RU170748U1 - LABORATORY INSTALLATION ON HEAT AND MASS TRANSFER - Google Patents
LABORATORY INSTALLATION ON HEAT AND MASS TRANSFER Download PDFInfo
- Publication number
- RU170748U1 RU170748U1 RU2016127376U RU2016127376U RU170748U1 RU 170748 U1 RU170748 U1 RU 170748U1 RU 2016127376 U RU2016127376 U RU 2016127376U RU 2016127376 U RU2016127376 U RU 2016127376U RU 170748 U1 RU170748 U1 RU 170748U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- mass
- installation
- measuring
- container
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
- F26B25/22—Controlling the drying process in dependence on liquid content of solid materials or objects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к лабораторной установке по тепломассообмену, предназначенной для одновременной фиксации значений изменения массы и температуры при исследовании влажных нагретых сыпучих материалов, выделяющих пар. Лабораторная установка содержит емкость с испытываемым нагретым сыпучим паровыделяющим материалом, весы для установки емкости и средство измерения температуры материала в емкости. Новым является то, что установка снабжена системой автоматического управления при измерении температуры и массы испытываемого материала, с возможностью фиксации изменения значений температуры и массы одновременно. При этом установка дополнительно содержит пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор 1 с подключенной к нему термопарой 2 для измерения температуры материала в емкости, установленной на электронных весах 3 с USB-кабелем, связанных с ПИД-регулятором 1 при помощи автоматического преобразователя интерфейсов измеряемых параметров 4, который также электрически связан с ПИД-регулятором 1 и соединен USB-кабелем с персональным компьютером 5, а в линию, связывающую автоматический преобразователь интерфейсов 4 с ПИД-регулятором (1), электрически встроен оконечный резистор 6. Технический результат заключается в повышении эффективности путем повышения точности одновременно измеряемых параметров.1 ил.The utility model relates to a laboratory installation for heat and mass transfer, designed to simultaneously record the values of changes in mass and temperature in the study of wet heated bulk materials that produce steam. The laboratory installation contains a container with a test heated bulk solids, scales for installation of the tank and means for measuring the temperature of the material in the tank. New is that the installation is equipped with an automatic control system for measuring the temperature and mass of the test material, with the ability to record changes in temperature and mass at the same time. Moreover, the installation additionally contains a proportional-integral-differentiating (PID) controller 1 with a thermocouple 2 connected to it for measuring the temperature of the material in a container mounted on electronic scales 3 with a USB cable connected to the PID controller 1 using an automatic converter of the measured interfaces 4, which is also electrically connected to the PID controller 1 and connected by a USB cable to a personal computer 5, and to a line connecting the automatic converter of interfaces 4 to the PID controller (1), ektricheski integrated terminating resistor 6. The technical result is to increase the efficiency by improving accuracy of measured simultaneously parametrov.1 yl.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники, в частности к лабораторной установке по тепломасообмену, предназначенной для одновременной фиксации значений изменения массы и температуры при исследовании влажных нагретых сыпучих материалов, выделяющих пар.The utility model relates to the field of measurement technology, in particular to a laboratory installation for heat and mass transfer, designed to simultaneously record the values of changes in mass and temperature in the study of wet heated bulk materials that produce steam.
Известна установка для исследования процессов тепломассообмена в дисперсных материалах, содержащая установленные в теплоизолированном кожухе термостатируемые емкости с патрубками входа и выхода термостатированной жидкости, металлическую теплообменную плиту, влагоизолированные кассеты с исследуемым материалом, сыпучий насадок, кювету с водным раствором солей, причем при исследовании процессов тепломассообмена выявляют закономерности перераспределения влаги в материале по изменению влагосодержания слоев материала с последующим расчетом коэффициента термовлагообмена (Авторское свидетельство СССР №1522007 SU, дата приоритета 18.09.1988, дата публикации 15.11.1989, авторы: Абрамец A.M. и др., RU).A known installation for studying heat and mass transfer processes in dispersed materials, containing thermostatic containers installed in a thermally insulated casing with nozzles for the inlet and outlet of a thermostatically controlled liquid, a metal heat exchanger plate, moisture insulated cassettes with the material to be studied, loose nozzles, a cuvette with an aqueous solution of salts, is revealed during the study of heat and mass transfer processes patterns of moisture redistribution in the material by changing the moisture content of the layers of the material with subsequent calculation of the coefficient of thermal moisture exchange (USSR Author's Certificate No. 1522007 SU, priority date 09/18/1988,
Недостатком известного аналога является высокая трудоемкость исследования, а также ограниченная область использования из-за недостаточной точности при расчете коэффициента термовлагообмена по результатам изменения влагосодержания слоев материала, определяемого методом термостатной сушки.A disadvantage of the known analogue is the high complexity of the study, as well as the limited area of use due to insufficient accuracy in calculating the coefficient of thermal moisture exchange according to the results of changes in the moisture content of the layers of the material determined by thermostatic drying method.
