Криогенных жидкостей

4.6. Винтер Е. Р. Ф., Уонг А. К., Мак-Фадден П. Исследование пузырькового объемного кипения в криогенных жидкостях с помощью высокоскоростной микрофотографической съемки. В сб. «Тепло- и массоперенос», т. 9. Минск, «Наука и техника», 1968.

Уменьшение скорости движения среды связано с увеличением диаметров трубопроводов и арматуры, что нежелательно, в особенности для систем, работающих «а криогенных жидкостях. .

8. Компактность и малая масса, что позволяет считать шаровые краны наиболее рациональной конструкцией арматуры для стендовых метем, работающих на криогенных жидкостях.

рует температурные изменения, которые имеют место при работе на 'Криогенных жидкостях. Такая схема затвора целесообразна для арматуры с большими условными проходами (с?у>150 мм), работающей на низких рабочих давлениях (р<50 бар).

Краны с жестким предварительным поджатием затвора наиболее просты по конструкции и обеспечивают двустороннее уплотнение. Недостатком их является уменьшение 'поджатия по мере износа седел, что приводит к нарушению герметичности затвора при малых давлениях. Для восстановления поджатия необходима периодическая подтяжка седел резьбовыми втулками. Кроме того, при работе таких затворов на криогенных жидкостях затяжка седел может ослабнуть в результате разности температурных деформаций внутренних деталей затвора и корпуса крана.

Упругое поджатие шара позволяет увеличить срок службы затвора, а также обеспечивает компенсацию температурных изменений при работе арматуры на криогенных жидкостях.

2. При 'закрытом затворе не образуются застойные зоны со стороны подачи давления. Это особенно важно . для систем, работающих на агрессивных и криогенных жидкостях.

Несмотря на перечисленные недостатки затвор с плавающим шаром и одним подпружиненным седлом может быть с успехом использован для арматуры, работающей на криогенных жидкостях при давлениях рабочей среды -р<20 бар и dy>150 мм.

На рис. 23 дана конструкция запорного крана с плавающим шаром и подпружиненным седлом, предназначенного для работы на криогенных жидкостях. Диаметр условного прохода крана с(у = 200 мм, давление рабочей среды р = 20 бар. В целях уменьшения габаритов и массы конструкции проходное сечение затвора несколько уменьшено.

Длительная эксплуатация показала надежную работу уплотнений такого типа как в криогенных жидкостях, так и в агрессивных и токсических средах.

При проектировании подшипников скольжения с использованием фторопласта-4 для арматуры, работающей в криогенных жидкостях, необходимо иметь в виду, что коэффициент линейного расширения фторопласта-4 в четыре раза выше, чем у нержавеющей стали. Следовательно, зазоры в подшипниках должны обеспечивать предполагаемую температурную деформацию полуоси шара и вкладыша подшипника.

ВИХРЕВОЙ НАСОС, тангенциальный насос,-1) динамический насос, в к-ром жидкость получает энергию в результате её завихрения вращающимся рабочим колесом и перемещается по периферии рабочего колеса в тангенц. направлении. В.н. применяются, когда требуется большой напор при малой подаче. Особенно перспективны для перекачивания бензина, к-т, щелочей, криогенных жидкостей и т.д.

Формулы хорошо согласуются с результатами эксперимента при 109 < Ra < 1012, 0,7 < Рг < 10 и применимы для криогенных жидкостей.

Пленочная конденсация возникает на смачиваемой поверхности. Теплота, выделяющаяся на поверхности раздела фаз, отводится в стенку через пленку конденсата. В процессе конденсации температура ТП поверхности жидкой пленки остается несколько ниже температуры Т„ насыщения. Для обычных и криогенных жидкостей Тп незначительно отличается от Т„. Термическое сопротив-

жидких и сжатых криогенных продуктов (кислорода, азота, 1 гелия и др.), оборудование для хранения транспортирования криогенных продуктов, газификаторы, гелиевые криостаты, насосы для криогенных жидкостей и т. п. Созданы оригинальные криогенные гелиевые рефрижераторные и ожижительные установки различной холодопроизводительности (КГУ-500/4,5; КГУ-250/4,6, КГУ-1600/4,5 «Пингвин» и др.). Освоен выпуск микрокриогенного оборудования для различных областей приборостроения и газовых машин ЗИФ-1000 и АЖ-0,05 для получения жидкого азота.

15. Гетманец В. Ф., Михальченко Р. С., Архипов В. Т. Исследование затвердевания криогенных жидкостей при использовап.чи откачки. — ИФЖ, 1972, т. 22, К« 5, с. 1548—655.

верхности нагревателя, а от кромки микровпадины радиуса Rc, в которой зарождается пузырь. Последнее обстоятельство справедливо для жидкостей, имеющих малые краевые углы, например для криогенных жидкостей.

До настоящего времени нет единой точки зрения на причину возрастания коэффициента теплоотдачи при уменьшении толщины пленки. Отсутствуют также обобщенные зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи в тонких пленках в условиях, когда нет принудительного движения жидкости. В работе [32] авторы рекомендуют формулы для расчета интенсивности теплообмена при кипении криогенных жидкостей в тонких пленках. Однако каждая из трех рекомендованных формул обобщает опытные данные, относящиеся только к данной группе жидкостей: 1 — для расчета а при кипении азота, кислорода, аргона; 2 — для расчета а при кипении

При заданном значении q интенсификация теплообмена за счет увеличения шероховатости возможна только до определенного. предела. Так, при кипении фреона-113 (рис. 7.10) увеличение высоты выступов шероховатости Rz от 18,7 до 58 мкм не приводит к росту коэффициента теплоотдачи. По данным работы [32], при кипении криогенных жидкостей максимальная теплоотдача наблюдается при Rz= = 5-=-10 мкм.

что рекомендованные авторами [32] полуэмпирические зависимости для учета влияния рассматриваемых факторов на теплоотдачу при кипении криогенных жидкостей проверены по опытным данным, полученным только при атмосферном давлении.

Изложенная выше разработанная авторами [32] физическая модель, призванная объяснить влияние теплофизических свойств и толщины греющей стенки на теплоотдачу при кипении, на практике реализуется только в определенных условиях и в основном при кипении криогенных жидкостей. Как известно, криогенные жидкости отличаются от обычных жидкостей чрезвычайно высокой способностью смачивать твердые тела (для них краевой угол 6->-0). Обладая почти абсолютной смачиваемостью, они легко заполняют микровпадины даже очень малых размеров, в результате чего такие впадины теряют способность генерировать паровую фазу п поверхность обедняется активными центрами парообразования. Под влиянием этого фактора в переходной области от естественной конвекции в однофазной среде к развитому пузырьковому кипению зависимость коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока становится более значительной (показатель степени п. в уравнении a^qn достигает значений 0,8—0,9). Для обычных жидкостей почти прямая пропорциональность между а я q в переходной области, как уже отмечалось, наблюдается только при ки-

Рядом, исследователей установлено, что при кипении криогенных жидкостей «а теплоотдающей поверхности из меди коэффициенты теплоотдачи оказываются выше, чем на поверхностях из нержавеющей стали. Некоторые исследователи •объясняют это влиянием теплофизических свойств поверхности нагрева. Однако 7/ 2 , это можно объяснить и тем,