3.6. Содержание отчета и его форма

Отчет оформляется в 18-листовой тетради и должен содержать следующие пункты:

– тема работы,

– цель работы,

– краткое описание работы;

– принципиальную схему лабораторной установки;

– протокол записи экспериментальных данных по форме таблицы 3.6;

– результаты обработки экспериментальных данных по форме таблицы 3.7;

– график зависимости ;

– выводы по результатам исследований.

3.7. Вопросы для защиты работы

1. Характеристика потребителей тепла и типы теплоисточников.

2. Характеристика отопительных приборов, и их виды.

3. Методика проведения эксперимента и обработки полученных данных.

4. Основные положения методики расчёта теплообменных аппаратов.

5. Автомобильный радиатор передает от охлаждаемой воды в окружающую среду Q= 70 кДж/с. Средняя температура охлаждающей жидкости в радиатореt_ож= 98 ºС, а охлаждающей среды – воздухаt_в= 35 ºС. Теплорассеивающая поверхность радиатораF = 8 м². Определить коэффици-ент теплопередачи.

6. Виды тепловой нагрузки.

7. Виды теплоносителей.

8. Как определяется расчетная температура наружного воздуха на отопление?

9. Материалы, применяемые для отопительных приборов.

10. Назвать основные виды отопительных приборов.

11. Назначение оребрения в отопительных приборах.

12. Определение понятия "эквивалентный квадратный метр".

13. Определить плотность теплового потока q через плоскую стенку металлического водонагревателя, если заданы: температура греющих газов t_г= 300 ºС, температура воды в бакеt_в= 90 ºС, коэффициенты теплоотдачи соответственно₁= 4700Вт/(м²К) и₂=3000 Вт/(м²К), толщина стенки_с= 10 мм и коэффициент теплопроводности материала_с= 32 Вт/(мК).

14. Определить поверхность Fдля нагреваV= 310 м³/ч воздуха от температурыt₁=5 ºС доt₂= 25 ºС, если температура воды на входе в калориферt_вх= 95 ºС, на выходеt_вых= 60 ºС; коэффициент теплопередачи принять равнымК = 2100 Вт/(м²К). Теплоемкость воздухаС_в=1,2 кДж/(кгК), плотность воздуха= 1,15 кг/м³.

15. Предельные температуры поверхностей отопительных приборов для различных типов зданий.

16. Средний температурный напор отопительного прибора.

17. Схема рекуперативного теплообменника, включенного по прямотоку и противотоку.

18. Формула для определения среднего температурного напора рекуперативного теплообменника.

19. Что такое умягчение и деаэрация воды? Для чего производятся эти операции?

20. Коэффициент теплопередачи для плоской стенки.

21. Основное уравнение теплопередачи, определяющее количество теплоты, передаваемое от одного теплоносителя к другому через разделяющую их стенку.

22. Размерность коэффициента теплопередачи.

23. Способы задания удельной теплоемкости.

3.8 Список рекомендуемой литературы

1. Теплотехника: Учебник для вузов/ В.Н.Луканин, М.Г.Шатров, Г.М.Камфер и др.: Под ред. В.Н. Луканина. –М.: Высш. шк., 1999. –671с.

2. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М.:Стройиздат, 1991.-480 с.

4. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений /Под ред. Ю.П. Соснина – М.: Высшая школа, 2001- 415 с.

Лабораторная работа № 4

СОсТАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА

4.1. Цель и содержание

Целью настоящей работы является опытное определение КПД лабораторной установки и установление оптимального значения коэффициента избытка воздуха (), при котором КПД достигает максимума.

4.2. Теоретическое обоснование

Тепловой баланс лабораторной установки дает представление о распределении введенного в топку тепла, в частности о том, какая его часть используется на нагрев воды, и какая безвозвратно теряется с уходящими дымовыми газами, от химической и механической неполноты сгорания топлива и в окружающую среду через стенки установки.

Проанализировав данные теплового баланса, можно разработать необходимые технологические мероприятия, направленные на улучшение показателей работы установки. Например, выявить оптимальное значение коэффициента избытка воздуха (), при котором экономичность работы лабораторной установки будет наивысшей.

Тепловой баланс составляется на 1 кг топлива для установившегося теплового режима котла. Уравнение теплового баланса имеет вид:

,

(4.1)

где – низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;Q₁– полезное тепло, затраченное на получение горячей воды, кДж/кг;Q₂– потери тепла с дымовыми газами, кДж/кг;Q₃– потери тепла от химической неполноты сгорания, кДж/кг;Q₄– потери тепла от механической неполноты сгорания, кДж/кг;Q₅– потери тепла в окружающую среду, кДж/кг.

Если левую и правую часть уравнения (4.1) разделить на и умножить на 100%, то получим уравнение теплового баланса в процентах от низшей теплоты сгорания топлива, то есть:

,

(4.2)

где ;и т. д.

Величина q₁по смыслу и числовому значению совпадает с коэффициентом полезного действия котлоагрегата, то есть:

.

(4.3)

Следовательно, коэффициент полезного действия можно определить из уравнения:

.

(4.4)

Принимая в этой формуле потерю от механического недожога топлива, равной нулю (q₄=0), а потерю в окружающую среду для водогрейного котла (q₅) равной 5%, получим коэффициент полезного действия котла в зависимости только отq₂иq₃. Эти два вида потерь, при заданной производительности и параметрах воды, при прочих равных условиях, зависят только от коэффициента избытка воздуха (). С повышениемпотери от химической неполноты сгорания (q₃) будут уменьшаться, а потери с уходящими газами (q₂) – увеличиваться.