лабораторная установка по теплопередаче

Формула изобретения

Лабораторная установка по теплопередаче, состоящая из двух камер, отличающаяся тем, что корпус выполнен прямоугольным из оргстекла из двух камер, входной и выходной, на внешней поверхности выходной камеры смонтирован сосуд Дьюара, содержащий воду с тающим льдом, внешняя стенка входной камеры выполнена из алюминиевой фольги, перед которой установлена панель с лампами накаливания, входная и выходная камеры отделены поверхностью нагрева, изготовленной из алюминиевой фольги и закрепленной на рамке, входная камера в верхней части и выходная камера в нижней части закрыты крышками, в которых установлены патрубки, имеющие сужение в нижней части, и выполнены стеклянными.

Описание изобретения к патенту

Лабораторная установка по теплопередаче предназначена для проведения учебных занятий по дисциплинам "Тепломассообмен" и "Теплотехника".

Известна лабораторная установка по исследованию теплопередачи в пароводяном теплообменнике (см. А.П.Солодов, Ф.Ф.Цветков, А.В.Елисеев, В.А.Осипова. Практикум по теплопередаче. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с.195), содержащая вертикальный кожух отрубной двухходовой теплообменник, греющей средой служит насыщенный водяной пар из магистрали, охлаждающая вода подается из водопроводной сети.

Недостатком установки является необходимость иметь источник водяного пара и водопроводную сеть. Конструкция установки достаточно сложна и менее эффективна.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является лабораторная установка по термодинамике(см. патент №2202107, приоритет от 04.06.2001 г., опубл. 10.04.2003, БИ №10), содержащая корпус в виде вертикально установленной трубы со смонтированным в нем электронагревателем, смесителем потока, установленным за нагревателем, автотрансформатором и ваттметром, на корпусе с внешней стороны нанесена тепловая изоляция, а труба в средней части и выходной патрубок выполнены сужающимися.

Недостатком данной установки является низкая точность измерения температуры воздуха, невозможность охлаждения воздуха, а также наличие автотрансформатора и ваттметра усложняет конструкцию.

Целью изобретения является создание экономичной лабораторной установки по изучению теплопередачи в противоточном теплообменнике за счет точности определения температуры и скорости потока и создание более дешевой и наглядной конструкции.

Выполнение корпуса прямоугольным, состоящим из двух камер входной и выходной, на внешней поверхности выходной камеры смонтирован сосуд Дьюара, содержащий воду с тающим льдом, внешняя стенка входной камеры выполнена из алюминиевой фольги, перед которой установлена панель с лампами накаливания, входная и выходная камеры отделены поверхностью нагрева, изготовленной из алюминиевой фольги и закрепленной на рамке, позволяет создать эффективную компактную установку за счет свободной конвенции воздуха и не требует использования пара и водопроводной сети.

А закрытие входной камеры в верхней части и выходной камеры в нижней части крышками, в которых установлены патрубки, имеющие сужение в нижней части и выполненные стеклянными, позволяет повысить точность определения температуры и скорости потока. Данная установка по теплопередаче дешева, экономична по изучению теплопередачи в теплообменном аппарате, удобна в работе, имеет малые габариты, позволяет быстро приводить установку в рабочее состояние.

Лабораторная установка по теплопередаче представлена на чертеже. Лабораторная установка по теплопередаче содержит корпус 1, который выполнен прямоугольным из оргстекла. Корпус 1 состоит из двух камер входной 2 и выходной 3. На внешней поверхности выходной камеры 3 смонтирован сосуд Дьюара 4, содержащий воду с тающим льдом. Внешняя стенка 5 входной камеры 2 выполнена из алюминиевой фольги, перед которой установлена панель 6 с лампами накаливания.

Входная 2 и выходная 3 камеры отделены поверхностью нагрева 7, изготовленной из алюминиевой фольги и закрепленной на рамке. Входная камера 2 в верхней части и выходная камера 3 в нижней части закрыты крышками 8, в которых установлены патрубки 9, имеющие сужение в нижней части. Патрубки 9 выполнены стеклянными.

Работа лабораторной установки по теплопередаче осуществляется следующим образом.

Воздух поступает в выходную камеру 3, охлаждается у стенки, на которой смонтирован сосуд Дьюара и движется к выходному патрубку. Во входной камере 2 воздух нагревается от стенки 5, к которой подводится теплота от ламп накаливания, смонтированных от панели 6. Далее поток поднимается вверх и выходит через патрубок 9. Теплообмен между нисходящим и восходящим потоками происходит через поверхность нагрева 7.

Измерение температуры воздуха в помещении производится термометром, температуру горячего и холодного потоков на выходе - термопарами, скорости потоков находятся с помощью электронного анемометра.

Лабораторная установка по теплопередаче изготовлена на кафедре "Теплоснабжение и вентиляция" КрасГАСА и показала следующие преимущества: простая по конструкции, дешева, наглядна, быстро выходит на режим, экономична.