A hőveszteség és a hatásfok meghatározása
A PIPELINE TERMÁLIS SZIGETELÉSE
A THERMOMER
A munka célja. megismerése módszerével hőszigetelés hatékonyságát kontroll csövek ipari környezetben, meghatározó hőveszteségét 1 m 2 és a külső felület 1 méter hosszúságú szigetelt cső, és a hővezetési együttható és a szigetelés a kritikus átmérője keresztül hőmennyiségmérő.
Annak érdekében, hogy ellenőrizze a csővezetékek hőszigetelésének hatékonyságát ipari körülmények között, egy hőmérő szolgál. A kiegészítő fal módszere a hőmérő munkáján alapul. Ez abban áll, hogy a felület a szigetelés, a hőveszteség, amely szükséges, hogy meghatározzuk egy további fal rögzítve szorosan ismert vastagságú dc DOP egy ismert hővezető LC DOP (ábra. 4.1.).
A tc2 és tc3 hőmérsékletek mérése a kiegészítő fal felületén vagy azok különbségén. lehetőség van arra, hogy meghatározzuk a rajta keresztül áthaladó specifikus hőáramot
Amennyiben további fal termikus ellenállását hővezetés képest kicsi a hővezetési ellenállás a hővezető képessége az alsó fal (hőszigetelés), majd áthaladnak a vizsgált falon állandósult állapotban az azonos termikus hőáram Qf. A kiegészítő fal hőállóságának csökkentése érdekében kis vastagságú és olyan anyagból készül, amelynek nagy hővezető tényezője van. Ez a kiegészítő falban fellépő hőmérséklet-csökkenés jelentős csökkenéséhez, és ennek megfelelően a mérés pontosságának problémájához vezet.
Növelje a hőmérsékletkülönbség mérésének pontosságát a kiegészítő falon, lehetővé téve a több helyiségű differenciál hőelemet. Számos hőelem van csatlakoztatva egy speciális sorozatban. Ebben az esetben még egy kis hőmérsékletkülönbség is egy jelentős elektromotoros erőnek felel meg, amelyet meglehetősen pontosan egy egyszerű galvanométerrel mérnek.
A 2. ábrán bemutatott kísérleti laboratóriumi beállítások A 4.2. Ábra egy fémcsőből 1, amely hőszigeteléssel van ellátva. 2. A szigetelt 6 vezeték végei szintén hőszigeteltek.
A cső belsejében van egy elektromos fűtő 5. Az elektromos fűtőberendezés által kibocsátott hőteljesítményt egy 12 laboratóriumi transzformátor szabályozza. Ennek a teljesítménynek az értékét az A-es ampermérő és V. voltmérő jelzése határozza meg.
4.2 ábra. A kísérleti telepítés és a hőveszteségek meghatározása a szigetelt csővezeték felületéről hőmennyiségmérővel: 1 cső;
2 - a cső hőszigetelése; 3 - a kiegészítő fal védőszíjai;
4 - a kiegészítő fal mérőövének (hőmérője); 5 - elektromos fűtőberendezés;
6 - a végek hőszigetelése; 7 - termoelem-kapcsoló (váltókapcsoló);
8 - millivoltmeter; 9 - hőelemek; 10 - ellenőrző lámpa; 11 - a kapcsoló;
12 - laboratóriumi transzformátor; 13 - többáramú differenciál hőelem; 14 - potenciométer.
A szigetelőréteg külső felületéhez a 4 mérőszalag (hőmérő) szorosan csatlakozik, kiegészítő fal formájában. Ez egy 3 mm vastagságú, 60 mm szélességű és 425 mm-es kerülete. A mérőszalag végeinél el nem számolt hőveszteségek kiküszöbölése érdekében mindkét oldalán 3 védőszíjakat helyeznek el ezekhez a végekhez, és csak kisebb szélességgel különböznek a mérőövtől.
Ahhoz, hogy mérjük a hőmérséklet-különbség a vastagságban van ágyazva egy hőárammérős 100 hőelemek (hőelemek), összekapcsolt sorba egy különbségképző áramkör 13. Ebben az esetben, a hőelem a még termikus elemek vannak elrendezve az egyik oldalon a hőmennyiségmérő és páratlan - a másik oldalon. A hőmérő hővezetőképességének hőállósága állandónak tekinthető. Ennek szem előtt tartásával a (4.1) egyenlet szerint a meghatározott qF meghatározott hőáram értéke közvetlenül arányos a mért hőmérséklet-csökkenéssel. Ha a hőmennyiségmérőt gyárilag gyártják, a másodlagos eszköz méretét közvetlenül a qF mérési egységben kell kalibrálni. azaz W / m 2-ben. A laboratóriumi telepítés során a hőmérsékletkülönbséget a PP-63 potenciométer millivolttól méri. A qF-re történő átmenethez a standon található qF = ƒ (# 916; tc add) függvény grafikonja szolgál.
