TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Keemiatehnika instituut Laboratoorne töö õppeaines Keemiatehnika alused SOOJUSVAHETI Tallinn 2015 KATSESEADME KIRJELDUS TE 1 16x1,2 mm TE 9 2 7 50 mm TE 6 34x2,6 mm TE 6 5 5 TE TE 3 4 4 ...
Mõõteseadmega tutvumine. Katse aruanne: Vabas vormis essee soojusalasest uuringust, mille sooviksin laboris läbi viia. Mikrolaineahju kasuteguri määramine Mikrolaineahi nagu ka nimi ütleb,siis soojendamiseks ja energia tekitamiseks kasutatakse mikrolaineid. Mikrolained on elektromagnetiline kiirgus, mis on sarnane nähtavale valgusele, raadiolainetele ning radioaktiivsele gammakiirgusele. Mikrolainete sagedus jääb raadiolainete ja infrapunakiirguse vahele. Üldjuhul kasutatakse mikrolaineahjudes kiirgust sagedusega 2500 megahertsi ehk 2,5 gigahertsi ning lainepikkuseks on 12 sentimeetrit, mis on sagedusest lihtsalt arvutatav, sest kiirgus levib valguse kiirusel, mis omakorda on sageduse ja lainepikkuse korrutis. Mikrolaineahju oluliseks osaks on transformaator, mis muudab tavalise võrgupinge 220 volti kõrgepingeks. Peale seda muundust saadetakse vool magnetronile, mis omakorda tekitab mikrolaineid. Mikrolaineahjuga ei ole võimalik ...
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Keemiatehnika instituut ROTAATORAURUSTI Tallinn 2015 1. TÖÖ EESMÄRK Tutvumine laboratoorse rotaatoraurusti ehituse ja tööpõhimõttega. Lahuse kontsentreerimine. Seadme soojusbilansi koostamine ja kasuteguri määramine. 2. LABORATOORSE ROTAATORAURUSTI EHITUS JA TÖÖPÕHIMÕTE Laboratoorne rotaatoraurusti on ette nähtud preparatiivsete tööde teostamiseks. Seadmel on mõõteriistad bilansskatsete jaoks. Rotaatoraurusti skeem on esitatud Joonisel 1. Joonis 1 Katseseadme skeem 1. Lähtelahuse anum 2. Kahekäiguline kraan lahuse juhtimiseks kapillaari mööda aurusti kolbi või aparaadi täitmiseks õhuga. 3. Vaakumkondensaator 4. Kondensaator-jahuti spiraal 5. Voolik vee ärajuhtimiseks 6. Jahutist väljuva vee temperatuuri andur (termomeeter) 7. Vaakummeeter 8. Seadmest lahkuva auru temperatuuri andur (termomeeter) 9. Termoandurite si...
soojusülekandetegur 2 radiaatori pinnalt õhule. Tööks vajalikud vahendid 1. Keskkütteradiaator 2. Kondensaadi kogumisanumad (2 tk) 3. Kaalud 4. Termopaarid 5. Ajamõõtur 6. Manomeeter 7. Millivoltmeeter ja elektrooniline temperatuurimõõtur 8. Elavhõbetermomeeter 9. Baromeeter 10. T-tüüpi (vask-konstantaan) termopaaride gradueerimistabel 11. Vee ja veeauru terdmodünaamiliste omaduste tabelid Katseseadme tööpõhimõtte kirjeldus Soojuslevi auruga köetava keskkütteradiaatori ja ümbrusruumi vahel on komplitseeritud soojusülekandeprotsess, kus esinevad koos nii soojusjuhtivus, konvektiivne kui ka kiirguslik soojuslevi. Soojusläbikande intensiivsust iseloomustab soojusläbikandetegur 1 k= 1 1 W/(m2 · K) + + 1 2
