Методика виконання експерименту

1. Шляхом зовнішнього огляду визначити відсутність видимих поломок кип’ятильника.

2. За допомогою крану включити подачу води до кип’ятильника.

3. Відрегулювати за допомогою поплавкового регулятора рівень води так, щоб він був на 0,06...0,07 м нижче верхнього краю переливної труби.

4. Перевірити відсутність води у збірнику кип’ятку.

5. За допомогою спиртового термометра визначити початкову температуру води у живильній коробці і температуру навколишнього повітря.

6. Вимірити початкову температуру ділянок зовнішньої поверхні, дані занести в таблицю 8.2.

Таблиця 6.2

Температура ділянок поверхні кип’ятильника КНЕ-25

під час роботи

Час виміру	Температура t на ділянках зовнішньої поверхні, ^оС
Час виміру	Кришка	Бокова поверхня (поживна коробка)	Бокова поверхня (нижче поживної коробки)
0 (початкова)
Через 5 хв.
Через 10 хв.
Через 15 хв.
Через 20 хв.
Через 25 хв.
Через 30 хв.

7. Подати напругу на стенд за допомогою кнопки на магнітному пускачі. Підключити за допомогою пакетного перемикача кип'ятильник до електромережі, відмітити за допомогою секундоміра час включення і початкові показання лічильника електроенергії.

8. При викиданні перших порцій окропу з розбірного крана за допомогою секундоміру відмітити час закінчення нестаціонарного режиму і за лічильником визначити витрати електроенергії.

9. Здійснити збирання у ємність і зважування кип’ятку, отриманого при стаціонарному режимі роботи протягом 15 хвилин, визначити за лічильником витрати електроенергії.

У процесі дослідження режимів роботи кип'ятильника заміри (температури кип’ятку, стінок і кришки кип'ятильника) робити через кожні 5 хвилин.

10. По закінченню досліджень відключити кип’ятильник від електричної мережі та закрити кран на живильному водопроводі.

За результатами проведеного експерименту на комп’ютері за програмою “Розрахунок основних теплотехнічних показників роботи електричного кип’ятильника безперервної дії КНЕ–25М” визначити основні теплотехнічні показники роботи.

Методика розрахунків основних теплотехнічних показників роботи кип’ятильника кне-25м

I. Тепловий баланс для нестаціонарного режиму.

Розрахунок складових балансу

1. Тепловий баланс для нестаціонарного режиму:

Q = Q₁ + Q₅ + Q₆; кДж,

де Q₁ - корисно використане тепло, кДж;

Q₅ - втрати тепла зовнішньою поверхнею кип’ятильника в навколишнє середовище, кДж;

Q₆ - втрати тепла на розігрів конструкції кип’ятильника, кДж.

2. Корисно використане тепло у процесі нагріву:

Q₁ = с · m · (t_к – t_поч.), к Дж;

де с - питома теплоємність води, с = 4,19 кДж/(кг·˚С);

m - маса води в кип’ятильному резервуарі, m = 7,6 кг;

t_к, t_поч. - відповідно, кінцева та початкова температура води в кип’ятильному резервуарі, ˚С;

3. Втрати тепла зовнішньою поверхнею кип’ятильника у навколишнє середовище у процесі нагріву:

Q₅ = 3,6 · α · F · (t^сер._ст. – t₀) · τ, кДж,

де α - коефіцієнт тепловіддачі від поверхні кип’ятильника до навколишнього повітря, Вт/(м²·˚С), який для температури навколишніх конструкцій до 150˚С у закритих приміщеннях визначається за наближеною формулою, що враховує тепловіддачу конвекцією та випромінюванням:

α = 9,77 + 0,07 (t^сер._ст..– t₀); Вт/(м²·^оС);

F - загальна площа зовнішньої поверхні кип’ятильника, м²;

t^сер._ст..- усереднена температура зовнішньої поверхні кип’ятильника, ˚С, яка визначається з урахуванням температури відокремлених ділянок поверхні за формулою

;˚С;

де t_ст₁,…, t_ст₃– температура окремих ділянок поверхні кип’ятильника, яка визначається як середнє арифметичне значення від температур, отриманих при замірах через 5 хв. у період нагріву:

;˚С; ...

;˚С;