Изменение температурных

Рис. 13.7. Изменение температур теплоносителей в теплообменнике, обогреваемом паром

Можно считать, что установка вышла на стационарный тепловой режим, если изменение температур в любой из измеряемых точек не превышает ±1 К за две минуты. После выхода установки на стационарный режим показания температур теплоносителей (термопары 1-За, 2-За, 3-За, 4-4а) и показания милли-

т. е. изменение температур в теплообменном аппарате обратно пропорционально водяным эквивалентам.

При параллельном токе (рис. 8-3) изменение температур имеет характер, изображенный на рис. 8-4. По оси абсцисс отложена поверхность аппарата (иначе говоря, отложены расстояния, пройденные водой в аппарате вдоль поверхности), по оси ординат — значения температур в различных местах поверхности. Верхняя кривая дает измене-

ние температуры греющей жидкости; нижняя кривая — нагреваемой жидкости. Слева изображен случай, когда изменение температуры греющей жидкости меньше, чем изменение температуры нагреваемой жидкости.

Рис. 8-4. Изменение температур рабочих тел по ходу в теплообменном аппарате с параллельным током.

Рассматривая диаграммы, характеризующие изменение температур для случаев параллельного тока и противотока,

Рис. 8-6. Изменение температур рабочих тел по ходу в теплообменном аппарате с противотоком.

случае это будет тогда, когда греющим телом служит насыщенный пар, а нагреваемым — жидкость. Постоянство температуры насыщенного пара определяется тем, что процесс отдачи тепла от пара идет при р = const. В этом случае изменение температур показано на рис. 8-7, причем здесь, очевидно, не имеет значения место входа и выхода одной жидкости по отношению к другой.

Рис. 8-7. Изменение температур рабочих тел по ходу в теплооб-менном аппарате, когда греющая Жидкость — насыщенный пар.

Рассмотрим случай определения поверхности нагрева аппарата для параллельного тока жидкостей, изменение температур которых по их ходу в аппарате представлено на рис. 8-9. Если поверхность аппарата F м2, а коэффициент теплопередачи, который мы примем одинаковым для всей

Наиболее важные факторы формирования покрытия - температура подложки, ее тепловое состояние при ионной очистки и напылении. Поэтому при разработке технологии ионно-вакуумной обработки температурные условия рассматриваются как главный оптимизационный параметр. Управление тепловыми условиями осаждения покрытий осуществляют посредством кратковременного подключения высокого напряжения, изменением величины напряжения на подложке, варьированием силы тока, подогревом или охлаждением подложки внешними источниками тепла, а также использованием специальной технологической оснастки с определенной теплоемкостью. В целом изменение температурных условий во время технологического цикла происходит в соответствии с тремя стадиями (рис. 8.10). Завершающий этап технологического процесса - стадия охлаждения, которое должно осуществляться до определенных температур в вакуумной камере. Охлаждение изделия в рабочей камере проводят для предотвращения окислительных процессов на его поверхностях. Выбор состава покрытий и конструирование поверхностных слоев с повышенной сопротивляемостью конкретному виду изнашивания материала трибосистемы базируются на экспериментальных результатах исследования триботехнических свойств модифицированных материалов.

Изменение температурных перепадов теплоносителей в теплообменнике обратно пропорционально отношению их водяных эквивалентов. Чем меньше водяной эквивалент данного теплоносителя, тем больше изменяется его температурный перепад А^. Характер изменения температур рабочих тел при прямотоке и противотоке показан на рис. 15-9.

Кроме того, наиболее совершенные установки типа пластометров позволяют моделировать изменение температурных условий в процессе деформации металла, например моделирование непрерывной прокатки стали с температурой начала прокатки 1150°С и окончания прокатки при 950°С.

Важно подчеркнуть, что достигаемые перепады температур и изменение температурных полей при разгрузке в четном или нечетном полуцикле с переходом от теплового состояния А$ к состоянию А0 и от теплового состояния Л! к состоянию А2 и далее к А0 определяют лишь упругое деформирование. Деформирование за пределом упругости происходит под действием суммарных температурных нагрузок в режимах А3 и А± в соответствующей последовательности их реализации (см. рис. 4.42).

При компенсации температурных деформаций на основе применения специальных обратных связей в качестве контролируемых параметров можно использовать: частоту вращения шпинделя; темп генерирования тепла в станке; изменение температурных характерных точек станка; смещение шпинделя станка; погрешность обработки детали.

Циклическое изменение температурных напряжений имеет место также при пуске турбины из «горячего» состояния (после 8-часового простоя турбины в резерве). При этом растягивающие напряжения на внутренней поверхности возникают из-за снижения температуры на режимах набора оборотов и холостого хода турбины, а сжимающие — при наборе электрической нагрузки. В этом случае размах номинальных напряжений может достигать 300 МПа. Снижение температуры стенки при наборе оборотов и холостом ходе, являясь причиной образования растягивающих напряжений на внутренней поверхности, одновременно объясняет причину высоких сжимающих напряжений: чем ниже температура стенки перед ее разогревом, тем больше температурные разности могут в ней реализоваться при разогреве.

Изменение температурных условий приводит к изменению характера роста пленки на поверхности одного и того же металла и в конце концов поверхностная пленка теряет свои защитные свойства, процессы диффузии уже не оказывают замедляющего действия и металл быстро окисляется.

этом в какой-то мере от конструктивных характеристик оборудования. Термодинамические исследования необходимы для выявления тепловых схем и параметров оборудования (температура, давление и расход рабочего тела в различных элементах схемы), дающих максимальные значения к.п.д., для оценки конструктивной выполнимости оборудования на оптимальные параметры и определения конструктивного исполнения элементов схемы, так как без предварительной оценки особенностей конструкций агрегатов и узлов, составляющих оборудование теплосиловой части, невозможно правильно оценить стоимость этих узлов и получить достаточно точное решение при технико-экономической оптимизации. На основании результатов термодинамической оптимизации можно выделить несколько примерно равноэкономичных по к.п.д. схем, сравнение которых и выбор одной или нескольких из них для технико-экономической оптимизации производится по другим признакам (надежность, технологичность оборудования и т. д.). При термодинамической оптимизации принимаются постоянными температурные напоры в поверхностях нагрева и гидравлические сопротивления элементов; устойчивость решения по структуре схемы должна проверяться варьированием этих величин, так как при технико-экономической оптимизации имеет место изменение температурных напоров и гидравлических сопротивлений.

Рис. 6.15. Изменение температурных перепадов по корпусу стопорного клапана в процессе пуска

3.8Л. Изменение температурных сигналов во времени. Тепловой НРК называют активным, или динамическим (transient, dynamic), поскольку сигналы от внутренних дефектов существенно зависят от времени наблюдения информативных параметров. Анализ изменений AT и Сип во времени представляет также интерес с точки зрения повышения отношения сигнал/шум; соответствующие алгоритмы широко распространены в современном ТК.

Рис. 3.19. Изменение температурных сигналов во времени на поверхности