i=50 st., et osakeste mõõtmed on vähenenud 50 korda. 36. Millistest teguritest sõltub energiakulu (töökulu) peenestamisel? Nimetada vähemalt 2 tegurit. Energiakulu sõltub peenestusastmest (mida suurem i, seda energiamahukam protsess), peenestava materjali omadustest (struktuur, tugevus, kõvadus jne) ning kasutatava seadme tüübist ja kasutegurist. 37. Millised on 3 põhilist soojuslevi viisi? Juhtivuslik soojuslevi, konvektiivne soojuslevi, kiirguslik soojuslevi. 4 38. Soojuslike protsesside liikumapanevat jõudu (t) ei ole mõtet suurendada üle optimaalse (või kriitilise) piiri. Miks? Esitada vähemalt 3 põhjust. Toiduaine kvaliteet võib langeda (mõju termotundlikele komponentidele, kõrbemine). Soojusvahetus võib aeglustuda (katlakivi või kõrbekiht küttepinnal, kihiline keemine). Võib märkimisväärselt suureneda
µ 2 ( µ 2 + Bi 2 ) Kera dimensioonita temperatuur sin µ - µ cos µ sin( µ R ) = 2 exp(-µ 2 Fo) µ - sin µ cos µ µR Fourier'i arv: Fo = n iseloomuliku võrrandi lahendid 2 Biot' arv: Bi = 10.Konvektiivne soojuslevi tasapinnalise seina ääres. Konvektiivne soojusülekanne on soojuse leviku viis, mis tekib teatava soojusesisaldusega vedeliku- või gaasiosakeste edasiliikumise ja segunemise tulemusel. Newton-Richmanni valem q = t W/m2 1) Sundkonvektsioon mõjuvad välised jõud 2) Vabakonvektsioon raskusjõu väljas tiheduse vahe tõttu 3) Segakonvektsioon - mõlemad 11.Hüdrodünaamilise ja termilise piirikihi mõiste.
väljatõmmatava õhuga. Kuumal perioodil, kui väljatõmbeõhu temperatuur on madalam välisõhu temperatuurist, saab kasutada väljatõmbeõhku sissepuhkeõhu jahutamiseks. Selliseid energiat vahendavaid süsteeme nimetatakse soojustagastiteks. Soojustagasti põhikomponendiks on soojusvaheti. Soojustagastid jagatakse regeneratiivseteks ja rekuperatiivseteks. Neist esimese korral energia akumuleeritakse tsükliliselt soojustagastisse ja tas muutub küllaltki lühikeste ajavahemike järel soojuslevi suund. Tüüpiliseks regeneratiivseks seadmeks on rootortagasti. Rekuperatiivses, milledeks on näiteks plaat või vahesoojuskandjaga tagasti, soojuslevi suund ei muutu, va. suvel jahutusreziimile ülemikul. Soojustagasti hetkeline ja aastane kasutegur Soojustagasti hetkeline kasutegur võrdub suhtega, mille lugejas on sissepuhke õhu mingi parameetri muut soojustagstis (SPpt-SPet) ja nimetajas sama parameetri vahe väljatõmbe õhus enne tagastit ja sissepuhke õhus enne tagastit (VTet-SPet)
Pr 3 10 < Re < 2 10 5 6 = 0,023 Re 0 ,8 Pr 0 , 37 Pr 19. . Soojuslevi keskkonna kondenseerumisel. Re = t H A2 20. 21. . . kriitiline soojuskoormus vee keemisel suures mahus arvutatakse valemiga * - mulli Re*kr=68Ar4/9 *Prk-1/3 Kus Archimedese arv: Ar=( l*3 / 2 )*(´ - "/ " ) Kriitiline Reynoldsi arv: Re*kr=qkr*l */(r") Nu=C*Re*n*Pr1/3 Kui Re* 0,01, siis C=0,0625; n=0,5 Kui Re*>0,01 siis C=0,125; n=0,65 22. 23. . . . :
8. Mida näitab peenestusaste i? ( kui see on näiteks 50). Näitab mitu korda on peale peenestamist osakeste mõõtmed vähenenud. Kui i on 50, siis osakesed 50 korda väiksemad. 9. Millistest teguritest sõltub energiakulu (töökulu) peenestamisel? Nimetada vähemalt 2 tegurit Peenestusastmest, peenestatava materjali omadustest ning seadme kasutegurist ja tüübist. Soojuslike protsesside üldosa 1. Millised on 3 põhilist soojuslevi viisi? Juhtivuslik, konvektiivne ja kiirguslik soojuslevi. 2. Soojuslike protsesside liikumapanevat jõudu (Δt) ei ole mõtet suurendada üle optimaalse (või kriitilise) piiri. Miks? Esitada vähemalt 3 põhjust. Toiduaine kvaliteet võib langeda - kõrbemine, soojusvahetus võib aeglustuda – katlakivi, tekib kihiline keemine mullilise keemise asemel. Soojusenergia kaod suurenevad. 3. Mida näitab aine soojusjuhtivustegur λ