Hőmérsékletmérés a hőszigetelő réteg belső és külső felületén a 9 hőcserén keresztül, a 7 kapcsolón keresztül egy 8 millivoltmeterrel.
TELJESÍTMÉNYI RENDELÉS
1. Ellenőrizze működésének készenlétét: bekapcsolja a telepítést a vezérlő lámpával, csatlakoztassa a hőmérőt a potenciométerhez, a laboratóriumi transzformátor és a hőelemkapcsoló működését, a műszeres méréseket.
2. Készítse elő a mérési jelentést. A protokoll formája az alábbi.
3. Szerelje fel az edző által szállított áramot a transzformátor segítségével, amely az elektromos fűtőberendezést szállítja. Az ampermérő és a voltmérő leolvasását fel kell jegyezni a mérési jegyzőkönyvbe.
4. Az elegyet 15 - 20 percig, hogy kezdje el mérni a hőmérséklet-különbség a hőárammérős (mérési zóna) potenciométerrel PP - 63, és a hőmérséklet a külső és belső felületeit a hőszigetelés keresztül millivoltméter. A környezeti hőmérséklet méréséhez használjon megfelelő üveghőmérőt. Ismételje meg a méréseket 5 percenként.
5. Miután elérte az állandó hőmérsékleti rendszert, ha a hőmérséklet-értékek változatlanok maradnak az elmúlt 3 mérés során, az eredmények mérése és rögzítése befejeződött.
Vigyázat Az áram be- és kikapcsolása, valamint az érték megváltoztatása az oktató jelenlétében és felügyelete alatt történik.
Laboratóriumi mérési protokoll 4
Tapasztalat № ___________ Kezdési idő __________ Idő vége __________ Dátum _______
MÉRÉSI EREDMÉNYEK FELDOLGOZÁSA
A feldolgozáshoz csak azok a mérési eredmények érhetők el, amelyek a kísérleti beállítás hõállapotának állandó állapota mellett állnak rendelkezésre.
A qF specifikus hőáram kísérleti értéke. a hőmérőn áthaladó hőmérsékletet a laboratóriumban mért hőmérsékleti különbségből a qF = ƒ (# 916; t) grafikon határozza meg # 916; t millivoltban (lásd a mérési protokollt). Az ütemterv a standon van. Ha a hőállapot állandó, a qF értéke megegyezik a termikus veszteségekkel, 1 m 2 hőszigetelő felülettel.
A gyakorlatban gyakran használják a lineáris hőveszteségek fogalmát. A hőszigetelési felülettől 1 m 2 -ig terjedő hőveszteségek újraszámítását a szigetelés hengeres rétegének hosszúságára 1 lineáris méterre a
ahol d2 a hőszigetelés külső átmérője (d2 = 135 mm).
A laboratóriumban végzett kísérlet során a hőveszteségek mellett lehetőség van a hőszigetelés hővezető képességének kísérleti értékének meghatározására is. Ehhez a következő képletet használjuk
ahol d1 a hőszigetelés belső átmérője (d1 = mm); tc1 és tc2 - mért hőmérséklet a hőszigetelés belső és külső felületén.
A csővezeték hőszigetelésének hatékonyságának teljes körű felmérése érdekében a qF hőveszteség nagyságát és a hővezető tényezőt # 955, ki nem elég. Ezek kiegészítéseként először a kapott mérési eredmények alkalmazásával meg kell találni a hőátadás együtthatóját a szigetelés külső felszínéről a környezetre. Ebben az esetben a jól ismert Newton-Richmann-egyenlet a forma
ahol # 945; 2 - a szigetelés külső felszínéről a környezetbe történő hőátadás együtthatója; tzh a környezeti hőmérséklet.
Ezt követően a hőszigetelés kritikus átmérőjét a képlet adja meg
A hőszigetelési vizsgálat eredményességére vonatkozó végleges következtetéshez az értéket a d1 szigetelés belső átmérőjével kell összehasonlítani. Ha kisebb vagy egyenlő d1-vel. akkor az egymásra helyezett hőszigetelés hatásos. Egyébként, azaz. még d1-nél. A csővezetékre alkalmazott hőszigetelés növelheti a hőveszteséget, nem pedig csökkentheti azokat, ahogy kellene. Következésképpen teljesen vagy részben a hőszigetelés költsége haszontalan lehet.
A kísérlet mérésének legfontosabb eredményeit a mellékelt formanyomtatványon a táblázat tartalmazza.
Alapvető mérések és kísérleti eredmények