую форму с выходным патрубком для ввода термопары, снаружи наружной трубы смонтирован сосуд со льдом и патрубком для слива воды. 2 ил.

 

Лабораторная установка по теплопередаче предназначена для проведения учебных занятий по дисциплинам «Теплопередача» и «Теплотехника».

Известна лабораторная установка по исследованию теплопередачи в пароводяном теплообменнике (см. А.П.Солодов, Ф.Ф.Цветков, А.В.Елисеев, В.А.Осипова. Практикум по теплопередаче. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с.195), представляющая собой двухходовой теплообменник, греющей средой в котором служит сухой насыщенный водяной пар из магистрали, холодным теплоносителем является вода из водопроводной сети. К недостаткам установки следует отнести необходимость иметь источник водяного пара и водопроводную сеть.

Недостатками конструкции является то, что установка достаточно сложна и менее эффективна.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является лабораторная установка по теплопередаче (см. патент №2271509, приоритет от 13 мая 2004 г., опубл. 10.03.2006, БИ №7), содержащая корпус, выполненный из двух прямоугольных камер - входной и выходной - из оргстекла, на внешней поверхности выходной камеры смонтирован сосуд Дьюара, содержащий воду с тающим льдом, внешняя стенка входной камеры выполнена из алюминиевой фольги, перед которой установлена панель с лампами накаливания, входная и выходная камеры отделены поверхностью нагрева, изготовленной из алюминиевой фольги и закрепленной на рамке, входная камера в верхней части и выходная камера в нижней части закрыты крышками, в которых установлены патрубки, имеющие сужение в нижней части и выполненные стеклянными.

Недостатком данной установки является сложность конструкции, малая поверхность теплообмена, потребность использования ламп накаливания, меньшая точность измерения температуры.

Целью изобретения является создание экономичной лабораторной установки по изучению теплопередачи в противоточном теплообменнике за счет точности определения температуры, увеличения тепловой производительности за счет увеличения поверхности нагрева, получения более дешевой и наглядной конструкции.

Поставленная задача выполняется за счет того, что лабораторная установка по теплопередаче, содержащая корпус, электронагреватель, патрубки для выхода нагретого воздуха, у которой вертикальный цилиндрический корпус выполнен из латуни, содержит внутреннюю и наружные трубы, помещенные одна в одну, внутренняя труба открыта с обеих сторон и содержит установленные в нижней части электронагреватель, присоединенный к находящимся снаружи ваттметру и ЛАТРу, в верхней и нижней части установлены нижний и верхний смесители воздуха, нижний и верхний патрубки для ввода термопар, наружная труба открыта в верхней части для входа воздуха, в нижней части имеет коническую форму с выходным патрубком для ввода термопары, снаружи наружной трубы смонтирован сосуд со льдом и патрубком для слива воды.

Выполнение лабораторной установки по теплопередаче в виде вертикального цилиндрический корпуса из латуни, содержащего внутреннюю и наружные трубы, помещенные одна в одну, внутренняя труба открыта с обеих сторон и содержит электронагреватель, ваттметр, ЛАТРом, установленные в нижней части, в верхней и нижней части установлены нижний и верхний смесители воздуха и нижний и верхний патрубки для выхода воздуха, наружная труба открыта в верхней части для входа воздуха, в нижней части имеет коническую форму с выходным патрубком, снаружи наружной трубы смонтирован сосуд со льдом и патрубком для слива, позволяет увеличить поверхность нагрева по сравнению с установкой, взятой за прототип, что позволяет увеличить тепловую производительность. При этом увеличивается точность измерения температуры. Данная установка по теплопередаче компактна, имеет низкую стоимость, удобна в работе и позволяет быстро выходить на рабочий режим, а также сменить его.

Лабораторная установка по теплопередаче представлена на фиг.1 и 2.

Фиг.1 - схема лабораторной установки;

Фиг.2 - схема изменения температуры вдоль поверхности нагрева.

Лабораторная установка по теплопередаче (см. фиг.1) содержит вертикальный цилиндрический корпус из латуни, который содержит две трубы - внутреннюю трубу 1 и наружную трубу 2, помещенные одна в одну. Внутренняя труба 1 открыта с обеих сторон, внутри нее в нижней части установлен электронагреватель 3, мощность которого устанавливается ЛАТРом 4 и контролируется ваттметром 5. Для выравнивания температуры потока установлены смесители потока воздуха: нижний 6 и верхний 7. Нижний 8 и верхний 9 патрубки служат для ввода термопар. Измерение температуры потока воздуха производится нижней термопарой TI через нижний патрубок 8 и верхней термопарой TII, установленной в верхней части внутренней трубы 1 через верхний патрубок 9.

