8.5. Опрацювання результатів дослідів
8.5.1. Розрахунки проводити за пунктами 7.5.1―7.5.9 з лабораторної роботи №7.
8.5.2. Розрахувати площі ділянок за визначеними значеннями та за додатковими умовами:
1. Паропровід має довжину L=5 м.
2. Сепаратор має дві площі ― відкритої поверхні фланцю та теплоізольований корпус.
3. Випарник вважати вкритим тепловою ізоляцією на 75 %, а 25 % ― відкриті без ізоляції фланці та частина випарника .
8.5.3. Густину теплового потоку на кожній ділянці визначати за рівнянням (8.4) з врахуванням кількості вимірювань n:
qі= kq(e1+ e2+ …+ en)/n, Вт/м2.
8.5.4. Розрахувати втрати теплових потоків на окремих ділянках за рівнянням
Qвтр.і = q втрі∙Fі, Вт, перевести у кВт.
8.5.5. Скласти тепловий баланс випарної установки (8.1) з врахуванням сумарних втрат теплоти з поверхні обладнання в оточуюче середовище:
Q= Q1 + Qвтрі= Q1 + Qвтр.пп + Qвтр.сеп+ Qвтр.вип, кВт.
8.5.6. Скласти тепловий баланс у відсотках, відповідно для підведенної теплоти в апараті на випарювання води q1 та втрат у довкілля з різних ділянок:
8.5.7. Розрахувати зменшення втрат за рахунок накладання алюмінієвої фольги на ділянках за рівнянням:
Q= Qвтр.і Qвтр.ф. і, кВт.
Ці втрати у відсотках
q= Q/ Q 100 %.
8.5.8. Визначити питомі втрати по ділянках випарної установки та першочерговість заходів по теплозбереженню за рівняннями:
І
― 
ІІ
― 
ІІІ
― 
8.6. Контрольні запитання
8.6.1. Схема експериментальної установки. Які ділянки входять до енергоспоживаючої частини установки.
8.6.2. Як визначити дійсне значення ступеня чорноти поверхні (ступінь випромінювання або поглинання)?
8.6.3. Конструкція датчика густини теплового потоку та принцип на якому побудовані його вимірювання.
8.6.4. Основи вимірювання пірометром. Особливості вимірювань температури пірометром теплоенергетичних об’єктів.
8.6.5. Які зовнішні фактори мають вплив на збільшення теплових втрат на теплоенергетичних об’єктах?
8.6.6. Записати рівняння теплового балансу для випарної установки.
8.6.7. Які розрахункові рівняння використовуються у лабораторній роботі?
8.6.8. Яка послідовність виконання лабораторної роботи?
Розрахункове завдання
За умов вільноконвективного теплообміну розрахувати теплові потоки з поверхні ділянок І, ІІ, ІІІ згідно з проведеними вимірюваннями.
Умови розрахунку:
1. Середню температуру відповідної поверхні tc взяти згідно з табл.8.1, а температуру повітря tп за варіантом з таблиці:
-
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
tп, оС
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
2. Коефіцієнт сумарного теплообміну для приміщення прийняти рівним =8,7 Вт/(м2К) (згідно ДСТУ 4035-2001 (ГОСТ 25380-2001).
3. Прийняти для І ділянки розміри перерізу за вимірюваннями з лабораторної роботи та довжину:
горизонтального паропроводу ― 5 м;
вертикального паропроводу ― 5 м.
4. Сепаратор ― ділянку ІІ, вважати вертикальним циліндром з двома горизонтальними торцевими поверхнями.
5. Випарник ― ділянка ІІІ, вважати вертикальним циліндром з двома горизонтальними торцевими поверхнями. Вважати 75% поверхні теплоізольовані, а 25 % ― відкриті.
6. Розрахунки проводити, використовуючи рівняння подібності для:
вертикального циліндра:
Nu = 0,75 (GrPr) 0,25 за умов 103(GrPr) 109,
Nu = 0,15 (GrPr) 0,33 за умов 109(GrPr) 6∙1010;
горизонтального циліндра:
Nu = 0,458 Gr0,25.
Торцеві поверхні сепаратора та випарника розглянути як горизонтальні пластини що омиваються знизу:
Nu = 0,975 (GrPr) 0,25 за умов 103(GrPr) 109,
Nu = 0,195 (GrPr) 0,33 за умов 109(GrPr) 6∙1010;
та згори:
Nu = 0,577 (GrPr) 0,25 за умов 103(GrPr) 109,
Nu = 0,115 (GrPr) 0,33 за умов 109(GrPr) 6∙1010.
Дані теплофізичних властивостей повітря взяти з табл. 4.4. Розрахунок теплового потоку для конвективної та променистої складової виконати використовуючи рівняння (4.10―4.14).