Выбор топлив и теплогенерирующего

ОБОРУДОВАНИЯ …………………………………………………….60

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7.

РАСЧЕТ И ИСПЫТАНИЕ ТЕПЛООБМЕННОГО

 АППАРАТА (конденсатора)………………… ………………………..68

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУЧИСТОГО ТЕПЛООБМЕНА………..……74

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФИЦЕНТА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ИЗОЛЯЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ЦИЛИНДРИЧЕ-

СКОГО СЛОЯ ………………………………………………………….84

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10.

РАСЧЕТ И ИСПЫТАНИЕ ТЕПЛООБМЕННОГО

 АППАРАТА («труба в трубе»)………………… ………………………..90

ЛИТЕРАТУРА …………………………………………………………. 105.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.

ОСНОВЫ ТЕПЛОМЕТРИИ И

ТАРИРОВКА ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ

 

 

УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ.

1. К выполнению лабораторной работы допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности.

2. При выполнении лабораторной работа необходимо помнить, что прикосновение к чрезмерно разогретой поверхности может привести к ожогам.

Цель работы:

1. Изучить устройства и принципы действия приборов для измерения температуры.

2. Освоить методику проведения эксперимента.

3. Провести сравнительный анализ аппаратуры для измерения температуры и тарировку предложенных термометров.

 

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Любая экспериментальная или промышленная установка в процессе эксплуатации требует поддержания на заданном уровне значений различных параметров, будь то температура, давление и уровень продукта. Для осуществления различных технологических процессов необходимо регулирование и поддержание установившихся параметров процесса, а для этого необходимо уметь измерять, фиксировать конечное значение регулируемой величины (температуру, давление, уровень…), измерять оценивая её значение по отношению к принятой базовой шкале (масштабу), а затем сравнивать полученное значение с заданным, что позволит определить уровень и направление воздействия на конечное значение регулируемой величины. Указанный тип измерительной аппаратуры встраивается в контур регулирования работы установки и не может быть отделен от него. Следовательно, такая аппаратура постоянно используется только измерения конечного значения одной и той же регулируемой величины. Однако существуют другие средства измерений и измерительные приборы, независимые, или автономные, т.е. переносные, которые могут использоваться для измерения конечного, одного и того же параметра, но в любом месте (рис.1.1).

Измерительные приборы могут классифицированы по различным признакам, например, в зависимости от того, являются ли они встроенными или объединены с системой или автономными, переносными; оснащены обычной шкалой для визуального снятия показаний или оборудованы записывающим устройством. Однако лучше всего их классифицировать в зависимости от измеряемых величин: температуры, давления, уровня, скорости, веса и т.п.

 

Температура

Температура является одним из важнейших параметров технологических процессов. Она обладает некоторыми принципиальными особенностями, что обусловливает необходимость применения большого количества методов и технических средств для ее измерения. Температура связана с кинетической энергией теплового движения частиц и характеризует степень нагрева тела.

Но создание термометра было связано с утверждением двух опорных точек, между которыми можно было производить измерения, так называемую градуировку измерительной шкалы. Так в 1794 г. Комиссия мер и весов, созданная национальным Конвентом, приняла принцип ртутного термометра «термометрическим градусом будет одна сотая часть расстояния между температурой таяния льда и температурой кипения воды». В 1824 г. Появились работы Карно, которые положили начало термодинамике, а лорд Кельвин предложил новую шкалу, учитывающую температуру не только как градуированную величину, но и как измеряемую, хотя и очень сложными системами, величину. Эта шкала изменялась с обновлением результатов технического прогресса, которые позволяли улучшить определение опорных точек. В соответствии с последней шкалой, называемой Международной практической температурной шкалой 1968 г. МПТШ – 68 (EIPT-68), таких опорных точек четыре:

· 13,81 К, или –259,4^оС, соответствующая равновесию между жидкой, твердой и газообразными фазами водорода (тройная точка водорода);

· 273,16 К, или +0,01^оС, соответствующая равновесию между жидкой и твердой, и паровой фазами воды (тройная точка воды);

· 373,15 К, или 100^оС, соответствующая равновесию между жидкой и паровой фазами воды (точка кипения воды);

· 3695 К, или 3422^оС, соответствующая равновесию между жидкой и твердой фазами вольфрама (температура вольфрама).

 

Единицами температуры являются градусы различных температурных шкал

.

Рис.1. 1. Современный вид термоэлектронных термометров

 

В системе СИ температуру выражают в кельвинах (К); 1 К равен 1/273,15 термодинамической температуры тройной точки воды, 1 К равен также 1/100 температурного интервала между точками кипения воды и таяния льда. Шкала Кельвина является абсолютной температурной шкалой.

Шкала Цельсия является условной температурной шкалой, в которой за нулевую точку принята температура таяния льда.

В ряде зарубежных стран сохранились другие условные температурные шкалы, в частности шкала Фаренгейта.

Связь между значениями температуры, выраженными единицами различных шкал, описывается формулами:

 

Т[К] = t[⁰С] + 273,15 = 5/9 t[⁰F] + 255,37;

t[⁰С] = Т[К] – 273,15 = 5/9 (t[⁰F] – 32).

Существует множество разновидностей термометров, классифицируемых в зависимости от промежуточной измеряемой физической величины, изменение которой позволяют определить изменения температуры. В основном различают:

¾  Термометры, работающие за счет теплового расширения тел: жидких, твердых, кварца, газов и измерения упругости насыщенных паров;

¾ Электрические или магнитные термометры;

¾ Оптические термометры.

Наиболее употребительные типы термометров приведены в таблице 1.1 и будут нами изучены ниже.

Таблица 1.1