4°C võib kasutada järgmist valemit: t a +t rad t operatiivne= ,℃ 2 Keskmine kiirgustemperatuur - arvutatakse kiirgavate pindade kaalutud keskmiste temperatuuridena. Efektiivne temperatuur – on võrdne niiskusega küllastunud õhu temperatuuriga, kui õhu liikumiskiirus on 0,1 m/s. Iseloomustab õhu temperatuuri, niiskuse ja liikumiskiiruse koosmõju. 13. Temperatuur (ºC, K, ºF) Soojuslevi – kõrgema ja madalama temperatuuriga kehade soojushulkade ühtlustumine suletud süsteemis soojusjuhtivuse teel. Seega soojuslevi põhjustab temperatuuride erinevus. Soojus levib kõrgema temperatuuriga kehalt madalama temperatuuriga kehale. Soojuslevi viisideks on: juhtivus, konvektsioon, kiirgus. Keha soojuslikku seisundit ja keha molekulide liikumise kineetilist energiat iseloomustab keha temperatuur. 14. Soojusjuhtivus, Fourier-i seadus
langeb ning osa külmutusagenssi aurustustub ja tekib niiske küllastunud aur mis siseneb külmkambrisse. q 0 h1 - h4 Jahutustegur: = = ,sest qo=h1-h4 ja lk=h2-h1 lk h2 - h1 59. Soojulevi liigid ja nende olemus ja iseloomustus. Soojuslevi on soojusleviku protsess erinevate kehade vahel, lehade sees ja soojuslevil keskkonda. Soojuslevi jaguneb 3ks ja need on: 1) Soojusjuhtivus Soojuse leviku protsess kehade sees, mis on tingitud selle aine elementaarosakeste liikumisest temperatuuride vahe olemasolul. Esineb kõigis kehades (vedelik, gaas, tahke) kõige tugevam metallides. 2) Konvektsioon ehk konvektiivne soojuslevi Erineva temperatuuriga vedeliku või
langeb ning osa külmutusagenssi aurustustub ja tekib niiske küllastunud aur mis siseneb külmkambrisse. q 0 h1 h4 Jahutustegur: ,sest qo=h1-h4 ja lk=h2-h1 lk h2 h1 59. Soojulevi liigid ja nende olemus ja iseloomustus. Soojuslevi on soojusleviku protsess erinevate kehade vahel, lehade sees ja soojuslevil keskkonda. Soojuslevi jaguneb 3ks ja need on: 1) Soojusjuhtivus Soojuse leviku protsess kehade sees, mis on tingitud selle aine elementaarosakeste liikumisest temperatuuride vahe olemasolul. Esineb kõigis kehades (vedelik, gaas, tahke) kõige tugevam metallides. 2) Konvektsioon ehk konvektiivne soojuslevi Erineva temperatuuriga vedeliku või
SOOJUSTEHNIKA Soojustehnika mõisted. Soojustehnika on rakendusteadus, mis käsitleb kõiki soojusega seotud nähtusi. Samal ajal on ta ka tehnikaharu, mis tegeleb nende nähtuste rakendamisega praktikas. Soojustehnika teoreetilised alused rajanevad järgmistel erialustel: 1. Termodünaamika 2. Soojuslevi e. Soojusülekanne (soojusvahetus) 3. Soojusmootorite teooria 4. Soojusjõu seaduste teooria Soojustehnika hõlmab veel soojuse tootmist, soojusenergeetikat, soojuse vahetut kasutamist tööstuses ja olmes. Soojust toodetakse nüüdisajal erinevat tüüpi kolletes, edasi põlemiskambrites ja ntx. Sisepõlemismootorite turbiinides ja seda soojust saadakse kütuste keemilisest energiast. Vähemal määral toodetakse soojust tuuma-, päikese- ja elektrienergiast.
