Межтрубное пространство

Увеличение удельной энтропии и межслоевого расстояния ЖКС, уменьшение накопления энтропии

Установлено, что параметр кристаллической ячейки всех материалов с повышением температуры увеличивается незначительно, при этом у композиционных материалов этот параметр больше. Величина межслоевого расстояния практически не зависит от температуры до момента достижения температуры плавления кристаллической фазы. Однако введение наполнителей приводит к изменению межслоевого расстояния, при этом природа и форма частиц наполнителя оказывают различное влияние на формирование надмолекулярной структуры. Поэтому матрица материала криолон-3, содержащего волокнистый наполнитель, имеет межслоевое расстояние большее, чем у чистого ПТФЭ, в то время как структура матрицы материала КВН-3, содержащего дисперсные наполнители, характеризуется межслоевым расстоянием меньшим, чем у чистого ПТФЭ. Температура 553 К для ПТФЭ является критической. Начиная с этой температуры идет процесс плавления кристаллических областей, который заканчивается при температуре 603 К. Степень "дальнего" порядка в матрице при этом уменьшается,

Сила трения и интенсивность изнашивания по окончании приработки не остаются постоянными, а изменяются относительно некоторого среднего значения. Периодичность этих изменений указывает на их связь с изменением структуры тончайшего поверхностного слоя полимерного образца и пленки фрикционного переноса, в том числе с изменением межслоевого расстояния в структуре полимерной пленки, а также с образованием и разрушением трибоструктуры с жидкокристаллической мезофазой.

Рис. 6.18. Температурные зависимости параметра а (а) и межслоевого расстояния Сам (б) надмолекулярной структуры модифицированного ПТФЭ

параметр больше. Величина межслоевого расстояния практически не зависит от температуры до достижения температуры плавления кристаллической фазы. Однако влияние наполнителей вызывает изменение межслоевого расстояния, при этом природа и форма частиц наполнителя оказывают различное влияние на формирование надмолекулярной структуры. Поэтому матрица криолона-3, содержащего волокнистый наполнитель, имеет межслоевое расстояние большее, чем у чистого ПТФЭ, в то время как структура матрицы материала КВН-3, содержащего дисперсные наполнители, характеризуется межслоевыми расстояниями меньшими, чем у чистого ПТФЭ. Степень кристалличности матрицы с повышением температуры возрастает (рис. 6.19).

Другим перспективным методом физической модификации является радиационная обработка полимеров. Для модификации ПКМ на основе ПТФЭ используется у-облучение. В работе [105] исследовали влияние у-облучения дозами до 3 • 105 Гр на изменение структуры и свойств ряда ПКМ. Установлено, что с увеличением дозы у-облучения происходит увеличение степени кристалличности полимерной матрицы (рис. 6.20), наблюдается тенденция к увеличению размеров кристаллитов (на 10-30%), происходит изменение межслоевого расстояния в аморфной фазе. Наибольшее повышение степени кристалличности наблюдается для ПТФЭ, модифицированного ранее введением различных наполнителей (ПКМ: Ф4К20, Ф4УВ5ДМ5, Ф4С15).

В процессе облучения структура образцов подвергается существенной аморфизации: уменьшаются размеры кристаллитов, увеличивается межслоевое расстояние (относительное изменение межслоевого расстояния для всех образцов оказалось примерно одинаковым: 6—7%). Изменяются и электрические ха-

Получение искусственных графитов осуществляется рядом последовательных превращений органического углеродсодержащего материала в углерод (карбонизация), а затем — в графит (графита-ция). Основными различиями между структурой неграфитиро-ванного углерода и структурой графита являются дефектность атомных сеток, их ограниченные размеры и отсутствие периодичности в третьем измерении по оси с. При термической обработке происходит уменьшение межслоевого расстояния (d002), увеличение La — диаметра и Lc — высоты кристаллита (рис. 1.3). Рост размеров кристаллитов приводит к существенной переориентации графитовых слоев, которые имеют тенденцию располагаться параллельно друг другу.

