Теплообменного аппарата
I. Цель работы
Определение коэффициента теплопередачи водовоздушного теплообмен-ника и потерь давления воздуха при прохождении через аппарат.
II. Основные теоретические положения
Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройст-ва, в которых осуществляется передача теплоты от одного теплоносителя к другому. В рекуперативных теплообменниках горячий и холодный теплоноси-тели движутся одновременно и теплота передается через разделяющую их стенку. В рекуперативных водовоздушных теплообменниках теплоносителями служат соответственно вода и воздух.
При тепловых испытаниях теплообменника определяется коэффициент теплопередачи.
Интенсивность передачи теплоты от одного теплоносителя к другому через разделяющую их стенку характеризует коэффициент теплопередачи. Он численно равен количеству теплоты, которое передается через единицу повер-хности стенки в единицу времени при разности температур между теплоноси-телями в один градус.
При гидравлических (аэродинамических) испытаниях теплообменника определяются потери давления теплоносителя при прохождении его через ап-парат. Потери давления обусловлены сопротивлением движению теплоноси-теля.
Между коэффициентом теплопередачи и потерей давления существует тесная связь. Чем больше скорости теплоносителей, тем выше коэффициент теплопередачи и тем компактнее для заданной тепловой производительности теплообменник, а следовательно, меньше капитальные затраты. Но в этом случае растет сопротивление потоку и возрастают эксплуатационные затраты.
При проектировании и испытании теплообменников необходимо одно-временно решать задачи теплообмена и сопротивления и найти наивыгодней-шие характеристики.
III. Опислние лабораторной установки
Основным элементом установки (рис. 1) является водовоздушный теплообменник 15, состоящий из двух коллекторов - верхнего и нижнего соединенных между собой трубками овального поперечного сечения со сплошными пластинчатыми ребрами на наружной поверхности.
Поток воздуха, создаваемый цетробежным вентилятором 1, поступает через напорный воздухопровод 2 на оребренную наружную поверхность трубок теплообменника. Расход воздуха через теплообменник регулируется при помощи поворотной заслонки 10. Контур циркуляции воды обеспечивает нагрев ее в подогревателе 12, охлаждение внутри трубок теплообменника и транспорт по трубопроводу 11. Движение воды осуществляется при помощи центробежного насоса 13
Рис. 1
Для измерения расходов воздуха и воды установлены дроссельные диафрагмы 4 и 7, с дифференциальными жидкостными манометрами 16 и 8 соответственно. На входе и выходе из теплообменника температура воды измеряется ртутными термометрами 6 и 14, а температура воздуха - термометрами 5 и 9.
Для измерения потерь давления воздуха при движении его через тепло-обменник служит дифференциальный жидкостной манометр 3.