---

4.3. Объем измерений для теплообменивающихся сред должен соответствовать указанному в табл. 2.

44. Перед началом и после окончания измерений разностей давлений проверяют нулевые показания измерительных приборов.

4.5. Отсчеты по приборам при теплотехнических, аэродинамических и гидравлических испытаниях проводят при установившемся тепловом, аэродинамическом и гидродинамическом режимах работы испытуемого воздухонагревателя и испытательного стенда.

Примечания:

1. При теплотехнических испытаниях установившемся считают режим, при котором параметры воздуха и теплоносителя на входе и выходе воздухонагревателя во время проведения испытаний отличаются на величину, не превышающую погрешности измерительных приборов.

2. При аэродинамических и гидравлических испытаниях установившимся считают режимы, при которых производительность вентилятора и насоса во время испытаний изменяется на величину, не превышающую 2 %.

4.6. Испытания паровых воздухонагревателей допускается проводить на теплоносителе - воде (используя водяной контур) по условиям, изложенным в п. 4.1, с последующим пересчетом полученных результатов испытаний на пар.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Обработка результатов теплотехнических испытаний водяных воздухонагревателей

5.1.1. Плотность воздуха ρ_a, кг/м³, (в сечении А - А, черт. 1) определяют по формуле

ρ_а = _{, (1)}

где Р_В - атмосферное давление воздуха, кПа;

t_a′ - температура воздуха на входе воздухонагревателя, °С.

5.1.2. Расход воздуха G_а, кг/с, измеренный расходомером, определяют по формуле

G_а = α×ε×F_{p, (2)}

где α - коэффициент расходомера (принимают по паспорту или результатам индивидуальной градуировки расходомера);

ε - коэффициент расширения объема;

F_p - площадь сечения цилиндрической части сопла расходомера, м²;

ρ_a - плотность воздуха (при температуре t_a′), кг/м³;

ΔР - аэродинамическое сопротивление расходомера (разность давлений воздуха в расходомере), Па.

5.1.3. Расход воды G_w, кг/с, определяют по формуле

G_w = _{, (3)}

где ρ_w - плотность воды (три температуре t_w′ по таблицам теплофизических свойств воды), кг/м³;

_{- плотность воды в мерном баке при его градуировке (по таблицам теплофизических свойств воды), кг/м³);}

_{- масса воды при взвешивании или в мерном баке при его градуировке, кг;}

τ_w - время заполнения мерного бака водой, с.

5.1.4. Производительность по теплу со стороны воздуха Q_a, КВт, определяют по формуле

Q_a = c_p×G_a (t_a′′ - t_a′), (4)

где c_p - удельная изобарная теплоемкость воздуха (три температуре t_a′ по таблицам теплофизических свойств воздуха), кДж/кг×°С;

G_a- расход воздуха, кг/с;

t_a′ - температура воздуха на выходе воздухонагревателя, °С;

t_a′′ - температура воздуха на входе воздухонагревателя, °С.

5.1.5. Производительность по теплу со стороны воды Q_w, кВт, определяют по формуле

Q_w = c_w×G_w (t_w′ - t_w′′), (5)

где c_w - удельная теплоемкость воды (при температуре t_w′ по таблицам теплофизических свойств воды), кДж/кг;

G_w - расход воды, кг/с;

t_w′ - температура воды на входе воздухонагревателя, °С;

t_w′′ - температура воды на выходе воздухонагревателя, °С.

5.1.6. Величина дисбаланса между производительностями по теплу воды и воздуха δQ, %, определяют по формуле

δQ = 100×_{, (6)}

где Q_w - производительность по теплу со стороны воды, кВт;

Q_a - производительность по теплу со стороны воздуха, кВт.

Величина дисбаланса не должна превышать 5 %.

5.1.7. Массовую скорость набегающего потока воздуха v_ρ, кг/с×м², определяют по формуле

v_ρ = _{, (7)}

где G_a - расход воздуха, кг/с;

ƒ - площадь полного фронтального сечения воздухонагревателя (определяют по паспорту или с помощью соответствующих измерений и расчетов), м².

5.1.8. Скорость воды в теплопередающих трубках W, м/с, определяют по формуле

W = _{, (8)}

где G_w - расход воды, кг/с;

ρ_w - плотность воды (при температуре t_w′ по таблицам теплофизических свойств воды), кг/м³;

ƒ_mp - площадь полного фронтального сечения воздухонагревателя (определяют по паспорту или с помощью соответствующих измерений и расчетов), м².

5.1.9. Коэффициент теплопередачи от воды к воздуху K_w, Вт/м²×°С, определяют по формуле

K_w = _{, (9)}

где Q_w - производительность по теплу со стороны воды, кВт;

t_w′ - температура воды на входе воздухонагревателя, °С;

t_w′′ - температура воды на выходе воздухонагревателя, °С;

t_a′ - температура воздуха на входе воздухонагревателя, °С;

t_a" - температура воздуха на выходе воздухонагревателя, °С;

F - площадь поверхности теплообмена на воздушной стороне (определяют по паспорту или с помощью соответствующих измерений и расчетов), м².

5.2. Обработка результатов теплотехнических испытаний паровых воздухонагревателей

5.2.1. Плотность воздуха, расход воздуха, производительность по теплу со стороны воздуха и массовую скорость набегающего потока воздуха определяют соответственно по формулам (1), (2), (4) и (7).

