RU169152U1 - Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов - Google Patents
Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU169152U1 RU169152U1 RU2016142369U RU2016142369U RU169152U1 RU 169152 U1 RU169152 U1 RU 169152U1 RU 2016142369 U RU2016142369 U RU 2016142369U RU 2016142369 U RU2016142369 U RU 2016142369U RU 169152 U1 RU169152 U1 RU 169152U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- model
- conveyor
- heat transfer
- gallery
- stand
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K17/00—Measuring quantity of heat
- G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
- G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
- G01K17/20—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature across a radiating surface, combined with ascertainment of the heat transmission coefficient
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к лабораторной технике и может быть использована для исследования теплообмена с поверхности горячих материалов при конвейерной транспортировке в галереях горно-обогатительных комбинатов черной металлургии. Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов содержит модель галереи (6) с теплоизоляцией (10) ограждающих конструкций (9), на входе которой установлен узел нагнетания воздуха в галерею, а выход соединен с камерой смешения воздуха (22). В галерее (6) расположена модель конвейера (8) с исследуемым нагреваемым элементом в виде металлической теплоотдающей пластины (11), уложенной сверху на асбестовой электроизоляционной подложке (12). При этом теплоотдающая пластина (11) связана с трансформатором (13), с возможностью обеспечения ее равномерного нагрева, и с электроизмерительными приборами (21). Модель конвейера (8) выполнена в виде металлического каркаса с секциями, в каждой из которых расположены термопары (16), связанные с потенциометром. Стенд дополнительно снабжен системой охлаждения модели конвейера снизу с помощью циркулирующей воды. Ограждающие конструкции (9) модели галереи связаны с дополнительными трансформаторами (14) с возможностью их обогрева, а исследуемый нагреваемый элемент в виде теплоотдающей пластины (11) выполнен с поверхностью, имитирующей нагретую поверхность материала, в частности, в виде выпуклой пластины цилиндрической формы. Металлический каркас модели конвейера (8) снабжен в основании каждой секции полостью (15) с входным и выходным патрубками для подачи и отвода воды, соединенными с соответствующими системами. Кроме того, стенд содержит термометры (5), а также
Description
Полезная модель относится к лабораторной технике и может быть использована для исследования теплообмена с поверхности горячих материалов при конвейерной транспортировке в галереях горно-обогатительных комбинатов черной металлургии.
Известно устройство для определения локальных коэффициентов теплоотдачи, содержащее ленточный электрический нагреватель, приклеенный к поверхности модели из диэлектрического материала, и термопары, каждая из которых установлена в контакте с внутренней поверхностью электрического нагревателя плоской поверхностью рабочего спая, при этом для исследования испытываемую модель помещают в рабочую часть экспериментального стенда для продувки, а после стабилизации температуры фиксируют ток и напряжение на нагревателе (Авторское свидетельство СССР №1652834 А1, дата приоритета 27.12.1988, дата публикации 30.05.1991, авторы: Халатов А.А. и др., RU).
Недостатком известного аналога является невозможность организации направленного теплового потока, так как поток от испытываемой модели идет во все стороны: вверх, вниз и по бокам.
Известен стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов, принятый в качестве прототипа, содержащий регулирующую заслонку, вентилятор, микроманометр, камеру давления с коллектором, ртутные термометры, галерею, электроизмерительный комплект, конвейер, ограждающие конструкции, теплоизоляцию из пенопласта, теплоотдающую пластину, теплоизоляцию из асбеста, трансформатор, камеру смешивания, термопары, потенциометр (И.В. Калинич. Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов / Евразийский научный журнал №7, 2016 г. http://journalpro.ru/articles/stend-dlya-modelirovaniya-teploobmena-transportiruemykh-konveyerami-goryachikh-materialov/, дата просмотра 27.09.2016, прототип).
Недостатком прототипа является наличие теплопотерь через боковые стенки ограждающих конструкций и днище модели конвейера, а также плоская форма теплоотдающей пластины. Указанные недостатки искажают подобие процесса теплообмена натурному, сопровождаемому осуществлением теплообмена только от верхней поверхности, преимущественно выпуклой формы, и, как следствие, снижают точность зафиксированных экспериментальных значений, используемых при обработке результатов для расчета локальных и средних коэффициентов конвективной теплоотдачи, данные о которых необходимы при расчете теплопоступлений в процессе проектирования систем отопления и вентиляции конвейерных галерей для транспортировки горячих материалов горно-обогатительных комбинатов черной металлургии.
