лабораторная работа № 2-7. Методические указания к лабораторным работам по теплотехнике Цикл 2
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования Государственный аграрный университет Северного Зауралья ИНЖЕНЕРНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Кафедра Энергообеспечения сельского хозяйства Методические указания к лабораторным работам по теплотехнике Цикл 2ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-7 «ИЗУЧЕНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ТЕПЛОГОНЕРАТОРА ТГ-2,5» Тюмень 2021 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-7 ИЗУЧЕНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ТЕПЛОГОНЕРАТОРА ТГ-2,5 Цель работыЦелью настоящей работы является более глубокое изучение конструкции и рабочего процесса теплогенератора ТГ-2,5. Задание1. Изучить общее устройство и работу теплогенератора. 2. Записать его техническую характеристику. 3. Изучить порядок пуска и методику испытаний теплогенератора. 4. Провести испытания теплогенератора на установившемся режиме. 5. Обработать результаты испытаний. 6. Оформить работу: а.) заполнить журнал испытаний. ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА 1. Назначение Наша промышленность выпускает теплогенераторы ТГ-75, ТГ-150, ТГ-1, ТГ-2,5, ТГ-3,5 разработанные ВЙЭСХ-ом и отличающиеся друг от друга тепловой мощностью, некоторыми непринципиальными конструктивными особенностями. Они предназначены для воздушного отопления и вентиляции животноводческих помещений, ремонтных мастерских, гаражей, а также для сушки строящихся зданий при внутренних отделочных работ. 2. Сравнительная характеристика теплогенераторов.
3,Устройство и работа теплогенератора ТГ-2,5  Теплогенератор ТГ – 2,5 (рис.11) представляет установку для нагревания воздуха продуктами сгорания топлива и поверхностном теплообменнике 3.  1. Главный вентилятор с электродвигателем и кожухом; 2 - дымовая труба; 3 - теплообменник; 4- корпус; 5 – датчик системы автоматики; 6 – форсунка; 7- топливный отстойник; 8 - трансформатор зажигания; 9- станция управления. Главный осевой вентилятор I предназначен для подачи холодного воздуха в теплогенератор для его подогрева. Вентилятор приводится в действие от электродвигателя мощностью З кВт. Производительность вентилятора регулируется путем изменения угла поворота лопастей. Теплообменник изготовлен из жаростойкой, нержавеющей стали. Для увеличения поверхности нагрева он имеет 16 ребер, внутри которых помещены вставки двух типов, служащих в качестве замедлителей тяги. Продукты сгорания проходят между вставками и ребрами, отдают им свое тепло и уходят в дымоход 2. Теплообменник имеет горловину для установки форсунки с механическим распылителем топлива 6 и патрубок люка. Форсунка предназначена для сжигания жидкого топлива. Состоит из корпуса I, электродвигателя 2, на вал которого насажано колесо дутьевого центробежного вентилятора, топливного насоса с приводом от этого электродвигателя через эластичную муфту. Мощность электродвигателя - 0,6 кВт, 2800 об/мин. Насос подает топливо под давлением 0,98-1,37 МПа (10-14кгс/см2) через магнитный клапан по центральному топливопроводу в распылитель. Поток топлива, проходящей через распылитель, получает вращательно-вихревое движение и направляется в камеру сгорания в виде конуса. Давление топливного насоса регулируют при помощи регулировочного винта и контрольного манометра. Перед поступлением в камеру сгорания воздушному потоку завихрителем также сообщается вращательно-вихревое движение, но противоположного с распыленным топливом направления. Количество подаваемого воздуха регулируют воздушной заслонкой, встроенной в корпус форсунки. Распылитель топливе состоит из сопла, завихрителя, гайки и фильтра. Вращательно-вихревое движение топливо получает в канавках внутренней поверхности сопла. Система зажигания форсунки включает трансформатор зажигания ТГ-1020 К, электроды, закрепленные в изоляторах, и высоковольтные провода с наконечниками. Электроды изготовлены из стали Х25Т и расположены обязательно над распылителем в строгом соответствии со схемой установки. При неправильной установке электродов воспламенение топлива не произойдет, а трансформатор зажигания может выйти из строя. Распылённое топливо воспламеняется исключительно проскакивающей .