Патент на изобретение №2271509

(54) ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ПО ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ

(57) Реферат:

Лабораторная установка по теплопередаче предназначена для проведения учебных занятий по дисциплинам “Тепломассообмен” и “Теплотехника”. Лабораторная установка по теплопередаче, состоит из двух камер, причем корпус выполнен прямоугольным из оргстекла из двух камер входной и выходной, на внешней поверхности выходной камеры смонтирован сосуд Дьюара, содержащий воду с тающим льдом, внешняя стенка входной камеры выполнена из алюминиевой фольги, перед которой установлена панель с лампами накаливания, входная и выходная камеры отделены поверхностью нагрева, изготовленной из алюминиевой фольги и закрепленной на рамке, входная камера в верхней части и выходная камера в нижней части закрыты крышками, в которых установлены патрубки, имеющие сужение в нижней части и выполнены стеклянными. Изобретение позволяет создать экономичную лабораторную установку по изучению теплопередачи в противоточном теплообменнике за счет точности определения температуры и скорости потока и создание более дешевой и наглядной конструкции. 1 ил.

Лабораторная установка по теплопередаче предназначена для проведения учебных занятий по дисциплинам “Тепломассообмен” и “Теплотехника”.

Известна лабораторная установка по исследованию теплопередачи в пароводяном теплообменнике (см. А.П.Солодов, Ф.Ф.Цветков, А.В.Елисеев, В.А.Осипова. Практикум по теплопередаче. – М.: Энергоатомиздат, 1986, с.195), содержащая вертикальный кожух отрубной двухходовой теплообменник, греющей средой служит насыщенный водяной пар из магистрали, охлаждающая вода подается из водопроводной сети.

Недостатком установки является необходимость иметь источник водяного пара и водопроводную сеть. Конструкция установки достаточно сложна и менее эффективна.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является лабораторная установка по термодинамике(см. патент №2202107, приоритет от 04.06.2001 г., опубл. 10.04.2003, БИ №10), содержащая корпус в виде вертикально установленной трубы со смонтированным в нем электронагревателем, смесителем потока, установленным за нагревателем, автотрансформатором и ваттметром, на корпусе с внешней стороны нанесена тепловая изоляция, а труба в средней части и выходной патрубок выполнены сужающимися.

Недостатком данной установки является низкая точность измерения температуры воздуха, невозможность охлаждения воздуха, а также наличие автотрансформатора и ваттметра усложняет конструкцию.

Целью изобретения является создание экономичной лабораторной установки по изучению теплопередачи в противоточном теплообменнике за счет точности определения температуры и скорости потока и создание более дешевой и наглядной конструкции.

Выполнение корпуса прямоугольным, состоящим из двух камер входной и выходной, на внешней поверхности выходной камеры смонтирован сосуд Дьюара, содержащий воду с тающим льдом, внешняя стенка входной камеры выполнена из алюминиевой фольги, перед которой установлена панель с лампами накаливания, входная и выходная камеры отделены поверхностью нагрева, изготовленной из алюминиевой фольги и закрепленной на рамке, позволяет создать эффективную компактную установку за счет свободной конвенции воздуха и не требует использования пара и водопроводной сети.

А закрытие входной камеры в верхней части и выходной камеры в нижней части крышками, в которых установлены патрубки, имеющие сужение в нижней части и выполненные стеклянными, позволяет повысить точность определения температуры и скорости потока. Данная установка по теплопередаче дешева, экономична по изучению теплопередачи в теплообменном аппарате, удобна в работе, имеет малые габариты, позволяет быстро приводить установку в рабочее состояние.

Лабораторная установка по теплопередаче представлена на чертеже. Лабораторная установка по теплопередаче содержит корпус 1, который выполнен прямоугольным из оргстекла. Корпус 1 состоит из двух камер входной 2 и выходной 3. На внешней поверхности выходной камеры 3 смонтирован сосуд Дьюара 4, содержащий воду с тающим льдом. Внешняя стенка 5 входной камеры 2 выполнена из алюминиевой фольги, перед которой установлена панель 6 с лампами накаливания.

Входная 2 и выходная 3 камеры отделены поверхностью нагрева 7, изготовленной из алюминиевой фольги и закрепленной на рамке. Входная камера 2 в верхней части и выходная камера 3 в нижней части закрыты крышками 8, в которых установлены патрубки 9, имеющие сужение в нижней части. Патрубки 9 выполнены стеклянными.

Работа лабораторной установки по теплопередаче осуществляется следующим образом.

Воздух поступает в выходную камеру 3, охлаждается у стенки, на которой смонтирован сосуд Дьюара и движется к выходному патрубку. Во входной камере 2 воздух нагревается от стенки 5, к которой подводится теплота от ламп накаливания, смонтированных от панели 6. Далее поток поднимается вверх и выходит через патрубок 9. Теплообмен между нисходящим и восходящим потоками происходит через поверхность нагрева 7.

Измерение температуры воздуха в помещении производится термометром, температуру горячего и холодного потоков на выходе – термопарами, скорости потоков находятся с помощью электронного анемометра.

Лабораторная установка по теплопередаче изготовлена на кафедре “Теплоснабжение и вентиляция” КрасГАСА и показала следующие преимущества: простая по конструкции, дешева, наглядна, быстро выходит на режим, экономична.

Формула изобретения

Лабораторная установка по теплопередаче, состоящая из двух камер, отличающаяся тем, что корпус выполнен прямоугольным из оргстекла из двух камер, входной и выходной, на внешней поверхности выходной камеры смонтирован сосуд Дьюара, содержащий воду с тающим льдом, внешняя стенка входной камеры выполнена из алюминиевой фольги, перед которой установлена панель с лампами накаливания, входная и выходная камеры отделены поверхностью нагрева, изготовленной из алюминиевой фольги и закрепленной на рамке, входная камера в верхней части и выходная камера в нижней части закрыты крышками, в которых установлены патрубки, имеющие сужение в нижней части, и выполнены стеклянными.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 14.05.2006

Извещение опубликовано: 27.04.2007 БИ: 12/2007