В качестве прототипа принята экспериментальная установка, содержащая весы и термометр для фиксации изменения массы и температуры испытываемого материала, используемые в известной методике исследования сыпучих паровыделяющих материалов, по которой металлическую емкость с герметично закрывающейся крышкой, в которую насыпан материал массой 400-500 г, имеющий определенную влажность, нагревают в сушильном шкафу до необходимой температуры, после нагревания емкость с открытой крышкой помещают на платформу весов и устанавливают в ней термометр с заглублением в материал не более 5 мм, далее через определенные временные отсечки фиксируют изменение температуры и массы материала и производят обработку результатов эксперимента с целью определения, коэффициента массообмена, который используется при расчете вредности в виде влаговыделений при проектировании систем вентиляции (Шумилов Р.Н., Данилюк В.А., Филенко А.Д. Испарение влаги зернистыми материалами. - В кн.: Вентиляция и очистка воздуха, вып.5, М: Недра, 1969, с. 127-134, прототип).As a prototype, an experimental setup was adopted, containing a scale and a thermometer for recording changes in the mass and temperature of the test material, used in the well-known method for the study of bulk vapor-emitting materials, in which a metal container with a hermetically sealed lid, in which a material weighing 400-500 g, having a certain humidity, heated in an oven to the required temperature, after heating, a container with an open lid is placed on a weighing plate and a thermome is installed in it p with a depth of not more than 5 mm in the material, then after a certain time cut-off, the temperature and mass of the material are recorded and the results of the experiment are processed to determine the mass transfer coefficient that is used in calculating the harmfulness in the form of moisture in the design of ventilation systems (R. Shumilov ., Danilyuk V.A., Filenko A.D. Evaporation of moisture by granular materials. - In the book: Ventilation and air purification, issue 5, M: Nedra, 1969, p. 127-134, prototype).
Недостатком прототипа является низкая эффективность методики из-за нестыковки измерительного оборудования и отсутствия единой лабораторной установки для проведения исследований, так как весы и термометр не связаны между собой, что не позволяет в процессе эксперимента фиксировать значения изменения температуры и массы одновременно для сведения к минимуму погрешностей при фиксации данных и, тем самым, отрицательно влияет на точность последующих расчетов. Кроме того, проведение исследований по известной методике не исключает роль человеческого фактора, который также увеличивает вероятность ошибки.The disadvantage of the prototype is the low efficiency of the technique due to the inconsistency of the measuring equipment and the lack of a single laboratory setup for research, since the balance and the thermometer are not interconnected, which does not allow during the experiment to record the values of temperature and mass changes at the same time to minimize errors when data fixation and, thus, adversely affects the accuracy of subsequent calculations. In addition, conducting research using a known technique does not exclude the role of the human factor, which also increases the likelihood of error.
Задачей полезной модели является создание единой лабораторной установки по тепломассообмену и повышение ее эффективности путем обеспечения возможности одновременной фиксации значений массы и температуры во время эксперимента и повышения при этом точности последующих расчетов коэффициента массообмена на основе данных эксперимента.The objective of the utility model is to create a unified laboratory facility for heat and mass transfer and increase its efficiency by providing the possibility of simultaneously fixing the values of mass and temperature during the experiment and increasing the accuracy of subsequent calculations of the mass transfer coefficient based on experimental data.
