Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła Wymiennik
Transkrypt
Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła Wymiennik
Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego Uniwersytet Rolniczy Wydział Technologii Żywności Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego Data ćwiczenia.............. Grupa:…… 1)..............…………… 2).......................……… 3)..............…………… 4)..............…………… 5)..............…………… Ćwiczenie nr 5 Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła Wymiennik ciepła płaszczowo rurowy o rurach żebrowanych Dane wymiennika i układu pomiarowego : Wymiennik ciepła płaszczowo rurowy o rurach żebrowanych firmy ........................ Średnica króćca wlotowego powietrza dP1 = .............. Średnica króćca wylotowego powietrza dP2 = .............. Średnica króćca wlotowego wody dW1 = .............. Średnica króćca wylotowego wody dW2 = .............. Średnica zewnętrzna żeber Dż = .............. Średnica wewnętrzna żeber dż = .............. Wentylator promieniowy niskoprężny firmy ...................... Pomiar ciśnienia dynamicznego (na rurce Prandtla) dokonywany mikromanometrem firmy .................... o zakresie ................ i dokładności odczytu ................nr fabr. ............... Pomiar objętościowego natężenia przepływu przy użyciu stopera i wyskalowanego pojemnika. Pomiar temperatury za pomocą termometrów: Czynnik Dokładność woda Wlot powietrze woda Wylot powietrze Zakres Nr fabryczny Warunki pomiarów : Temperatura powietrza : ................... [oC] Wilgotność względna powietrza : ................... [%] Ciśnienie atmosferyczne: ……………[mmHg] Ćwiczenie nr 5. 1 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego Tabela pomiarów i obliczeń: Temperatura powietrza na wlocie do wymiennika tP1 [0C] Temperatura powietrza na wylocie z wymiennika tP2 [0C] Temperatura wody na wlocie do wymiennika tW1 [0C] Temperatura wody na wylocie z wymiennika tW2 [0C] Maksymalne ciśnienie dynamiczne pdmax [mH2O] Średni czas napełniania cylindra o objętości ……[dm3] dla wody [s] Obliczenie współczynnika „k” Powierzchnia wymiany ciepła: A = ................ [m2] Ciepło właściwe wody w temperaturze .………[oC]: cpW = .................. [kJ/kg deg] Ciepło właściwe powietrza w temperaturze .………[oC]: cpP = .................[kJ/kg deg] Gęstość wody w temperaturze .………[oC]: W = ................... [kg/m3] Gęstość powietrza w temperaturze .………[oC]: P = ................. [kg/m3] Dynamiczny współczynnik lepkości w temperaturze .………[oC]: P = ..........…[kg/m.h] Średnia różnica temperatur Δtm. Współczynnik poprawkowy ε (prąd krzyżowy) Maksymalna prędkość przepływu powietrza wPmax [m/s] Liczba Reynoldsa Re dla wPmax Lg Re Średnia prędkość przepływu powietrza wPśr [m/s] Masowe natężenie przepływu wody mW [kg/s] Masowe natężenie przepływu powietrza mP [kg/s] Ilość ciepła oddanego przez wodę QW [kJ/h] Ilość ciepła pobranego przez powietrze QP [kJ/h] Współczynnik przenikania ciepła k [W/m2 deg] Ćwiczenie nr 5. 2 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego Wymiennik ciepła typu „rura w rurze” Dane wymiennika i układu pomiarowego : Wymiennik ciepła typu „rura w rurze”, w którym czynnikiem oddającym ciepło A jest ........................podgrzewana w ………………………………………………………………, natomiast czynnikiem pobierającym ciepło B jest………………………………………… Średnica zewnętrzna rury wewnętrznej dZ = .............. Średnica wewnętrzna rury wewnętrznej dW = .............. Grubość ścianki rury wewnętrznej sW = ………… Średnica zewnętrzna rury zewnętrznej DZ = .............. Średnica wewnętrzna rury zewnętrznej DW = .............. Grubość ścianki rury zewnętrznej sZ = ………… Długość rury wewnętrznej l = ……… Długość rury zewnętrznej L = ……… Pomiar objętościowego natężenia przepływu przy użyciu stopera i wyskalowanego pojemnika. Pomiar temperatury za pomocą termometrów: Czynnik Dokładność A Wlot B A Wylot B Warunki pomiarów : Temperatura powietrza : ................... [oC] Wilgotność względna powietrza : ................... [%] Ciśnienie atmosferyczne: ……………[mmHg] Tabela pomiarów i obliczeń: Kierunek przepływu czynników w wymienniku Temperatura czynnika A na wlocie do wymiennika tA1 [0C] Temperatura czynnika A na wylocie z wymiennika tA2 [0C] Temperatura czynnika B na wlocie do wymiennika tB1 [0C] Temperatura czynnika B na wylocie z wymiennika tB2 [0C] Średni czas napełniania cylindra o objętości ……[dm3] dla czynnika A [s] Średni czas napełniania cylindra o objętości ……[dm3] dla czynnika B [s] Ćwiczenie nr 5. współprąd Zakres Nr fabryczny przeciwprąd 3 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego Obliczenie współczynnika „k” Kierunek przepływu czynników w wymienniku Średnia logarytmiczna powierzchnia wymiany ciepła Am [m2] współprąd przeciwprąd t=.……[oC] t=.……[oC] t=.……[oC] t=.……[oC] t=.……[oC] t=.……[oC] t=.……[oC] t=.……[oC] Ciepło właściwe czynnika A cpA [kJ/kg deg] Ciepło właściwe czynnika B] cPB [kJ/kg deg] Gęstość czynnika A A [kg/m3] Gęstość czynnika B] B [kg/m3] Średnia różnica temperatur tm Masowe natężenie przepływu czynnika A mA [kg/s] Masowe natężenie przepływu czynnika B mB [kg/s] Ilość ciepła oddanego przez czynnik A QA [kJ/h] Ilość ciepła pobranego przez czynnik B QB [kJ/h] Współczynnik przenikania ciepła k [W/m2 deg] Ćwiczenie nr 5. 4