Наружная труба 2 открыта в верхней части для входа воздуха, в нижней части имеет коническую форму с выходным патрубком 10 для ввода термопары TIII. Снаружи наружной трубы 2 смонтирован сосуд 11 со льдом и патрубком для слива 12.

Лабораторная установка по теплопередаче работает следующим образом.

Включают электронагреватель 3, и поток горячего воздуха начинает движение снизу вверх. Сосуд 11 заполняют водой и льдом, и холодный воздух движется сверху вниз. Создается противоточное движение теплоносителей. Температура горячего потока на входе и выходе, а также температура холодного потока на выходе измеряется термопарами TI, TII, TIII. Скорости потоков, а затем и расход находят с помощью электронного анемометра.

Термопара TI предназначена для измерения температуры t/1 нагретого воздуха и (см. фиг.2) помещается через нижний патрубок 8. Термопара TII предназначена для измерения температуры t//1 выходящего потока нагретого воздуха и помещается через верхний патрубок 9.

Внешняя труба 2 предназначена для организации потока холодного воздуха с температурой на входе t/2 через верхнее кольцевое пространство. Температура потока на входе t/2 измеряется термометром. Снаружи внешней трубы 2 смонтирован сосуд 11, содержащий воду с тающим льдом. Нижняя часть внешней трубы 2 выполнена конической формы, припаяна к внутренней трубе 1 и имеет выходной патрубок 10. В выходном патрубке 10 установлена термопара TIII для измерения температуры t//2 выходящего потока воздуха. Схема изменения температуры вдоль поверхности нагрева приведена на фиг.2.

Лабораторная установка по теплопередаче разработана на кафедре «Теплогазоснабжение и вентиляция» КрасГАСА и имеет следующие преимущества: простая по конструкции, дешевая, наглядная, позволяет легко устанавливать рабочий режим работы. Изобретение позволяет создать экономичную, дешевую и наглядную лабораторную установку по изучению теплопередачи в противоточном теплообменнике.

Лабораторная установка по теплопередаче, содержащая корпус, электронагреватель, патрубки для выхода нагретого воздуха, отличающаяся тем, что вертикальный цилиндрический корпус выполнен из латуни, содержит внутреннюю и наружные трубы, помещенные одна в одну, внутренняя труба открыта с обеих сторон и содержит установленные в нижней части электронагреватель, присоединенный к находящимся снаружи ваттметру и ЛАТРу, в верхней и нижней части установлены нижний и верхний смесители воздуха, нижний и верхний патрубки для ввода термопар, наружная труба открыта в верхней части для входа воздуха, в нижней части имеет коническую форму с выходным патрубком для ввода термопары, снаружи наружной трубы смонтирован сосуд со льдом и патрубком для слива воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления теплового элемента со скрытой теплотой с аккумулирующим скрытую теплоту материалом на основе парафина, поглощенным подложкой, обладающей приемными полостями.

Изобретение относится к оборудованию для утилизации тепла паровоздушной смеси, удаляемой от сушильной части бумагоделательных машин, и может найти применение в бумажной промышленности.

Изобретение относится к двухслойным системам аккумулирования тепловой энергии, например энергии Солнца, в которых поглощение тепла осуществляется аккумулирующим слоем 24 и далее посредством теплоотдающего слоя 22 передается потребителю через трубу 30.

Изобретение относится к теплообменнику пластинчатого типа, который образован конструкцией из некоторого количества параллельных длинных полостей с прямоугольным или овальным поперечным сечением.

Изобретение относится к способу монтажа автомобильного теплоаккумулятора, содержащего блок аккумуляции скрытого тепла, состоящего из резервуара и расположенного в нем пакета теплоаккумулирующих ячеек, и корпус, окружающий теплоаккумулирующий блок с замкнутым изолирующим промежутком, причем теплоаккумулирующий блок со своим резервуаром непосредственно или косвенно опирается одним концом на дно корпуса, а другим на его крышку.

