Стенд для исследования процессов теплопередачи

(я)ю 6 09 В 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ. СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО институт. %10нологическо ая теплоэнергетика и тепнергоиздат, 1983, с, 125, Я ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОПЕРЕДАЧИотносится к лабораторно- и может быть использованом практикуме по курсу ого, что в те м трубам се(21) 4757868/12 (22) 14.11.89 46) 15.03.92. Бюл (71) Брянский тех (72) А.Д. Чумачен (53) 530.07(088.8) (56) Промышленн лотехника. М,: Э (54) СТЕНД ДЛ ЦЕССОВ ТЕПЛО (57) Изобретение му оборудованию но в лаборатор Изобретение относится к учебным пособиям по теории теплообмена. Известен лабораторный стенд для исследования процессов теплопередэчи, содержащий кожухотрубный теплообменник с теплообме- нивающимися теплоносителями.Недостаток этого стенда - сравнительно невысокая точность получаемых опытных данных, связанная снесбхсдимостыо поддержания постоянства расхода обоих теплообменивающихся потоков.Известен также теплообменник типа "труба в трубе", содержащий последовательно соединенные между собой секции концентрически расположенных одна в другой труб, в которых циркулируют два теплоносителя и который может быть использован для исследования процесса теплопередачи в качестве лабораторного стенда.Недостаток этого стенда - также невысокая точность получаемых результатов, так как для обеспечения постоянства температурного режима необходимо поддерживать постоянство расходов двух потоков."Теплотехника". Цель изобретения - повышение точности получаемых результатов и упрощение конструкции, Для достижения этой цели в лабораторном стенде, содержащем теплообменные секции типа "труба в трубе" последовательно соединенные между собой, перед каждой секцией установлен трубчатый электроподогреватель, вход которого соединен патрубком с выходом центральной трубы секции, выход с полостью наружной трубы, а последняя, в свою очередь, связана с входом внутренней трубы следующей теплообменной секции, 2 ил. Цель изобретения - повышение точности получаемых экспериментальных данных,Для достижения этой цели в лабораторном стенде для исследования процессов теплопередачи, содержащем последовательно соединенные теплообменные секции, каждая из которых состоит из расположенных одна в другой труб для передачи тепла, нагревательный элемент и патрубки для соединения секций,:нагреватель каждой секции выполнен трубчатым и расположен параллельно теплообменной секции, а соединительные патрубки установлены таким образом, что выход внутренней трубы секции соединен с входом нагревателя, выход которого сообщен с полостью наружной трубы, а последняя связана с входом внутренней трубы последующей секции,Такое выполнение лабораторного стенда позволяет повысить точность получаемых опытных данных,Это достигается за счет т илообменнике и по центральны к 1720066ций и в межтрубных пространствах их проходит один и тот же поток и для установления стационарного температурного режима необходимо поддерживать постоянство расхода только одного потока.Это снижает величину погрешности эксперимента.Кроме того, упрощается и конструкция лабораторного стенда (в прототипе необходимо оборудование для контроля и регулирования расхода двух потоков).На фиг. 1 показана общая схема лабораторного стенда (секции могут быть расположены и на одном уровне по горизонтали); на фиг, 2 - один из возможных вариантов распределения температур в опытных элементах.Стенд включает три(или более)теплообменных секций 1, 2, 3, содержащих соответственно теплообменники типа "труба в трубе"4, 5, 6 и электронагревательные устройства 7, 8, 9. Причем внутренняя труба теплообменника по ходу теплоносителя соединяется с рабочим пространством скомпоно;энного с ним подогревателя, а последнее - с межтрубным пространством теплообмен ника, откуда теплоноситель по.ступает во внутреннюю трубу следующей секции и т,д. Подача теплоносителя (например, из водопровода) производится через патрубок 10, а из последней секции отводится он в расходомер (не показан),Возможно предусмотреть переключен ие на правления движения потоков ,т,е, вход сделать через патрубок 11, а выход - через патрубок 10).Стенд работает следующим образом, По патрубку 10 теплоноситель поступает во внутреннюю трубу теплообменника 4, а затем в подогреватель 7, где осуществляется его подогрев до необходимой температуры. Далее подогретый теплоноситель поступает в межтрубное пространство теплообменника 4 и часть тепла передает потоку, проходящему по внутренней трубе теплообменника 4, а затем поступает во внутреннюю трубу теплообменника 5 секции 2 и т.д, Из последней секции по патрубку 11 тепло носитель поступает в расходомер, Температуры потока в различных точках измеряют посредством термопар (не показаны), На заявляемом стендеможно проводить следующие лабораторныеработы:исследование теплоотдачи при вынуж 5 денном движении потока, проходящеговнутри трубы;исследование теплоотдачи при движении потока внутри кольцевого трубного пространства10 исследование эффективности работы. теплообменника;исследование эффективности тепловойизоляции (на каждом элементе может бытьразная изоляция);15 исследование теплоотдачи при свободной конвекции (от наружной поверхностиизоляции к воздуху);определение теплопроводности каждого из используемых теплоизоляционных ма 20 териалов,Переключив направление движения потока и установив те же температурные напоры, можно оценить влияние наэффективность теплопереноса направле 25 ние теплового потока сравнив с результатами предыдущего эксперимента).Отличительной особенностью стендаявляется то, что здесь используется один итот же поток теплоносителя,30 Это уменьшает потребное количествоприборов для контроля эксперимента, повышает точность получаемых результатов,упрощает работу со стендом.Формула изобретенИя35 Стенд для исследования процессов.теплопередачи, содержащий последовательносоединенные теплообменные секции, .каждая из которых состоит из расположенныходна в другой труб для передачи теплоноси 40 теля, нагревательный элемент и патрубкидля соединения. секций, отл ич а ю щи й с ятем, что, с целью повышения точности эксперимента и удобства пользования, нагреватель каждой секции выполнен трубчатым и45 расположен параллельно теплообменнойсекции, а соединительные патрубки установлены таким образом. что выход внутренней трубы секции с входом нагревателя,выход которого сообщен с полостью наруж 50 ной трубы, а последняя связана с входомвнутренней трубы следующей секции.1720066 Составитель А,ЧумаченкоТехред М.Моргентал ектор М.Демчи Редактор В.Трубценк Про одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 772 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 45