6.Контрольні запитання
1. Значення процесу перемішування у промисловості.
2. У чому полягає вплив перемішування на хід технологічних процесів?
З. Класифікація та конструкція апаратів з мішалками.
4. Типи промислових мішалок та їх призначення.
5. Способи перемішування, їх вибір в залежності від призначення.
6. Поняття ефективності та інтенсивності перемішування.
7. Як впливає на потужність рушія мішалки наявність внутрішніх пристроїв в апараті?
8. Що таке кратність циркуляції?
9. Як впливає густина рідини на ефективність її перемішування та конструкцію мішалки?
10. Які критерії використовуються для опису процесу перемішування?
Лабораторна робота № 5
Визначення коефіцієнту теплопередачі в теплообміннику «труба у тpУБi».
Мета
роботи
- експериментальне визначення коефіцієнту
теплопередачі в теплообміннику «труба
у тpyбi».
1. Теоретичні основи .
Апарати, в яких відбувається процес передачі теплоти між двома теплоносіями, які мають piзнi температури, називаються теплообмінними. В природі існують три способи переносу теплової енергії, це - теплопровідність, конвекція та теплове випромінювання.
Зв'язок між кількістю переданого тепла та поверхнею теплообмінника визначається з основного рівняння теплопередачі:
Q = KּF ּ∆tcep, Вт
де:
K - коефіцієнт теплопередачі;
F - поверхня теплопередачі;
∆tcep - середня різниця температур теплоносія
3 основного рівняння теплопередачі визначається коефіцієнт теплопередачі:
Витрати тепла визначаються з рівняння теплового балансу:
)
де:
G – витрати теплоносія;
с – теплоємність;
t2, t1 – початкова та кінцева температура теплоносія.
Середня властивість температур розраховується за формулою:
де: ∆tб – більша різниця температур між теплоносіями на кінцях теплообмінника, К;
∆tм – менша різниця температур між теплоносіями на кінцях теплообмінника, К.
Якщо
О,5≤
≤2,
то можна використовувати наступну
формулу:
Поверхня теплопередачі розраховується за формулою:
)
де: dсер – середній діаметр внутрішньої труби, м;
L – загальна робоча лінія труби, м (для трьохсекційного теплообмінника L=3l).
2. Опис установки.
Установка (рис. 1) складається з трьох розташованих один над одним, елементів. Кожний елемент складається з двох труб: зовнішньої та внутрішньої. Труби з’єднуються між собою послідовно. Гаряча вода із термостату надходить у зовнішню трубу i підігріває холодну воду, яка проходить через внутрішню трубу. Температура холодної води до i після теплообмінника вимірюється термометрами 3, 4; гарячої води термометрами 5,6.
3. Виконання роботи.
Перед початком роботи необхідно включити термостат кнопками «перемішування» та «циркуляція», пoтiм встановити задану температуру гарячої води в термостаті (2). Після нагрівання рідини в термостаті до заданої температури проводять вимірювання при pyci рідини прямотечією та протитечією.
3.1. Рух рідин прямотечією.
При pyci рідин прямотечією приєднують шланг живлення холодної води у відповідне на cxeмi положения вентилів 2 та 3 відчинено («О»), а вентелів 4 та 5 - закрито («3»). При повністю відчиненому кpaнi холодної води (1), який встановлює максимальні витрати, визначають секундні витрати за кількістю води, що зливається (6) із трубного простору теплообмінника.
Після встановлення стаціонарного режиму вимірюють температуру теплоносіїв на вході ( t1, t3) та виході (t2, t4) теплообмінника. Отриманні дані заносять у таблицю вимірювань та роблять розрахунок коефіцієнту теплопередачі (К).
Потім зменшують подачу холодної води, зачиняючи кран (1) та проводять аналогічні вимірювання ще при двох значеннях її витрат також після встановлення стаціонарного режиму.
3.2. Pyx рідин протитечією.
При русі рідин протитечією змінюють положення приєднання до крану (1) шлангу живлення холодною водою згідно положенню на cxeмi вентилів 4 та 5 - відкрито («О»), а вентилів 2 та 3 - закрито («3»). Наступні вимірювання проводять аналогічно тому, як це вказано у oпиci проведення poбiт при русі рідин прямотечією.
|
Cпoci6 тепло-обміну
|
Об’єм води, мл
|
Час запов-нення об’єму, с
|
Вит-рати води, кг/с
|
Температура, °С |
∆tcp
|
Q, Вт
|
К Вт/м²ּК
| ||||
|
у термо -cтaтi, t |
tl |
t2 |
t3 |
t4 | |||||||
|
Прямотечія V1 V2 V3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Протитечія V4 V5 V6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|