Конденсации содержащихся

Присутствие в паре неконденсирующихся газов (например, воздуха) сильно снижает значение коэффициента теплоотдачи (рис. 10.5) из-за того, что пар, подходя к поверхности, на которой идет конденсация, увлекает вместе с собой и неконденсирующиеся газы. При конденсации происходит как бы сортировка перемещенных молекул пара и газа — первые захватываются пленкой конден-

влияет на конденсацию адсорбированных атомов. В зависимости от условий конденсации происходит взаимодействие адсорбированных атомов, их миграция по поверхности и образование зародышей новых фаз. Тепловое состояние поверхности обрабатываемого материала зависит от температуры нагрева подложки и тепловой энергии, сообщаемой при облучении.

BOB L, весь процесс конденсации происходит при постоянной температуре, как в случае чистого вещества.

При конденсации происходит как бы отсос пара через межфазную границу. Простое решение получается для продольного ламинарного обтекания плоской пластины с равномерно распределенным отсасыва-

Адиабатный процесс расширения 'Пара до давления р2 и температуры Т2 изображается отрезком прямой 2—3, а процесс конденсации пара — отрезком прямой 3—4. Так как процесс конденсации происходит при постоянном давлении р2 и температуре Т2, то прямая 3—4 является одновременно изотермой и в то же время изобарой.

Для вывода формулы, служащей для определения термодинамического к. п, д, основного цикла паросиловой установки, воспользуемся диаграммой s — Т, изображенной на рис. 49. Так как процесс нагрева воды и превращения ее в перегретый пар происходит при постоянном давлении, то количество тепла, затрачиваемого в этом процессе, равно разности энтальпий пара в конце процесса парообразования (точка 3) и воды в начале этого процесса (точка 5). Энтальпия воды г'2 в точке 5 определяется площадью 0—5—5'—0\—0 и энтальпия пара f'i — площадью 0—/—2—3—3'—0\—0. Поэтому количество тепла, затрачиваемого на образование пара, равно q = i\ — i'2 — площ. О—1—2—3—3'~Oi—O— пяощ.О—5—5'—01—0 = площ. 5- 1—2— 3—У—5'—5. Отвод тепла от «ара при его конденсации .происходит при постоянном давлении р%. Поэтому количество отводимого тепла qz можно также считать равным разности эталь-пий пара в начале процесса конденсации (точка 4) и воды в конце этого процесса (точка 5). Энтальпия пара ?2 в точке 4 определяется площадью 0—5—4—3'—0, —0. Количество отводимого тепла равно <7г — *2 — i'a = площ. О—5—4—3'—0±—0 — площ. О—5—5'—01—0 = площ. 5—4—3'—5'—5. Количество полезного тепла в основном цикле паросиловой установки равно разности количеств подведенного и отведенного тепла, т. е.

О природе кавитации и механизма ее разрушительного действия на гидравлические агрегаты и их элементы существует несколько гипотез, наиболее распространенная из которых сводится к следующему. При понижении давления в какой-либо точке потока жидкости ниже давления насыщенных ее паров при данной температуре жидкость вскипает (происходит ее разрыв), выделившиеся же пузырьки пара увлекаются потоком и переносятся в область более высокого давления, в которой паровые пузырьки конденсируются (смыкаются). Так как процесс конденсации парового пузырька (каверны) происходит мгновенно, частицы жидкости перемещаются к его центру с большой скоростью, в результате кинетическая энергия соударяющихся частиц жидкости вызывает в момент завершения конденсации (в момент смыкания пузырьков) местные гидравлические удары, сопровождающиеся резкими забросами давления и температуры в центрах конденсации. Если конденсация паровых пузырьков будет происходить у стенки канала, то последняя будет подвергаться со стороны движущихся частиц жидкости непрерывным гидравлическим микроударам. В результате при длительной кавитации под действием указанных гидравлических ударов и одновременном воздействии высокой температуры, развивающейся в центрах конденсации, происходит поверхностное разрушение (эрозия) деталей.

Механизм кавитации может быть представлен следующим образом. В любой жидкости имеются газовые или паровые пузырьки, служащие ядрами кавитации. При понижении давления до определенной величины в этих пузырьках происходит выделение паров жидкости и растворенных в ней газов. В результате этого пузырьки быстро увеличиваются в объеме. В дальнейшем, попадая вместе с потоком жидкости в зону повышенного давления, пузырьки сокращаются (захлопываются) вследствие конденсации паров, находящихся в них. Этот процесс конденсации происходит с довольно большой скоростью, сопровождается местными гидравлическими ударами, шумом, разрушением материала и другими нежелательными явлениями. Существует предположение, что уменьшение объемной прочности у многих жидкостей связано с содержанием в них различных примесей, например, твердых несмачиваемых частиц и парогазовых пузырьков, в частности, субмикроскопических пузырьков, служащих ядрами кавитации.

В зоне спонтанной конденсации происходит бурное выделение тепла и наблюдается повышение статического давления и температуры пара, скорость потока уменьшается. Однако, как правило, во всей расширяющейся части сопла Л аваля поток остается сверхзвуковым. В том случае, если повышение статического давления оказывается столь значительным, что скорость потока уменьшается до Ма=1, в зоне интенсивного подвода тепла возникает скачок уплотнения. Впервые экспериментально возникновение скачков уплотнения было установлено авторами работ (Л. 150, 210, 225]. В работах [Л. 149, 150] описаны нестационарные явления в соплах Лаваля, при которых скачок уплотнения перемещается в зону минимального сечения (против потока) и далее в дозвуковую часть сопла.