Изобретение относится к теплообменным устройствам, применяемым для передачи тепла или холода в процессах, использующих потоки жидкости или газа, и может быть использовано в системах отопления, вентиляции, в химической, пищевой и других отраслях промышленности

Изобретение относится к теплообменным устройствам, в которых используется материал с легко изменяющимися фазовыми состояниями (далее - "МЛИФС-устройства"), содержащим регенеративные теплообменные модули (1a, 1b), работающие по принципу противотока, МЛИФС-аккумуляторы (2, 3), установленные в теплообменных модулях, и вихревую трубу (6, 7, 8)

Изобретение относится к теплотехнике и может быть применено в устройствах для аккумулирования холода и/или тепла

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к устройствам для аккумуляции холода, и может использоваться для аккумулирования холодной энергии в системах кондиционирования

Изобретение относится к способу накопления и хранения высокопотенциальной тепловой энергии. Указанный способ включает переменную по времени загрузку самотеком нагретого циркулирующего сыпучего твердого теплоносителя в тепловой аккумулятор в виде теплоизолированной емкости. Нагретый сыпучий твердый теплоноситель извлекают самотеком по закрытым желобам от группы модулей выжигания боеприпасов и равномерно распределяют по периметру емкости и поперечному сечению с помощью внутренних лотков различной радиальной длины по числу модулей выжигания. Подаваемый под лотки воздух вентилирования используют для выжигания примесей на частицах сыпучего твердого теплоносителя. Выпуск нагретого твердого теплоносителя через сходящуюся к выходу нижнюю часть теплового аккумулятора позволяет выровнять температуру выходящего теплоносителя при подаче потребителю. Возвращаемый потребителем охлажденный циркулирующий сыпучий твердый теплоноситель поднимают в бункер-питатель установки выжигания боеприпасов для распределения по модулям выжигания. Изобретение направлено на разработку способа накопления и хранения тепла потоков циркулирующих сыпучих твердых теплоносителей, стабилизацию температуры хранения и распределения накопленного тепла. 4 ил.

Изобретение относится к энергетике. Система для сохранения тепла, содержащая множество баков для хранения, в которых находится среда для сохранения скрытого тепла, а также трубопроводная система с подающими трубопроводами для подачи тепла в баки для хранения, нагнетательные трубопроводы для удаления тепла из баков для хранения, и модуль управления, который подключен к одному или более клапанам трубопроводной системы. Изобретение позволяет создать эффективную систему сохранения тепла. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в устройствах для аккумулирования отобранной у текучей среды тепловой энергии в форме латентной теплоты. Устройство (1) содержит камеру (2), которая имеет вход (3) и выход (4) и через которую может протекать текучая среда, и, по меньшей мере, две аккумулирующие среды (7, 9), которые расположены в камере (2) отдельно друг от друга, могут обтекаться текучей средой и имеют различные температуры фазового перехода, причем аккумулирующие среды (7, 9) расположены относительно камеры (2) в зависимости от обусловленных конструкцией камеры (2) различных скоростей потока текучей среды таким образом, чтобы аккумулирующая среда (7) с более низкой температурой фазового перехода находилась в той части камеры (2), в которой скорость потока текучей среды ниже, чем в той части камеры (2), в которой находится аккумулирующая среда (9) с более высокой температурой фазового перехода. Технический результат - повышение эффективности отбора тепла от текучей среды. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в накопительных резервуарах для хранения горячей или холодной среды. Накопительный резервуар (1) для теплообменной среды, содержащий резервуар c верхней секцией (2) и нижней секцией (3) и соединенный по меньшей мере с одной тепловыделяющей системой и по меньшей мере с одной теплопоглощающей системой, содержит множество разделительных перегородок (4, 5, 6, 7), расположенных внутри резервуара, между его нижней секцией (3) и верхней секцией (2), с целью разделения резервуара на множество зон (8, 9, 10, 11, 12), причем каждая из указанных систем соединена по меньшей мере с одной соответствующей зоной (8, 9, 10, 11, 12) для образования температурного градиента между нижней секцией (3) и верхней секцией (2), при этом разделительные перегородки (4, 5, 6, 7) приварены к указанному накопительному резервуару (1) так, что прочность резервуара повышается и предотвращается перемещение среды между его зонами (8, 9, 10, 11, 12). Изобретение также относится к системе для распределения и транспортировки тепла и холода, содержащей накопительный резервуар (1), как описано выше. Технический результат - расширение арсенала средств. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к аккумулятору тепловой энергии, содержащему по меньшей мере два туннеля (1а, 1b) для помещения в них текучей среды. Туннели (1а, 1b) соединены друг с другом с обеспечением сообщения между туннелями (1а, 1b) по текучей среде. Каждый туннель (1а, 1b) по меньшей мере частично проходит вдоль соответствующей ему дуги окружности. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Лабораторная установка по теплопередаче

Наверх