Praktilised tööd aines: Soojustehnika Töö nr. 8 Keskkütteradiaatori soojusülekandeteguri ja läbikandeteguri määramine Üliõpilane: Kood: Rühm: Õppejõud: Heli Lootus Töö tehtud: Esitatud: Arvestatud: SKEEM Töö eesmärk Määrata auruga köetava keskkütteradiaatori soojusläbikandetegur k ja 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
abil 1 0,0075 0,262 2 0,0075 0,056 3 0,0082 0,129 4 0,0054 0,180 5 0,011 0,937 4. Soojusläbikandetegur Iga statsionaarse reziimi jaoks arvutatakse soojusläbikandeteguri väärtus (katseline) soojusläbikandevõrrandist: Q U kats = A t kesk , (6) kus Q kuuma vee poolt äraantud soojushulk, W, A soojusvahetuse pind, m2: A = 4 d l = 4**0,025m*1,2m=0,377m2 (7) d sisemise toru välimine diameeter, m,
MATB51 MATB51 MATB51 Töö tehtud: 12.10.2015 Esitatud: Kaitstud: Juhendaja: Lauri Loo Tallinn 2015 1 TÖÖ EESMÄRK Määrata auruga köetava keskkütteradiaatori soojusläbikandetegur k ja soojusülekandetegur 2 radiaatori pinnalt õhule. 2 2 KATSESEADME KIRJELDUS Keskkütteradiaator 1 saab niisket küllastunud auru laboratooriumi madalrõhu aurukatlast. Radiaatorisse siseneva auru rõhku mõõdetakse peale reguleerimisventiili 10 ühendatud manomeetriga 8. Keskkütteradiaatori välispinnale on kinnitatud 5 vask-konstantaan
Õppeaine: EKK0200 - Küte Juhendaja: PhD. Dmitri Loginov Aeg: 20.10.2014, kell 18:45-19:15 Koht: U03-125, Ehitajate tee 5, Tallinn KÜTTEKEHA SOOJUSVÄLJASTUSE JA SOOJUS LÄBIKANDETEGURI MÄÄRAMINE Siseneva soojuskandja temp Soojusläbikandetegur U W/ Väljuva soojuskandja temp Vooluhulga mõõturi lugem Soojushulk ajaühikus φ W Tempide vahe t1-t2 C
t -t Temperatuur seinast eemal: t = t s1 - s1 s 2 x , kus x kaugus seinast, - seina paksus W Soojusvoo tihedus: q = (t s1 - t s 2 ) [ 2 ] m Seina termiline takistus R = [m2 * K/W] 1 Soojusläbikandetegur k= [W/ (m2*K)] R 4.Statsionaarne soojusjuhtivus läbi silindrilise seina. 1 d Lineaarne termiline takistus R = ln 2 [m2*K/W] 2 d1 t Lineaarne soojusvoog q = [W/m] R 1 kl =
r 1 = 1, 15 A 4 ; kcal/m2 °Ch h tk · Aparaadi asend horisontaalne: r 1 = 0, 72 A 4 ; kcal/m2 °Ch dv tk r vee aurustumissoojus; kcal/kg (leitakse aurutabelist ta järgi). h torude kõrgus aparaadis; m (valitakse ette piiridest 1,01,4 m). tk temperatuuride vahe kütteauru ja toru seina vahel (tk = ta ts); °C. dv toru välisläbimõõt; m. 9. Soojusläbikandetegur k ja valitud toru seina temperatuuri kontroll Soojusläbikandetegur arvutatakse järgmise valemiga: 1 k= 1 s 1 ; kcal/m2 °Ch + + 1 s 2 4 s toru seina paksus; m, mis leitakse toru sise- ja välisläbimõõtude kaudu. Näide. Oletame, et toru siseläbimõõt ds = 50 mm, välisläbimõõt dv = 54 mm. Toru seina paksus = 2 mm 0,002 m. s toru seina materjali soojusjuhtivustegur; kcal/m °Ch.