влияет на конденсацию адсорбированных атомов. В зависимости от условий конденсации происходит взаимодействие адсорбированных атомов, их миграция по поверхности и образование зародышей новых фаз. Тепловое состояние поверхности обрабатываемого материала зависит от температуры нагрева подложки и тепловой энергии, сообщаемой при облучении.

Если ликвидация (конденсация) кавитационных пузырьков будет происходить у стенки канала, то она будет подвергаться непрерывным гидравлическим ударам со стороны быстродвижу-щихся частиц жидкости. В результате при длительной кавитации под действием указанных гидравлических ударов и одновременном воздействии высокой температуры, развивающейся в центрах конденсации, происходит поверхностное разрушение (эрозия) деталей.

Низкая температура конденсации позволяет использовать для получения холода на уровне температуры 255 К низкопотенциальную теплоту пирогаза и теплоту конденсации содержащихся в нем водяного пара и смолы. Из кипятильника 12 жидкий хладагент поступает через дроссельный вентиль в испаритель 14 к потребителям холода с температурой 255 К. Парообразный хладагент из испарителя направляется в абсорбер 15, охлаждаемый водой, где поглощается слабым раствором, поступающим из генератора 11. Образующийся при этом крепкий раствор насосом 16 через теплообменник 17 возвращается в генератор 11.

Концевой холодильник. Кроме промежуточного холодильника, целесообразно установить между цилиндром высокого давления и воздухосборником концевой холодильник для сепарации и конденсации содержащихся в сжатом воздухе паров воды и масла.

равная 0,24 ккал/кг °С; К — общий коэфи-циент теплопередачи от воздуха к воде; коэфи-циент 1,15 учитывает тепло, потребное для конденсации содержащихся в воздухе водяных паров:

Другой особенностью является возможность использования высшей теплоты сгорания топлива, включающей скрытую теплоту конденсации содержащихся в продуктах сгорания водяных паров. Коэффициент использования топлива возрастает примерно на 10 %. При контакте газов с холодной водой имеется также возможность охладить газы до температуры ниже окружающей среды, что еще более увеличивает коэффициент использования топлива. В контактных экономайзерах происходят процессы тепло- и массообмена с понижением энтальпии газов. В зависимости в основном от температуры нагреваемой воды процессы могут идти с понижением или увеличением влагосо-держання газа.

щих газов ниже точки росы, составляющей для продуктов сгорания природного газа 50—60° С. При этом появляется возможность использования не только физического тепла дымовых газов, но и тепла конденсации содержащихся в них водяных паров.

Главной особенностью и одновременно главным преимуществом контактных экономайзеров, как и контактных водонагревателей любого другого типа, является возможность осуществления конденсации содержащихся в продуктах сгорания водяных паров и использования выделяющегося при этом тепла для нагрева воды. Поэтому эффективность применения контактного нагрева воды дымовыми газами при прочих равных условиях растет с увеличением их начального влагосодержания, зависящего от состава и влажности топлива и коэффициента избытка воздуха в продуктах сгорания.

Научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы последних 30—35 лет в Советском Союзе [4—24] и примерно 15—20 лет в зарубежных странах показали, что для глубокого охлаждения продуктов сгорания природного газа ниже точки росы весьма эффективны конденсационные контактные (смесительные, пленочные) теплообменники, в которых дымовые газы и нагреваемая ими жидкость (вода, водные растворы различных веществ) непосредственно соприкасаются друг с другом. Большая межфазная поверхность в единице объема и более высокая интенсивность теплообмена в условиях конденсации водяных паров из газов в этих теплообменниках обеспечивают высокое теплонапряжение в аппарате, реальную возможность охлаждения газов до 20—40 °С и практически полное использование физической теплоты продуктов сгорания и значительной части теплоты конденсации содержащихся в них водяных паров при приемлемых габаритных размерах и аэродинамическом сопротивлении агрегатов.

Особенностью и одновременно главным преимуществом контактных экономайзеров и котлов, равно как и конденсационных поверхностных теплообменников, являются возможности конденсации содержащихся в продуктах сгорания водяных паров и использования выделяющейся при этом теплоты для нагрева воды. Поэтому эффективность применения контактного нагрева воды дымовыми газами при прочих равных условиях возрастает с увеличением их начального влагосодержания.

СИСТЕМА [отсчета {лабораторная связана с измерительными приборами; относительная движется по отношению к абсолютной системе отсчета принятой за неподвижную); периодическая элементов Менделеева классификация химических элементов, отражающая периодическую зависимость их свойств от заряда ядер их атомов; СКАЧОК (конденсации— особая форма ударной волны, возникающая в ускоряющемся сверхзвуковом потоке газа в результате конденсации содержащихся в нем водяных паров; межфазный потенциала — разность потенциалов на границе раздела фаз; поглощения скачкообразное нарушение монотонно убывающей зависимости коэффициента поглощения рентгеновских лучей с увеличением их частоты); СКИН-ЭФФЕКТ -неравномерное распределение интенсивности (плотности) переменного электрического тока по сечению провода или магнитного потока по сечению магниiопровода; СКОРОСТЬ......быстрота изменения переменной физической величины со временем, определяемая отношением изменения этой величины к промежутку времени, в течение которого произошло это изменение;

В результате охлаждения дымовых газов и увеличения их влагосодержа-ния разность между температурой газов и температурой конденсации содержащихся в них водяных паров существенно уменьшается. При этом возникает опасность выпадения росы и коррозии металлических поверхностей газохода. Поэтому температура газов за мокрым золоуловителем должна быть не ниже 120° С.