Порядок оформления отчета

Отчет о работе оформляется в соответствии с требованиями, изложенными в [10], и должен содержать:

- титульный лист;

- цель работы;

- схему, описание экспериментальной установки для исследования процесса теплопередачи в теплообменнике типа "труба в трубе" и методику проведения работы;

- таблицу опытных данных;

- расчетную часть, в которой приводятся все необходимые расчеты для одного (любого) опыта;

- таблицу результатов расчета;

- выводы, соответствующие целям работы с объяснением причин возможного расхождения результатов расчета и эксперимента.

Контрольные вопросы

1. Теплопередача. Механизм процесса и основное уравнение теплопередачи.

2. Тепловая нагрузка аппарата. Определение тепловой нагрузки аппарата.

3. Схемы движения теплоносителей. Определение среднего температурного напора.

4. Связь коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи. Методы увеличения коэффициента теплопередачи.

5. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости в трубах и каналах.

6. Схема лабораторной установки, порядок проведения эксперимента.

7. Определение значений опытного коэффициента теплопередачи.

8. Расчет коэффициента теплопередачи.

9. Методы интенсификации процесса теплопередачи.

10. Конструкция теплообменника типа "труба в трубе".

Работа № 11 испытание оросительного теплообменника

Ц е л ь р а б о т ы - экспериментальное определение коэффициента теплопередачи и его сравнение с рассчитанным по справочным формулам; изучение влияния гидродинамических условий на интенсивность теплообмена.

Т е о р е т и ч е с к а я ч а с т ь. Оросительные теплообменники применяются почти исключительно в качестве холодильников для жидкостей и газов или конденсаторов. Горячий теплоноситель часто подают на орошение труб, а холодный движется внутри труб. В этом случае эффект охлаждения горячей жидкости усиливается тем, что некоторая часть её испаряется [19].

Из уравнения теплового баланса теплообменника определяют количество теплоты, теряемой горячим теплоносителем на его частичное испарение

, (3.21)

где V₁, V₂ - объемные расходы соответственно, горячего и холодного теплоносителей, м³/с; ρ₁ и ρ₂ - плотности соответственно, горячего и холодного теплоносителей кг/м³ ; с_р , с_р2 - средние удельные теплоемкости соответственно, горячего и холодного теплоносителей Дж / кг·К; t₁ ,t₂ - температуры горячего теплоносителя на входе и выходе из теплообменника,°С ; t'₁ t'₂ - температуры холодного теплоносителя на входе и выходе из теплообменника,°С.

С другой стороны

, (3.22)

где W_m - массовое количество иcпаряющегося горячего теплоносителя, кг/с; r - теплота испарения при средней температуре горячего теплоносителя, Дж / кг.

Тогда массовое количество испаряющейся воды (или другой среды) определяется по формуле

, (3.23)

а массовое количество горячего теплоносителя, стекающего по наружной поверхности трубок в поддон, кг/с,

. (3.24)

Для расчета коэффициента теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенкам труб оросительного теплообменника используют зависимость

, (3.25)

где Г = m₁ / L - плотность орошения теплообменника, кг/(м·c);

L - длина труб в аппарате, м.

Для расчета коэффициента теплоотдачи от стенок трубок конденсатора к холодному теплоносителю α₂ пользуются критериальными уравнениями (3.3) - (3.5) в зависимости от значения критерия Рейнольдса.