Для решения поставленной задачи предложена лабораторная установка по тепломассообмену, содержащая емкость с испытываемым нагретым сыпучим паровыделяющим материалом, весы для установки емкости и средство измерения температуры материала в емкости. Согласно полезной модели, установка снабжена системой автоматического управления при измерении температуры и массы испытываемого материала, с возможностью фиксации изменения значений температуры и массы одновременно, при этом установка дополнительно содержит пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор с подключенной к нему термопарой для измерения температуры материала в емкости, установленной на электронных весах с USB-кабелем, связанных с ПИД-регулятором при помощи автоматического преобразователя интерфейсов измеряемых параметров, который также электрически связан с ПИД-регулятором и соединен USB-кабелем с персональным компьютером с возможностью одновременной фиксации значений массы и температуры и передачи их на компьютер, а в линию, связывающую автоматический преобразователь интерфейсов с ПИД-регулятором, электрически встроен оконечный резистор.To solve this problem, a laboratory installation for heat and mass transfer is proposed, containing a container with a test heated heated bulk vapor-generating material, a balance for installing a container, and a means for measuring the temperature of the material in the container. According to a utility model, the installation is equipped with an automatic control system for measuring the temperature and mass of the test material, with the ability to record changes in temperature and mass at the same time, while the installation additionally contains a proportional-integral-differentiating (PID) controller with a thermocouple connected to it for measuring the material temperature in a tank mounted on an electronic scale with a USB cable connected to the PID controller using an automatic interface converter from of measured parameters, which is also electrically connected to the PID controller and connected by a USB cable to a personal computer with the possibility of simultaneously recording the mass and temperature values and transferring them to a computer, and a line resistor is electrically integrated into the line connecting the interface automatic converter with the PID controller .
На чертеже представлена функциональная схема лабораторной установки по тепломассообмену, которая содержит следующие известные элементы:The drawing shows a functional diagram of a laboratory installation for heat and mass transfer, which contains the following known elements:
1 - универсальный двухканальный программный ПИД-регулятор «ОВЕН ТРМ -151», имеющий диапазон измерения температуры от - 50 до +200°C и точность измерения, равную 0,01°C (http://www.owen.ru/catalog/universal_nij_dvuhkanal_nij_programmnij_pid_regulyator_ove_n_trm151/opisanie, дата просмотра 08.06.2016);1 - a universal two-channel PID-program controller "Aries TPM-151" having a temperature measurement range from -50 to + 200 ° C and a measurement accuracy of 0.01 ° C (http://www.owen.ru/catalog/ universal_nij_dvuhkanal_nij_programmnij_pid_regulyator_ove_n_trm151 / opisanie, view date June 8, 2016);
2 - термопара «ТПК -011»;2 - thermocouple "TPK-011";
3 - электронные весы «L - микро», имеющие наибольший предел взвешивания 1 кг, дискретность 0,01 г и предел допускаемой погрешности 0,015 г (http://l-microrus.ru/catalog/291/2692/, дата просмотра 08.06.2016);3 - electronic scales "L - micro", having the largest weighing limit of 1 kg, a resolution of 0.01 g and an error margin of 0.015 g (http://l-microrus.ru/catalog/291/2692/, viewing date 08.06. 2016);
4 - автоматический преобразователь интерфейсов «USB/RS - 485 ОВЕН АС4» (http://www.owen.ru/catalog/avtomaticheskii_preobrazovatel_interfejsov_usb_rs_485_owen_as4/opisanie, дата просмотра 08.06.2016);4 - automatic converter of interfaces “USB / RS - 485 ARIES AC4” (http://www.owen.ru/catalog/avtomaticheskii_preobrazovatel_interfejsov_usb_rs_485_owen_as4/opisanie, date of viewing 08.06.2016);
5 - компьютер;5 - computer;
6 - оконечный резистор Rок 120 Ом.6 - terminal resistor R approx. 120 Ohms.
Согласно составу элементов функциональной схемы и их связи между собой, полезная модель представляет собой единую лабораторную установку по тепломассообмену для исследований, объединяющую весы и термометр, а также компьютер, что дает возможность одновременной фиксации изменения значений массы и температуры и передачи значений на компьютер.According to the composition of the elements of the functional diagram and their relationship with each other, the utility model is a single laboratory unit for heat and mass transfer for research, combining scales and a thermometer, as well as a computer, which makes it possible to simultaneously record changes in mass and temperature values and transfer values to a computer.