Pikkusel vähemalt 2D drosseli ees ja järel peab toru sisepind olema silindriline, sile, ilma keevisõmbluseta. Drosseli ava telg peab kokku langema toru teljega ning drossel paigutatakse perpendikulaarselt. Voolus peab täitma kogu toru või kanali ristlõike. Voolava keskkonna agregaatolek ei tohi muutuda drosselseadme läbimisel. Kondensaat, tahked osakesed, gaasid või sadestised ei tohi koguneda drosselseadme ees. 35. Soojuslevi. Põhimõisted. Soojuslevi põhiviisid. Soojusülekanne ehk soojusvahetus on energiaülekanne soojuse näol ühest süsteemist teise. Soojusvool – soojusvahetus ajaühikus (Q, W=J/s). Soojusvoog – soojushulk soojusvahetuspinna ühiku kohta (q, W/m2). q = Q/A Temp.väljaks nim. temperatturi väärtusi kõigis vaadeldava keha või süsteemi punktides. Kui sealjuures temp muutub ka olenevalt ajast, siis nim. soojuse levikut mittestatsionaarseks, vastupidi, aga statsionaarseks
Sisepind PVC rullkate 10 0,17 Betoon 100 2,0 Kile 0,1 - Pinnase liik - savi Kergkruus 300 0,16 Välispind 1.2.1 Töö ülesanne Leian põranda soojusjuhtivus U- väätuse, selle arvutuse käigus saan teada kui palju juhib konstruktsioon soojust endast läbi. Selle arvutamiseks kasutan Eesti standardit `' Hoonete soojuslik toimivus'', soojuslevi pinnasesse, arvutusmeetodid[2:1-48] 1.2.2 Töö käik. 1. Arvutan põranda pindala A, m2 : A= axb (12) A = 6 x 8 = 48 m2 2. Arvutan põranda välisperimeetri P,m : P=2(a+b) (13) P= 2 x ( 6 + 8 ) = 28 m 3. Arvutan pinnast iseloomustava teguri B', m [2:11] :
Sisepind PVC rullkate 5 0,17 Tasanduskiht tsement 80 1,8 Põranda kipsplaat 2*13 0,21 Kile 0,1 - Kergkruus 400 0,16 Välispind 1.2.1 Töö ülesanne Leian põranda soojusjuhtivus U- väätuse, selle arvutuse käigus saan teada kui palju juhib konstruktsioon soojust endast läbi. Selle arvutamiseks kasutan Eesti standardit `' Hoonete soojuslik toimivus'', soojuslevi pinnasesse, arvutusmeetodid[2:1-48] 1.2.2 Töö käik. 1. Arvutan põranda pindala A, m2 : A= axb (8) A = 8 x 9 = 72 m2 2. Arvutan põranda välisperimeetri P,m : P=2(a+b) (9) P= 2 x ( 8 + 9 ) = 34 m 3. Arvutan pinnast iseloomustava teguri B', m [2:11] :
samm 600mm) 100 12 Laagide all klotsid (40*100) 25 0,13 Klotside all bituumen 3 0,17 Raudbetoonplaat 80 2 Välispind 1.2.1 Töö ülesanne Leian põranda soojusjuhtivus U- väätuse, selle arvutuse käigus saan teada kui palju juhib konstruktsioon soojust endast läbi. Selle arvutamiseks kasutan Eesti standardit `' Hoonete soojuslik toimivus'', soojuslevi pinnasesse, arvutusmeetodid[2:1-48] 1.2.2 Töö käik. 1. Arvutan põranda pindala A, m2 : A= axb (8) A = 4,8 x 3,7 = 17,76 m2 2. Arvutan põranda välisperimeetri P,m : P=2(a+b) (9) P= 2 x ( 4,8 + 3,7 ) = 17 m 3. Arvutan pinnast iseloomustava teguri B', m [2:11] :
Soojuslikult mittehomogeensete kihtidega piirdetarindi skeem (vasakul) ja näide sektsioonide ja kihtide jaotusest puitsõrestikseinal (paremal). Mittehomogeensete kihtidega piirdetarindi kogusoojustakistuse ülemine piirväärtus Rtot;upper (m2K)/W, arvutatakse piirdetarindi pinnaga risti olevate sektsioonide soojustakistuste kaalutud keskmise summana, eeldades ühemõõtmelist soojuslevi: A Rtot ; upper Aa Ab An , (m2K)/W ... Rtot ; a Rtot ; b Rtot ; n Aa, …, An piirde üksikute sektsioonide osapindalad (osakaalud); Rtot;a,…,Rtot.n piirde üksikute sektsioonide soojustakistused. Kogusoojustakistuse alumine piirväärtus Rtot;lower, (m2K)/W, arvutatakse piirdetarindi