.......................................................................................................9 Torukimbu ehk Bundle'i diameeter........................................................................................9 Korpuse diameeter................................................................................................................10 Soojusagensise soojusülekandetegur (h0).............................................................................12 Soojusläbikandetegur............................................................................................................14 Liikumapanev jõud:..............................................................................................................15 Soojusvahetuspind:...............................................................................................................15 Torude pikkuse:..................................................................................................
Soojustehnika praktikumitöö nr 8 kontrollküsimused KESKKÜTTERADIAATORI SOOJUSÜLEKANDETEGURI JA LÄBIKANDETEGURI MÄÄRAMINE 1. Kuidas defineeritakse soojusülekandetegur ja läbikandetegur? Soojusülekandetegur Veelikkude ja gaaside liikumisel tahkete kehade (pindade) ääres tekib pinna ja vedeliku (gaasi) vahel soojusvoog, mida määrab Newton- Richmanni valem: q=*t [W/m2], kus võrdetegur on soojusülekandetegur. Soojusläbikandetegur k = 1 / ( 1/1 + (i/i) + 1/2 ) [ W/(m2*K)] iseloomustab soojusläbikane intensiivsust. Seejuures 1 ja 2 on vastavad fluidiumide (so voolav aine, füüsikanähtuste seletamiseks oletatud kaalutu vedelik) soojusülekandetegurid, seina paksus ja seina soojusjuhtivustegur. Soojusläbikanne tekib soojusvoo liikumisel ühelt soojuskandjalt teisele läbi tahke seina; see koosneb soojusülekandest kahes fluidumis ning soojusjuhtivusest seinas. 2
................................................................................6 5. Auru kulu protsessi läbiviimiseks.....................................................................................................6 6. Soojusülekandetegur vee poolel.......................................................................................................7 7. Soojusülekandetegur kütteauru poolel.............................................................................................7 8. Soojusläbikandetegur k ja valitud toru seina temperatuuri kontroll.................................................8 9. Boileri küttepind ja peamised ehituslikud näitajad..........................................................................8 10. Boileri hüdrauliline arvutus...........................................................................................................9 10.1 Survekadu kohttakistuste ületamiseks boileris........................................................................9
A = 2190 c) Arvutada soojusülekandetegur 1 · Aparaadi asend horisontaalne: r 1 = 0, 72 A 4 ; kcal/m2 °Ch d v tk r vee aurustumissoojus; kcal/kg (leitakse aurutabelist ta järgi). tk temperatuuride vahe kütteauru ja toru seina vahel (tk = ta ts); °C. dv toru välisläbimõõt; m. a1 = 0,72 · 2190 · 4539,4/(0,029·15) = 9356,9 kcal/m2 °Ch 9. Soojusläbikandetegur k ja valitud toru seina temperatuuri kontroll Soojusläbikandetegur arvutatakse järgmise valemiga: 1 k= 1 s 1 ; kcal/m2 °Ch + + 1 s 2 k = 1 / ((1/9356,9)+ ( 0,002/ 44) +( 1/ 7295,8)) = 3455,5 kcal/m2 °Ch Kontrollida valitud toru seina temperatuuri õigsust: k t ts = ta - ; °C 1 5 ts= 100- ( (3455,5 · 41,6) / 9356,9) = 84,64 ºC 10