Технической проблемой является создание стенда, позволяющего моделировать процесс теплообмена горячих материалов горно-обогатительных комбинатов черной металлургии полностью натурно, что дает возможность фиксировать максимально точные экспериментальные значения параметров, используемых для расчета коэффициентов теплоотдачи.
Для решения технической проблемы предложен стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов, содержащий модель галереи с теплоизоляцией ограждающих конструкций, на входе которой установлен узел нагнетания воздуха в галерею, а выход соединен с камерой смешения воздуха, в галерее расположена модель конвейера с исследуемым нагреваемым элементом в виде металлической теплоотдающей пластины, уложенной сверху на асбестовой электроизоляционной подложке, при этом теплоотдающая пластина связана с трансформатором, с возможностью обеспечения ее равномерного нагрева, и с электроизмерительными приборами, модель конвейера выполнена в виде металлического каркаса с секциями, в каждой из которых расположены термопары для измерения температуры теплоотдающей пластины, связанные с потенциометром. Согласно полезной модели, стенд дополнительно снабжен системой охлаждения модели конвейера снизу с помощью циркулирующей воды, ограждающие конструкции модели галереи связаны с дополнительными трансформаторами с возможностью их обогрева, а исследуемый нагреваемый элемент в виде теплоотдающей пластины выполнен с поверхностью, имитирующей нагретую поверхность материала, при этом металлический каркас модели конвейера снабжен в основании каждой секции полостью с входным и выходным патрубками для подачи и отвода воды, соединенными с соответствующими системами, кроме того, стенд содержит дополнительные термопары и два потенциометра, которые установлены с возможностью измерения локальных температур исследуемого нагреваемого элемента в каждой секции, температуры ограждающих конструкций и температуры воздуха под моделью конвейера.
Согласно полезной модели, исследуемый нагреваемый элемент выполнен в виде выпуклой пластины цилиндрической формы.
Указанные отличия позволяют добиться полностью натурного процесса, соответствующего теплообмену горячих материалов при конвейерной транспортировке на горно-обогатительных комбинатах черной металлургии и, следовательно, максимально повысить точность экспериментальных данных, используемых при расчете коэффициентов теплоотдачи, необходимых при проектировании систем отопления и вентиляции галерей данных предприятий.
Для пояснения сущности полезной модели на фиг. 1 схематично представлен стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.
Согласно приведенной на фиг. 1 схеме, в состав стенда для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов входит узел нагнетания воздуха, содержащий регулирующую заслонку 1, вентилятор 2, микроманометр (МКВ-250) 3 и камеру давления с коллектором 4 (ТМ-1) и ртутным термометром (ТМ-1) 5. Узел нагнетания воздуха соединен с моделью галереи 6 с помощью патрубка 7. В полости модели галереи, выполненной прямоугольной формы, расположена модель конвейера 8. Модель галереи 6 содержит обогреваемые ограждающие конструкции 9, оборудованные пенопластовой теплоизоляцией 10. Модель конвейера 8 выполнена в виде металлического каркаса с секциями по длине, содержащего сверху металлическую теплоотдающую выпуклую пластину 11 цилиндрической формы, уложенную на асбестовую электроизоляционную подложку 12. При этом металлическая теплоотдающая выпуклая пластина 11, имитирующая поверхность нагретого материала, электрически связана с силовым трансформатором (РНО-220-40) 13 для равномерного ее нагрева, а ограждающие конструкции 9 электрически связаны с трансформаторами (АОМИ-40-220) 14.
Кроме того, для организации направления теплового потока от поверхности теплоотдающей пластины 11 вверх стенд снабжен системой охлаждения модели конвейера снизу с помощью циркулирующей воды. При этом каждая секция металлического каркаса конвейера 8 снабжена в основании полостью 15 с входным и выходным патрубками, соединенными соответственно с трубопроводными системами подачи воды и отвода, с установленными в них ртутными термометрами (ТМ-1) 5 для контроля температуры воды на входе и выходе секции. Для осуществления контроля локальных температур поверхности теплоотдающей выпуклой пластины 11, ограждающих конструкций 9 и температуры воздуха под моделью конвейера 8 установлены термопары (ТПК 011 диаметром 0,5 мм) 16, потенциометр (ЭПП-09М) 17 и потенциометр (КСП-4) 18. Система подачи воды содержит регуляторы расхода воды 19 и термостат (ТС-24) 20. Для контроля электрических параметров теплоотдающая выпуклая пластина 11 соединена с электроизмерительным комплектом (К-505) 21, На выходе модели галереи 6 стенд содержит соединенную с ней камеру смешивания 22.
