Исследование работы водоструйного элеватора, определение коэффициента смешения. Схема элеваторного узла. Принципиальная схема включения водоструйного элеватора

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «Гомельский государственный

Технический университет имени П.О. Сухого»

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика и экология»

,

ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 

ПРОМЫШЛЕННЫХ  ПРЕДПРИЯТИЙ

Лабораторный практикум  к выполнению лабораторных работ  по одноименной дисциплине для студентов специальностей 

1-43 01 05 «Промышленная теплоэнергетика»   и 1-43 01 07 «Техническая эксплуатация  энергооборудования организаций»

Гомель 2010

ВВЕДЕНИЕ 

В методическом указании приведены пять лабораторных работ, охватывающих  материал основных разделов курса «Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий».

В приложениях к лабораторным работам приведена литература и справочный материал, необходимость в котором может возникнуть в процессе выполнения работ.

Руководство включает следующие лабораторные работы: исследование работы водоструйного элеватора, определение коэффициента смешения; исследование температурного поля двухтрубных водяных сетей при подземной прокладке; исследование температурных удлинений трубопроводов; исследование работы водо-водяного секционного подогревателя; исследование гидравлического режима водяных тепловых сетей. 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Исследование работы водоструйного элеватора,

определение коэффициента смешения

Цель работы: ознакомиться с устройством теплового пункта, водоструйного элеватора и определить параметры теплоносителя, тепловую мощность системы отопления, коэффициент подмешивания.

Теоретические сведения

Тепловые пункты предназначены для подсоединения систем отопления к тепловым сетям. При этом, если температура воды в тепловой сети выше температуры теплоносителя в система отопления здания присоединение абонента производится по схеме, предложенной проф. Чаплиным В. М. Основным узлом в данной схеме является водоструйный элеватор, с помощью которого часть охлажденной воды, возвращаемой из системы отопления, с температурой t₀ подмешивается к поступающей воде из теплотрассы, доводится до температуры t_г (см. рис. 1) и направляется в систему.

Рис.1. Схема элеваторного узла

1 – элеватор; 2 – фильтр-грязевик; 3 – водомер; 4 – регулятор системы отопления; 5 – отопительный прибор 

Количество охлажденной воды, забираемой элеватором из обратной магистрали системы отопления, характеризуется коэффициентом подмешивания , равным отношением количества подмешиваемой воды G₂ к поступающей из теплотрассы G₁ при температуреt_п :

 G₂G₁  (t_п t_г)(t_г t₀). (1)

Расход теплоносителя, кг/с, в системе отопления определяется согласно следующей зависимости:

G  G₁ G₂  G₂ (I ^1)  G₁(I ). (2)

Величина G₁ фиксируется с помощью расходометра, устанавливаемого обратной магистрали в тепловом узле.

Тепловая мощность системы отопления, кВт:  Q  с_pG(t_г t₀), (3) где с_р  – удельная теплоемкость воды, кДж/кг·К ; с_р=4,19 кДж/кг·К.

Рис. 2. Принципиальная схема включения водоструйного элеватора

1 - присоединительный трубопровод подачи сетевой воды из системы теплоснабжения; 2 - коническое сопло; 3 - трубопровод обратной воды системы отопления; 4 - камера смешения; 5 - горловина; 6 - диффузор элеватора; 7- подающий трубопровод в систему отопления

Из присоединенного к подающей линии тепловой сети трубопроводу 1 к коническому соплу 2 элеватора поступает горячая сетевая вода в количестве G_гс.wг1 с температурой Т_wг1. При выходе с высокой скоростью через сопло 2 сетевой воды, вокруг него создается разрежение и возникает эффект эжекции, при этом в камеру смешения элеватора 4 через трубопровод 3 подсасывается обратная вода из системы отопления в количестве G_w.об.см1 с температурой t_wг2, при этом происходит перемешивание этих потоков. В горловине элеватора 5 протекает выравнивание параметров смеси потока воды G_wг. В диффузоре 6 благодаря увеличению по ходу потока площади поперечного сечения скорость и гидродинамическое (скоростное) давление падают, но при этом возрастает гидростатическое давление. Благодаря разности гидростатических давлений в конце диффузора 6 и трубопроводе всасывания 3 создается циркуляционный напор для работы системы отопления.

Для нормальной работы давление в подающем трубопроводе перед элеватором должно быть больше давления в обратном трубопроводе в 5-10 раз.

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с устройством теплового пункта и расположением в нем основных деталей и приборов.

2.Зарисовать схемы элеваторного узла и элеватора.

3.Подготовить следующую таблицу для записи опытных и расчетных данных:

Таблица 1

4.Снять показания термометра; определить расход теплоносителя, возвращаемого в тепловую сеть. Данные занести в таблицу.

5.Определить величину коэффициента подмешивания по уравнению (1).

6.Определить расход теплоносителя в системе отопления по формуле (2).

7.Рассчитать тепловую мощность системы отопления согласно зависимости (3).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Исследование температурного поля двухтрубных водяных сетей