между электродами при подаче на них высокого напряжения, от трансформатора. Контроль за факелом осуществляется двумя фотосопротивлениями в блоке, вставляемом в отверстие корпуса форсунки. На форсунке установлена коробка с клемником, к которому подключается: электродвигатель форсунки, трансформатор зажигания (первичная обмотка), электромагнитный клапан и блок фотосопротивления. Электромагнитный клапан при отключенной катушке якоря под действием пружины и давления обеспечивает надежное перекрытие выпускного канала распределителя. При включении катушки якорь открывает выпускной канал и топливо поступает по центральному топливопроводу в камеру сгорания. Для плотного запирания выпускного канала якорь снабжен резиновой прокладкой, изготовленной из маслобензиностойкой резины марки А толщиной 4 мм. Заводом разработан исерийно с 197бг, выпускается новый теплогенератор ТГ-2,5 А. В этом агрегате автоматика и топливная аппаратура унифицированы с теплогенератором ТГ-2,5. Однако новый теплогенератор имеет ряд преимуществ: КПД повышен на 12%; удельная металлоемкость снижена на 5,2%; усовершенствована, конструкция горелки и регулятора (направляющего аппарата) подачи воздуха; введена звуковая сигнализация; установлен взрывной предохранительный клапан и ручной насос БКФ - 2М и др. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРОМ  В зависимости от времени года теплогенератор может быть использован в качестве отопителя или вентилятора. Система управления теплогенератора – автоматическая -рассчитанная на работу без постоянного наблюдения обслуживающим персоналом в режиме "Отопление автоматическое". Кроме того, система управления предусматривает в необходимых случаях ручное управление теплогенератором. Система управления в режиме "Отопление автоматическое "предусматривает выполнение следующих операций: а) автоматическое включение теплогенератора, если температуре воздуха в отапливаемом помещении ниже заданной. Включение происходит в следующей последовательности: включается электродвигатель форсунки для продувки камеры сгорания; подается топливо и зажигание; отключается зажигание (после воспламенения топлива); включается электродвигатель вентилятора; б) автоматическое отключение теплогенератора; если температура воздуха в отапливаемом помещении достигла заданной величины; если факел не зажегся при включении теплогенератора; при погасания факела во время работы теплогенератора; при перегреве теплогенератора свыше допустимой температуры; при отказе некоторых элементов схемы (фотосопротивлений, реле и пр.) и срабатывании защиты. Отключение происходит в следующем порядке: одновременно прекращается подача топлива и отключается электродвигатель форсунки; отключается электродвигатель вентилятора (после остывания •камеры сгорания); в) повторную кратковременную подачу зажигания при случайном погасании факела в нормальном режиме работы теплогенератора); г) сигнализацию нормальной работы теплогенератора к аварийных отключений. УСТАНОВКА, МОНТАЖ И НАЛАДКА В птичниках и животноводческих помещениях теплогенератор устанавливают в отдельном помещении не ниже третьей степени огнестойкости. Топливную систему монтируют в соответствии со схемой. К расходному баку, который устанавливают выше уровня насоса форсунки не менее I м сверху, присоединяют трубопровод от подземного резервуара, изготовленный из стальных труб с условный проходов 20-25 мм. Для подачи топлива из резервуара в расходный бак используют ручной насос БКФ-4 или электронасос "Кама". Топливо из расходного бака в отстойник поступает самотеком, а затем по гибкому шлангу к насосу форсунки. Дымовую трубу изготовляют из листовой стали толщиной - 2 мм. Наименьшая допустимая высота дымовой трубы 5 м. Между дымоходом и теплогенератором устанавливают сборник конденсата. Всасывающий и распределительный воздуховоды изготовляют при монтаже из тонкой оцинкованной стали. Электрическая схема рассчитана на подключение теплогенератора к сети напряжением 380/220 В. Шкаф управления соединяют с электросетью в соответствии с "Правилами устройстве электроустановок" кабелем, плотно зажимаемым в сальнике, или проводом в газовой трубе, соединяемой со шкафом с помощью резьбы. Сечение токопроводящей жилы выбирают не менее 2.5 мм2. Термосистему регулятора температуры воздуха устанавливают в центре помещения на высоте 0,8 - 1м и соединяют со шкафом управления экранированным проводом или проводом проложенным взаземленной трубке, выполняющей роль экрана (сечение провода не менее 0,5 мм2). Теплогенератор и шкаф управления заземляют в соответствии с указанными выше правилами. После монтажа теплогенератора устанавливают необходимую температуру срабатывания и дифференциал терморегулятора. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА Теплогенератор запускают только после продувки камеры сгорания воздухом в течение З0 с, особенно после кратковременно остановки (при горячей камере сгорания). Несоблюдение этого требования может привести к взрыву паров топлива. Запрещается находиться напротив форсунки и наклоняться над смотровым окном в момент запуска. Работник обслуживающий теплогенератор, должен находиться во время запуска у шкафа управления. При внезапной остановке главного вентилятора повторный запуск теплогенератора разрешается после устранения причины остановки и охлаждения камеры сгорания до температуры 25-28 оС. Продолжительность одного нажатия на кнопку "Зажигание" не более 10 с. При работе в режиме "Ручное отопление" нельзя оставлять работающий теплогенератор без наблюдения, так как в случае погасания факела в этом режиме топливо продолжает поступать в камеру сгорания. Первоначальный запуск мажет быть произведен только после тщательной проверки всех электрических и механических соединений. Вынимать фотосопротивление при работающем или находящемся под напряжением теплогенератором запрещается. При зажигании сигнальной лампы "Авария" необходимо отключить установку и выяснить причину неисправности. Посторонние лица в помещение, где установлен теплогенератор не допускаются. При эксплуатации теплогенераторов воспрещается: отогревать топливопроводы открытым пламенем; использовать в качестве топлива бензин или добавлять его в топливо; работать при не отрегулированной форсунке с ненормальным горением факела; оставлять теплогенератор без присмотра; зажигать рабочую смесь через смотровой люк; регулировать зазор между электродами при работе теплогенератора; эксплуатировать теплогенератор при отсутствия стекла на смотровом глазке; удалять сердечники из чехлов электромагнитных клапанов в системе подачи топливе; допускать работу теплогенератора при отсутствии защитной решетки на всасывающем воздухопроводе. Пуск, работа и остановка теплогенератора производятся при соблюдении следующих мер: проверяют до запуска количество топлива в расходном баке; перед включением теплогенератора продувают камеру сгорания воздухом; убеждаются в наличии искры между электродами; регулируют подачу воздуха; после подачи топлива регулируют процесс горения, добиваясь чистого и прозрачного пламени. После окончания работы теплогенератора закрывают запорный топливный кран у бака и кран перед отстойником, продувают тепло-генератор воздухом. Для каждого теплогенератора исходя из режима его работы составляют годовой график планово-предупредительного ремонта. При монтаже, чистке или ремонте теплогенератора следят, чтобы в корпусе и всасывающем воздухопроводе не остались посторонние предметы (рабочий инструмент, крепежные детали, куски проволоки и т.д.). Методика испытаний теплогенератора. Теплогенератор запустить на режиме "Отопление" и при максимальной подаче топлива прогреть до установившегося режима, при достижении которого произвести замеры необходимых величин и записать их в журнал испытаний. Для получения более достоверных результатов испытаний опыт на этом режиме повторить трижды. Журнал испытаний теплогенератором
Обработка результатов испытанийПри обработке результатов испытаний вычисляются: 1. Плотность воздуха в воздуховоде.  , кг/м3 (1)где  = 1,29 кг/м3 - плотность воздуха при нормальных условиях;Рabc - абсолютное давление воздуха, допустимо принять как Рabc = барометрическое (101464 Па ) 2. Средняя скорость воздуха. Vm=Envcм/с (2) где En= 0,75 - коэффициент скоростного поля. 3. Объемный расход воздуха при конечной температуре V=vm F м3/с (3) F - площадь сечения воздуховода = 2.7м3 4. Объемный расход воздуха, приведенный к нормальным условиям  м3/с (4)5. Полезная тепловая мощность Q=VoC1pm(t2-t1), кВт (5) где C1pm= 1,3 кДж/(м3К) - средняя объемная изобарная теплоемкость воздуха. t1,t2 - температура воздуха в °С, соответственно на входе и выходе теплогенератора. 6. Расход топлива  кг/с (6)7. Затраченная тепловая мощность  кВт (7)где Вт - расход топлива, кг/с;  = 42000 кДж/кг - теплотворность топлива (керосин и дизельное).8. КПД теплогенератора  (8) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TГ