r 1 = 0, 72 A 4 ; kcal/m2 °Ch dv tk r vee aurustumissoojus; kcal/kg (leitakse aurutabelist ta järgi). r = 536,3 kcal/kg tk temperatuuride vahe kütteauru ja toru seina vahel (tk = ta ts); °C tk = 15 °C dv toru välisläbimõõt; m. dv = 0,027 m. 536,3 1 = 0,72 2190 4 = 9511,846 9512 1 = 9512 kcal/m2°Ch 0,027 15 9. Soojusläbikandetegur k ja valitud toru seina temperatuuri kontroll Soojusläbikandetegur arvutan järgmise valemiga: 1 k= 1 s 1 ; kcal/m2 °Ch + + 1 s 2 s toru seina paksus; m. s = 0,001 m s toru seina materjali soojusjuhtivustegur; kcal/m °Ch. s = 42 kcal/m °Ch. 1 1 k= = = 3891 1 0,001 1 2,57 10 -4 + + 9512 42 7779 k = 3891 kcal/m2°Ch
Praktilised tööd aines Töö nr. 8 Töö nimetus: Keskkütteradiaatori soojusülekandeteguri ja läbikandeteguri määramine Üliõpilane: Matr. nr. Rühm: MATB34 Õppejõud: Allan Vrager Töö tehtud: 18.09.2009 Aruanne esitatud: 16.10.2009 Aruanne vastu võetud: Tallinn 2009 2 Töö eesmärk Määrata auruga köetava keskkütteradiaatori soojusläbikandetegur k ja soojusülekandetegur 2 radiaatori pinnalt õhule. Tööks vajalikud vahendid 1. Keskkütteradiaator 2. Anumad 3. Kaalud 4. Manomeeter 5. Termopaarid 6. Ajamõõtur 7. Millivoltmeeter ja elektrooniline temperatuurimõõtur 8. Elavhõbetermomeeter 9. Baromeeter 10. Termopaaride gradueerimistabel 11. Vee ja veeauru termodünaamiliste omaduste tabelid Katseseade ja tööpõhimõtte kirjeldus 1- radiaator 2- ümberlüliti 3- külmliideste termostaat 4- elavhõbetermomeeter
soojusjuhtivusest, seina paksusest jne. Toote poolel olev kõrbekiht on tavaliselt suurema termilise takistusega kui agensi poolel olev katlakivikiht. 20. Selgitada soojusvahetite hermeetilisuse olulisust soojusülekandetegurile (näiteks toote või agensi pool). Et õhk ei satuks toote, agensi vms hulka. Õhk juhib soojust halvasti, mida rohkem õhku, seda aeglasem ja halvem soojusprotsess. 21. Soojusläbikandetegur k on alati (vali õige vaste) Väiksem väiksemast α-st. 22. Miks kasutatakse soojusvahetites õhu poolel küttepinna ribitamist? Küttepinna kunstlikuks suurendamiseks, õhk on kõige nõrgem soojusjuht ja seepärast õhu poolel. Soojus- ja jahutusagensid 1. Mida nimetatakse soojuslikus protsessis agensiks? Tööainet nimetatakse agensiks, mitte toode ega küttepid. See võib osaleda
Miks sõltub vertikaalse asendiga torusoojusvahetis soojusülekandetegur 1 auru poolel oluliselt torude kõrgusest? Põhimõteliselt peaks nagu soojem aur ülesse poole tõusma või nii?Sest soojem aur tõuseb üles. 61. Selgitada soojusvahetite hermeetilisuse olulisust soojusülekandetegurile ( näiteks toote või agensi pool). Et agens ei satuks tootehulka ning ei tekiks kuskilt agensi ega toote leket, mis tooks kaasa kahju. 62. Soojusläbikandetegur k on alati: Väiksem väiksemast st 63. Miks kasutatakse soojusvahetites õhu poolel küttepinna ribitamist? Et küttepinna ja õhu kokkupuutepind oleks suurem ning vajadusel küttepinna jahutamine kiirem. 64. Mida nimetatakse soojuslikus protsessis agensiks? Agens on protsessis osaleva tööaine üldnimetaja. 65. Millist auru nimetatakse primaarauruks, millist sekundaarauruks? Selgitada nende aurude kasutamist ökonoomilisest aspektist.