Полезная модель может быть реализована следующим образом.
Включается центробежный вентилятор 2. Регулирующей заслонкой 1 устанавливается необходимая величина расхода воздуха. Включается подача воды для охлаждения нижней поверхности исследуемой выпуклой пластины 11 и каркаса конвейера 8, а затем термостат 20 для стабилизации температуры воды. Включается трансформатор 14 для нагрева исследуемой выпуклой пластины 11 и устанавливается необходимая температура ее поверхности. Включаются трансформаторы 13 для нагрева ограждающих конструкций 9 модели галереи 6. Устанавливается стационарный режим работы стенда. Режим считается стационарным, если отсутствует изменение температуры по термометру 5 в камере смешивания 22. Во время установления стационарного режима постоянно контролируются температуры поверхности исследуемой выпуклой пластины 11, поверхности ограждающих конструкций 9 модели галереи 6, воды на входе и выходе из секций конвейера 8 и воздуха под ним в средней части секции. Температуры поверхности выпуклой исследуемой пластины 11, ограждающих конструкций 9 и воздуха под конвейером 8 в средней части секций измеряются термопарами 16, а температура воды на входе и выходе из секций конвейера 8 - термометрами 5. Температура ограждающих конструкций 9 модели галереи 6 устанавливается равной средней температуре воздуха в галерее; средняя температура воды, проходящей через секцию конвейера 8, устанавливается равной температуре воздуха под ним в средней части соответствующей секции. Данное регулирование достигается посредством изменения расхода и температуры воды на входе в секцию конвейера 8 при помощи регулятора 19 и термостата 20.
После установления стационарного режима с помощью потенциометра 18 регистрируется температура поверхности исследуемой выпуклой пластины 11, снимаются показания термометров 5 на входе и выходе из модели галереи 6 (в камере давления 4 и в камере смешивания 22), измеряется разность давлений до и после коллектора по микроманометру 3.
После этого производится повторение измерений, а стенд переводится в новый режим.
Для каждого режима по расходу воздуха при минимальной температуре исследуемой выпуклой пластины 11 производится проверка тепловоздушного баланса стенда. Для этого дополнительно измеряются следующие величины: включается потенциометр 17 и фиксируется температура ограждающих конструкций модели галереи 6; снимаются показания по ваттметру электроизмерительного комплекта 21, термометрам 5 на входе и выходе воды для каждой секции конвейера.
Далее происходит обработка результатов эксперимента, в результате которой производятся расчеты локальных и средних коэффициентов конвективной теплоотдачи.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении точности экспериментальных данных, используемых при расчете коэффициентов теплоотдачи, путем создания в стенде полностью натурного процесса, соответствующего теплообмену горячих материалов при конвейерной транспортировке на горно-обогатительных комбинатах черной металлургии.
Claims (2)
1. Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов, содержащий модель галереи с теплоизоляцией ограждающих конструкций, на входе которой установлен узел нагнетания воздуха в галерею, а выход соединен с камерой смешения воздуха, в галерее расположена модель конвейера с исследуемым нагреваемым элементом в виде металлической теплоотдающей пластины, уложенной сверху на асбестовой электроизоляционной подложке, при этом теплоотдающая пластина связана с трансформатором, с возможностью обеспечения ее равномерного нагрева, и с электроизмерительными приборами, модель конвейера выполнена в виде металлического каркаса с секциями, в каждой из которых расположены термопары для измерения температуры теплоотдающей пластины, связанные с потенциометром, отличающийся тем, что стенд дополнительно снабжен системой охлаждения модели конвейера снизу с помощью циркулирующей воды, ограждающие конструкции модели галереи связаны с дополнительными трансформаторами с возможностью их обогрева, а исследуемый нагреваемый элемент в виде теплоотдающей пластины выполнен с поверхностью, имитирующей нагретую поверхность материала, при этом металлический каркас модели конвейера снабжен в основании каждой секции полостью с входным и выходным патрубками для подачи и отвода воды, соединенными с соответствующими системами, кроме того, стенд содержит дополнительные термопары и два потенциометра, которые установлены с возможностью измерения локальных температур исследуемого нагреваемого элемента в каждой секции, температуры ограждающих конструкций и температуры воздуха под моделью конвейера.
2. Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов по п. 1, отличающийся тем, что исследуемый нагреваемый элемент выполнен в виде выпуклой пластины цилиндрической формы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142369U RU169152U1 (ru) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142369U RU169152U1 (ru) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU169152U1 true RU169152U1 (ru) | 2017-03-07 |
Family
ID=58449529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016142369U RU169152U1 (ru) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU169152U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195910U1 (ru) * | 2019-11-19 | 2020-02-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Стенд для исследования теплообмена |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU517698A1 (ru) * | 1974-08-02 | 1976-06-15 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт | Стенд дл исследовани процесса термического бурени и расширени скважин |
SU1652834A1 (ru) * | 1988-12-27 | 1991-05-30 | Институт технической теплофизики АН УССР | Устройство дл определени локальных коэффициентов теплоотдачи |
JP2016161311A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | セイコーエプソン株式会社 | 熱流計および電子機器 |
-
2016
- 2016-10-27 RU RU2016142369U patent/RU169152U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU517698A1 (ru) * | 1974-08-02 | 1976-06-15 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт | Стенд дл исследовани процесса термического бурени и расширени скважин |
SU1652834A1 (ru) * | 1988-12-27 | 1991-05-30 | Институт технической теплофизики АН УССР | Устройство дл определени локальных коэффициентов теплоотдачи |
JP2016161311A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | セイコーエプソン株式会社 | 熱流計および電子機器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
И.В. Калинич, Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов, Евразийский научный журнал N7, 2016. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195910U1 (ru) * | 2019-11-19 | 2020-02-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Стенд для исследования теплообмена |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dropkin et al. | Heat transfer by natural convection in liquids confined by two parallel plates which are inclined at various angles with respect to the horizontal | |
Cherif et al. | Experimental and numerical study of mixed convection heat and mass transfer in a vertical channel with film evaporation | |
CN106710647B (zh) | 运动条件下加热棒束子通道壁温模拟测量装置及方法 | |
JP2015118012A (ja) | 試験体の比熱測定装置と比熱測定方法 | |
Zheng et al. | Numerical study on impact of non-heating surface temperature on the heat output of radiant floor heating system | |
Acikgoz et al. | Realistic experimental heat transfer characteristics of radiant floor heating using sidewalls as heat sinks | |
JP6664194B2 (ja) | 石炭昇温予測管理システム | |
RU169152U1 (ru) | Стенд для моделирования теплообмена транспортируемых конвейерами горячих материалов | |
Sadati et al. | Low thermal conductivity measurement using thermoelectric technology-Mathematical modeling and experimental analysis | |
CN102253076A (zh) | 一种用于测试隔热阻燃材料的装置及其方法 | |
CN206756728U (zh) | 一种良导体导热系数实验仪 | |
CN107421855B (zh) | 一种稳态法测算多孔材料传质系数的装置及其测算方法 | |
CN202502171U (zh) | 基于流动热源的温差发电实验装置 | |
RU195910U1 (ru) | Стенд для исследования теплообмена | |
El-Morshedy et al. | Experimental investigation of natural convection heat transfer in narrow vertical rectangular channel heated from both sides | |
CN108776152B (zh) | 一种建筑材料表面对流热交换系数的测量***及方法 | |
Aristide et al. | Assessment of the thermal conductivity of local building materials using Lee’s disc and hot strip devices | |
CN107014511B (zh) | 一种不可直接接触的点热源温度测试方法 | |
RU2392591C1 (ru) | Калориметр | |
Czapp et al. | Numerical and experimental investigation of thermal convection near electric devices with vertical channels | |
Buonanno et al. | Direct and indirect measurement of WBGT index in transversal flow | |
Voelker et al. | CFD simulation and measurement of the heat transfer from building material specimens to the indoor environment | |
CN207571062U (zh) | 可调式材料热阻热流测定实验装置 | |
Ewen | Thermal instability in gently heated unsaturated sand | |
RU225411U1 (ru) | Устройство для определения коэффициента теплопроводности сыпучих материалов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181028 |