Установка работает следующим образом. Включают универсальный двухканальный программный ПИД-регулятор «ОВЕН ТРМ - 151» 1, который соединен с автоматическим преобразователем интерфейсов «USB/RS - 485 ОВЕН АС4» 4 при помощи USB-кабеля. Одновременно с этим включают электронные весы «L - микро» 3, которые также соединены с автоматическим преобразователем интерфейсов «USB/RS - 485 ОВЕН АС4» 4 при помощи USB-кабеля. На площадку весов 3 помещают измеряемый объект в виде металлической емкости с влажным нагретым материалом. На поверхность материала помещается термопара 2, подключенная к универсальному двухканальному программному ПИД - регулятору «ОВЕН ТРМ - 151» 1, и через определенные временные отсечки начинается фиксация значений изменения температуры и массы. Поскольку ПИД-регулятор 1 и весы 3 соединены USB-кабелями с автоматическим преобразователем интерфейсов 4, это дает возможность фиксировать данные изменения температуры и массы в процессе эксперимента взаимосвязанно. Лабораторная установка оснащена оконечным резистором 6 для согласования с линией компьютера 5, что дает возможность передавать на него зафиксированные значения температуры и массы, а также упростить процесс обработки результатов эксперимента, которые могут использоваться для точного расчета влаговыделений от поверхности влажных нагретых материалов, способствующих выделению водяных паров в помещениях, при проектировании систем вентиляции.Installation works as follows. They include the universal two-channel PID program controller "Aries TPM - 151" 1, which is connected to the automatic converter of interfaces "USB / RS - 485 Aries AC4" 4 using a USB cable. At the same time, they include electronic scales “L - micro” 3, which are also connected to the automatic converter of interfaces “USB / RS - 485 ARIES AC4” 4 using a USB cable. On the platform of the
Преимущество заявляемой лабораторной установки по сравнению с прототипом заключается в том, что ее использование позволяет избежать неточностей при фиксации значений параметров тепломассообмена в процессе эксперимента, а, следовательно, избежать больших погрешностей при обработке результатов, а также свести к минимуму человеческий фактор при проведении исследований.The advantage of the claimed laboratory installation compared with the prototype is that its use allows to avoid inaccuracies when fixing the values of heat and mass transfer parameters during the experiment, and, therefore, to avoid large errors in processing the results, as well as to minimize the human factor during research.
Лабораторная установка по тепломассообмену изготовлена на кафедре «Инженерные системы зданий и сооружений» ИСИ СФУ и показала следующие преимущества: упрощает экспериментальные исследования влажных нагретых материалов, выделяющих пар, повышает точность зафиксированных результатов в процессе эксперимента.The laboratory unit for heat and mass transfer was manufactured at the Department of Engineering Systems of Buildings and Structures, ISI SFU and showed the following advantages: it simplifies experimental studies of wet heated materials emitting steam, increases the accuracy of the recorded results in the experiment.