Vedelkütuses esineb S org.te ühenditena, gaaskütustes aga kas vesiniksulfiidina või 17. Soojusläbikanne – kahe soojuskandja vaheline vääveldioksiidina. Väävlit loetakse kahjulikuks lisandiks, tema soojusvahetus, mis toimub läbi neid lahutava tahke vaheseina põlemisel eraldub 3x vähem soojust kui C põlemisel. või läbi nendevahelise piirpinna. Isel soojusläbikandetegur Väävliühendid põhjustavad ka korrosiooni. Gaasiline kütus k=Q/(tdS) antakse komponentidena: CO+H2+CH4+H2S+CO2+SO2+N2+ Soojusläbikanne tasapinnalises seinas. Soojusläbikanne- soojus …=100% . levib järjestikku konvektsiooni ja kiirguse teel seinapinnale, Kütuse kütteväärtus. See on soojushulk, mis eraldub 1kg läbib soojustjuhtiva seina ja väljub teise keskonda
Sellisel juhul jagame võrrandi (2.12) mõlemad pooled ajaga: M = kA X (2.13). t Soojusläbikannet saab kirjeldada järgmise võrrandiga: q = U A T, (2.14) kus q on soojuse (energia) voog, J s-1 (W), U - poportsionaalsuskoefitsient (antud juhul soojusläbikandetegur), W m-2 K-1, A soojusläbikandepind, m2, ning T temperatuuride erinevus (protsessi liikumapanev jõud), K (sobib ka °C). Antud juhul valemit kasutades saame kä Massiläbikanne on kirjeldatav üldjuhul järgmise võrrandina: N = K A c, (2.15) kus N on materjali voog, mol s-1, K - poportsionaalsuskoefitsient (antud juhul massiülekandetegur) m s-1, A massiläbikandepind, m2, ning
20 7 Soojusülekandetegur gaasilt seinale g W/(m2K) [1], (6.18), lk. 126 54.84 8 Keskmine õhu temperatuur tões °C (tões+ tões)/2 135 9 Soojusülekandetegur seinalt õhule õ W/(m2K) [1], (6.10), lk. 123 60.19 10 Õhu eelsoojendi kasutamise tegur - [1], tab. 6.6 0.9 11 Soojusläbikandetegur k - /(1/õ+1/g) 25.83 12 Suurim temperatuuride vahe ts °C ões-tões 100 13 Vähim temperatuuride vahe tv °C ões-tões 54.9 14 Temperatuuride vahe t °C [1], lk. 148÷155 32
𝐼0 = σ0·𝑇 4 ,W/m2 39. Soojusvahetite põhitüübid. Soojusvahetite arvutus. Soojusvahetiks nim. seadet, mis on ehitatud soojuse ülekandmiseks ühelt keskkonnalt või kehalt teisele. Põhitüübid: Rekuperatiivne, regeneratiivne, segunemissoojusvaheti Soojusbilans: Q1=Q2+ ∆Q kus Q1 , Q2 – kuumutava keskkonna poolt loovutav ja kuumutatava keskkonna saadav soojushulk, W ∆Q – soojuskadu ümbruskeskkonda, W Soojusvaheti arvutus: Q = kFΔ𝑡𝑚 , W kus k – soojusläbikandetegur, W/(m2·K), F – soojusvahetuspind, m2, ∆tm – keskkondade keskmine temperatuurivahe, C ∆t −∆t ∆t 𝑚 = 𝑠 ∆𝑡𝑠 𝑣 𝑙𝑛 ∆𝑡𝑣 40. Kütused. Kütuste liigitus. Kütuse koostis. Kütuse kütteväärtus. Kütusteks loetakse aineid, mis täidavad järgmisi põhilisi tingimusi: • reageerimiskiirus hapendajaga toimub kiiresti ja suure kasuteguriga, • küllaldane varu või taastuvus looduses,
pool servast 20 või 25 mm kaugusel, kooskõlas küljendusega. Enne valemit tuleb kirjutada kokkuvõttev lause, nt. Üldine soojusläbikandeteguri väärtus, mis iseloomustab veovahendi isotermilisi omadusi, arvutatakse valemiga [7] PS K= , (2.1) S (Ti - Te ) kus K veovahendi kere soojusläbikandetegur W/(m2K); P veovahendi keres eralduv soojavõimsus W; S S veovahendi kere geomeetriline keskmine pindala m2; Ti veovahendi kere keskmine sisetemperatuur oC; Te veovahendi kere keskmine välistemperatuur oC. Punkerkuivati tegelik jõudlus on arvutatud valemiga q te K l K 0 K t q kuiv = , (2.2)
annaabi.ee 