5.2.2. Расход конденсата G_K, кг/с, определяют по формуле

G_K = _{, (10)}

где ρ_k - плотность конденсата (при температуре t_k по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара), кг/м³;

_{- плотность воды в мерном баке при его градуировке (по таблицам теплофизических свойств воды), кг/м³;}

_{- масса воды при взвешивании или в мерном баке при его градуировке, кг;}

τ_k - время заполнения мерного бака конденсатом, с.

5.2.3. Производительность по теплу со стороны пара Q_s, кВт, определяют по формуле

Q_s = r×G_k, (11)

где r - удельная теплота конденсации пара (по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара), кДж/кг;

G_k - расход конденсата, кг/с.

5.2.4. Величина дисбаланса между производительностями по теплу пара и воздуха δQ, %, определяют по формуле

δQ = 100×_{, (12)}

где Q_s - производительность по теплу со стороны пара, кВт;

Q_a - производительность по теплу со стороны воздуха, кВт.

Величина дисбаланса не должна превышать 5 %.

5.2.5. Коэффициент теплопередачи от пара к воздуху К_s, Вт/м²×°С, определяют по формуле

K_s = _{, (13)}

где Q_s - производительность по теплу со стороны пара, кВт;

t_s - температура пара, °С;

t_a′ - температура воздуха на входе воздухонагревателя, °С;

t_a′′ - температура воздуха на выходе воздухонагревателя, °С;

F - площадь поверхности теплообмена на воздушной стороне (определяют по паспорту или с помощью соответствующих измерений и расчетов), м².

5.3. Обработка результатов теплотехнических испытаний паровых воздухонагревателей при обогреве водой и определение значения коэффициента теплопередачи от пара к воздуху

Обработку результатов теплотехнических испытаний паровых воздухонагревателей при обогреве водой проводят в соответствии с п. 4.1.

Определение коэффициента теплопередачи от пара к воздуху K_s, Вт/м²×°С, проводят на основании экспериментальных данных, полученных при испытании воздухонагревателей при обогреве водой, по формуле

K_s = _{, (14)}

где K_w - экспериментальное значение коэффициента теплопередачи от воды к воздуху при обогреве водой, Вт/(м²×°С);

_{- коэффициент оребрения (отношение площадей поверхностей теплообмена со стороны воздуха F и воды Fвн);}

d - внутренний диаметр теплопередающих трубок, м;

λ_w - коэффициент теплопроводности воды, Вт/(м²×°С);

Re = _{- число Рейнольдса для воды;}

W - скорость воды при эксперименте, м/с;

v_w - коэффициент кинематической вязкости воды, м²/с;

Pr_w - число Прандтля для воды;

v_k - коэффициент кинематической вязкости конденсата, м²/с;

l - длина теплопередающей трубки, м;

Q - экспериментальное значение производительности по теплу воздухонагревателя при испытании на воде, Вт;

r - удельная теплота конденсации пара, Дж/кг;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

λ_к - коэффициент теплопроводности конденсата, Вт/(м²×°С);

ρ_k, ρ_s - плотность конденсата и пара соответственно, кг/м³;

F_w - площадь поверхности теплообмена по водяной стороне, м²;

ρ_k, ρ_s, λ_w, v_w, Pr_w, v_k, r, λ_к - принимают по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара.

При определении физических констант воды, пара и конденсата за определяющую температуру принимают среднюю температуру воды при эксперименте.

Результаты расчетов сопоставляют с установленной паспортной (типовой) характеристикой, (коэффициент теплопередачи при обогреве паром).

5.4. Обработка результатов аэродинамических испытаний водяных и паровых воздухонагревателей

Плотность воздуха, расход воздуха и массовую скорость набегающего потока воздуха определяют по формулам 1, 2 и 7.

Аэродинамическое сопротивление определяют как разность статических давлений потока воздуха на входе воздухонагревателя и на выходе из него.

5.5. Обработка результатов гидравлических испытаний водяных воздухонагревателей

Расход и скорость воды определяют по формулам 3, 8.

Гидравлическое сопротивление определяют как разность статических давлений потока воды перед воздухонагревателем и после него.

5.6. Форма представления паспортных (типовых) характеристик водяных и паровых воздухонагревателей

Результаты расчетов коэффициента теплопередачи, аэродинамического и гидравлического сопротивлений, выполненных по пп. 5.1 - 5.5, следует аппроксимировать методом наименьших среднеквадратичных отклонений в соответствии с формулами:

K_w = A×(v ρ)ⁿ×W^r, (15)

K_s = B×(v ρ)^p, (16)

ΔPa = C×(v ρ)^m, (17)

ΔP_w = D, (18)

где vρ - массовая скорость набегающего потока воздуха (удельный расход воздуха), кг/c×м²;

ρ_w - плотность воды (при температуре t_w′), кг/м³ (по таблицам теплофизических свойств воды);

W - скорость воды в теплопередающих трубках, м/с;

А, В, С, D, т, п, r, Р - коэффициенты аппроксимации.

5.7. По результатам проведенных испытаний составляется технический отчет (протокол испытаний), который должен содержать:

конструктивные характеристики воздухонагревателя;

значения всех измеренных и расчетных величин;

паспортные (типовые) характеристики воздухонагревателя.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Аппаратура 1 2. Подготовка к испытаниям 4 3. Требования безопасности 5 4. Проведение испытаний 5 5. Обработка результатов испытаний 6

Скачать бесплатно