Заявляемая лабораторная установка по тепломассообмену может быть использована для исследования сыпучих паровыделяющих материалов, а также для учебных целей, а именно для проведения лабораторных работ по дисциплине «Тепломассообмен».The inventive laboratory facility for heat and mass transfer can be used to study bulk vapor-emitting materials, as well as for educational purposes, namely for laboratory work in the discipline "Heat and Mass Transfer".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127376U RU170748U1 (en) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | LABORATORY INSTALLATION ON HEAT AND MASS TRANSFER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127376U RU170748U1 (en) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | LABORATORY INSTALLATION ON HEAT AND MASS TRANSFER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU170748U1 true RU170748U1 (en) | 2017-05-05 |
Family
ID=58697172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016127376U RU170748U1 (en) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | LABORATORY INSTALLATION ON HEAT AND MASS TRANSFER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU170748U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117631530A (en) * | 2024-01-24 | 2024-03-01 | 汉河(阳谷)电缆有限公司 | Cross-linked cable production temperature control method |
RU2818417C1 (en) * | 2023-12-07 | 2024-05-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Automatic thermal-weight installation for investigation of dynamics of change of weight of iron ore pellets during their drying in heat carrier gas flow |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU412452A1 (en) * | 1972-02-23 | 1974-01-25 | А. П. Гусев , А. А. Фоминых | |
US4750273A (en) * | 1984-09-13 | 1988-06-14 | Shivvers Inc. | Computer controlled grain drying |
SU1603164A1 (en) * | 1988-07-26 | 1990-10-30 | Воронежский технологический институт | Method of automatic control of process of drying loose materials in rotary drum |
RU2037755C1 (en) * | 1993-05-13 | 1995-06-19 | Льготчиков Александр Яковлевич | Device for determination of moisture content in lumber |
-
2016
- 2016-07-06 RU RU2016127376U patent/RU170748U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU412452A1 (en) * | 1972-02-23 | 1974-01-25 | А. П. Гусев , А. А. Фоминых | |
US4750273A (en) * | 1984-09-13 | 1988-06-14 | Shivvers Inc. | Computer controlled grain drying |
SU1603164A1 (en) * | 1988-07-26 | 1990-10-30 | Воронежский технологический институт | Method of automatic control of process of drying loose materials in rotary drum |
RU2037755C1 (en) * | 1993-05-13 | 1995-06-19 | Льготчиков Александр Яковлевич | Device for determination of moisture content in lumber |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2818417C1 (en) * | 2023-12-07 | 2024-05-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Automatic thermal-weight installation for investigation of dynamics of change of weight of iron ore pellets during their drying in heat carrier gas flow |
CN117631530A (en) * | 2024-01-24 | 2024-03-01 | 汉河(阳谷)电缆有限公司 | Cross-linked cable production temperature control method |
CN117631530B (en) * | 2024-01-24 | 2024-04-02 | 汉河(阳谷)电缆有限公司 | Cross-linked cable production temperature control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2017132703A (en) | EVAPORATOR FOR EVAPORATION OF AN ACTIVE INGREDIENT | |
Bower et al. | A study of the Sherwood–Rayleigh relation for water undergoing natural convection-driven evaporation | |
CN103994961B (en) | A kind of water vapour permeability Simplified Test Equipment and method of testing | |
RU170748U1 (en) | LABORATORY INSTALLATION ON HEAT AND MASS TRANSFER | |
JP2015118012A (en) | Specific heat-measuring device and specific heat-measuring method of test body | |
JP2014143927A5 (en) | ||
Kumar et al. | Experimental investigation on natural convective heating of milk | |
CN204228689U (en) | A kind of easy humidity sensor calibration equipment | |
CN102768162A (en) | Device for detecting moisture isothermal adsorption and desorption of biomass | |
CN206161182U (en) | Electronic components tests constant temperature system | |
CN108445042A (en) | A method of measuring outer surface of building convection transfer rate | |
CN108776152A (en) | A kind of measuring system and method for building material surface heat exchange coefficient | |
Dissa et al. | An effective moisture diffusivity model deduced from experiment and numerical solution of mass transfer equations for a shrinkable drying slab of microalgae spirulina | |
Pavlović et al. | Experiments in the mixed convection regime in an isothermal open cubic cavity | |
CN105651241B (en) | Quick measure sheet material makes moist the experimental method and experimental provision of amount of deflection | |
Evstatieva et al. | Modelling the thermal conditions of a LED lamp | |
CN106570256B (en) | The numerical optimization design method of onboard flight parameter recorder insulation thickness | |
CN205482906U (en) | Experimental device for spot test panel amount of deflection of weing | |
CN205449641U (en) | Metal bath optics temperature measuring device | |
Burova et al. | Examination of thermophysical characteristics of food products. | |
Ivanov et al. | The Synchronous Thermal Analysis Cyber-Physical System for the Wet Materials Properties Study | |
SE457993B (en) | METHOD AND APPARATUS TO DETERMINE THE MOISTURE CONTENT OF MOISTURE PARTICULAR OR PIECE SIZE MATERIAL | |
Michalak | Experimental and Theoretical Study on the Internal Convective and Radiative Heat Transfer Coefficients for a Vertical Wall in a Residential Building | |
JP2010264734A (en) | Concrete curing management device | |
RU169152U1 (en) | STAND FOR MODELING HEAT EXCHANGE OF HOT MATERIALS TRANSPORTED BY CONVEYORS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180707 |