Metallid: metalliline side - palju vabu elektrone - hea soojus ja elektrijuht Keraamika: Ioon- ja kovalentsidemed - elektronid seotud - metallidega võrreldes halvem soojus- ja elektrijuht Polümeerid: kovalentsidemed polümeeriahelates - elektronid seotud - nõrk soojus- ja elektrijuht (saab parandada täiteainete abil) Keraamika omadused jäävad metallide ja polümeeride vahele. Kasutatakse valdavalt isolaatoritena (teatud erandid) Soojuslevi foononite (kristallvõre võnkelevi) abil Parimad soojusjuhid ühekomponentsed keraamilised materjalid või ühendid, mille komponentide aatommassid on sarnased: teemat, grafiit, BeO, SiC, B4C Temperatuuri tõustes keraamiliste materjalide soojusjuhtivus paraneb mõnevõrra (kiirguslik osa kasvab). 5.3 Soojuspaisumine Soojuspaisumine on aatomite soojusliku võnkumise amplituudi kasvust tingitud. Tihepakkevõres summeerub kõikide struktuuri üksikosade soojuspaisumine (näiteks metallid)
Sisekliima. Trt.: EPMÜ, 2002. 188 lk. Käesolevas väljaandes käsitletakse elamute, äriruumide ja loomapidamishoonete sisekliima küsimusi. On antud ülevaade sisekliimanäitajatest ja sellega seotud hubasusest. Esitatakse operatiivtemperatuuri toime inimesele ja loomale. On toodud Rahvusvahelise Põllumajandusinseneride Komisjoni (CIGR) poolt soovitatud koduloomade ja -lindude soojus-, niiskus- ning gaasieritusnormid valemite kujul. Käsitletakse hoonete piirete soojuskadu ja soojuslevi piiretes. Tutvustatakse looma- pidamishoone kütte, õhuvahetuse ning soojus- ja niiskusolukorra analüüsi arvutiprogrammi. Vaadeldakse loomapidamishoonete staatilist ja dünaamilist soojus- ning niiskusbilanssi. On toodud õhustustorustike arvutus. Antakse ülevaade kütte- ja õhuvahetusseadmetest, soojussõlmede ehitusest ning nende automatiseerimisest. Selgitatakse soojusprotsesside automaatjuhtimise üldküsimusi. Käsitletakse elekterkütte ning soojavee varustuse võimalusi ja seadmeid
Tegevusega inimene tajub 8 kraadise vahega. Niiskeõhk on parem soojusjuht kui kuiv õhk. Õhu niiskuse juures 65% on sobiv temp 22 kraadi. 30% +26. · Märja termomeetri temp tm- kasut suhtelise niiskuse määramiseks psühromeetri abil. Selle abil saab määrata ülejäänud parameetrid. · Radiatsioon temperatuur e kiirgustemp tr=t1A1+t2+A2+....+An/A1+A2+An [0c] · Oparatiiv temp top-operatiiv temp arvestab inimese soojuslevi nii kiirguse kui ka konveksiooni teel. Kuna soojus eraldub konveksiooni ja kiirguse teel. Tuloeb arvestada kiirgus temp kui ka konveksioon temperatuuri. Top=tõ+tr/2. · Põranda kütte temp Põranda soojust mõjutab ka põranda materjali. · Õhuliikumine Talvel on norm 0,15..0,2, suvel 0,25...0,3m/sek Õhu niiskus- Eestis on õhu niiskus uhteliselt suur. Suvel on niiskus kõrge ka ruumides. Talvel madalam ja eriti kui on hea ventilisatsioon
a. = Ekas+EK kus Ej.a. tsüklisse viidud (juurdeantud) energia hulk Ekas kasuliku energia hulk (mis antakse tarbijale) Ek kadude energia Küllalt lühikese ajavahemiku jaoks võib kirjutada analoogilise võimsuste bilansi võrrandi: Pj.a. = Pkas+Pk Detailsemaks analüüsiks võib energia tootmise protsessi aurujõuseadmes jagada üksikuteks alaprotsessideks, mis on seotud energia muundamise ja transpordiga: 1. kütuse põlemine 2. soojuslevi 3. termodünaamilise keha (vee) aurustumine ja ülekuumendus 4. auru voolamine torustikes 5. auru paisumine auruturbiinis 6. mehaanilise energia ülekanne võlli abil turbiinilt generaatorile 7. mehaanilise (kineetilise) energia muundamine generaatoris elektrienergiaks Igal loetletud protsessil on omad iseloomulikud dünaamilised omadused ja konkreetsed nõuded protsessi võimaliku kulgemise suhtes.
annaabi.ee 