Несмотря на высокую прочность в плоскости атомных слоев, кристалл может быть легко изогнут вследствие низкого модуля сдвига. Межслоевой сдвиг затрудняется при введении в кристаллическую решетку дефектов. Дефекты внутри слоев типа вакансий, внедрений, дисклинациий и дефекты упаковки соседних слоев приводят к возрастанию межслоевого расстояния. Внутрислоевые и межслоевые дефекты часто взаимосвязаны, поскольку дефекты внутри слоя могут приводить к неправильной упаковке соседних слоев, а вследствие того и к возрастанию межслоевого расстояния, что вызывает неполную делокализацию л-электронов и затрудняет межслоевой сдвиг. Дисклинации также препятствуют сдвигу и приводят к появлению вакансий и неправильной упаковке соседних слоев.

межслоевого расстояния в кристаллическом А12О3. Атомы Nb образуют сильные ковалентные связи с атомами кислорода.

Установлено, что параметр кристаллической ячейки всех материалов с повышением температуры увеличивается незначительно, при этом у композиционных материалов этот параметр больше. Величина межслоевого расстояния практически не зависит от температуры до момента достижения температуры плавления кристаллической фазы. Однако введение наполнителей приводит к изменению межслоевого расстояния, при этом природа и форма частиц наполнителя оказывают различное влияние на формирование надмолекулярной структуры. Поэтому матрица материала криолон-3, содержащего волокнистый наполнитель, имеет межслоевое расстояние большее, чем у чистого ПТФЭ, в то время как структура матрицы материала КВН-3, содержащего дисперсные наполнители, характеризуется межслоевым расстоянием меньшим, чем у чистого ПТФЭ. Температура 553 К для ПТФЭ является критической. Начиная с этой температуры идет процесс плавления кристаллических областей, который заканчивается при температуре 603 К. Степень "дальнего" порядка в матрице при этом уменьшается,

В зависимости от тятологичккрй схемы охлаждаемый продукт в аппаратах кожухотрубнатого типа подается либо Б трубное, либо ь межтрубное пространство. Таким образом, трубы и трубные решётки конденсаторов и холодильников во всех случаях подвергаются коррозии как со стороны продукта, так и со стороны теплоносителя или охлахдайеей жидкости.

Межтрубное пространство заполнено теп-лоизолятором с коэффициентом теплопроводности X,. Температура внутренней трубы t\, а наружной 12. Для решения этой задачи методом электротепловой аналогии достаточно замерить электрическое сопротивление R', между двумя металлическими кольцами, плотно прижатыми к листу электропроводной бумаги, лежащему на гладком неэлектропроводном основании.

При расчете большинства теплообменников можно ограничиться введением rf«0,8 и рекомендовать в процессе эксплуатации периодически очищать трубки теплообменника от загрязнений, чтобы предотвратить снижение эффективности его работы. Причем проще очистить внутреннюю поверхность труб, поэтому более грязную среду лучше направлять в трубы, а чистую — в межтрубное пространство. Например, в подогревателях воды: сырую (необработанную) воду направляют в трубы, а пар или конденсат в межтрубное пространство. Ежегодно, а иногда и чаще, трубки таких теплообменников очищают от загрязнений изнутри либо механически, либо с помощью специальных растворов.

метичной нагреваемой (охлаждаемой) поверхности (см. рис. 1.3). Здесь можно выделить четыре основных варианта: канал с проницаемой вставкой а; межтрубное пространство, заполненное пористой матрицей б: поверхность с ребрами, вершины которых соединены с проницаемой перегородкой в; поверхность, покрытая слоем пористого материала, в котором имеются каналы г. В последних двух вариантах теплоноситель проходит сквозь пористую структуру и движется по каналам вдоль поверхности;

Указанный метод интенсификации теплообмена послужил причиной того, что одновременно с развитием технологии изготовления пористых металлов было предложено большое количество конструкций разнообразных теплообменных устройств, в которых каналы или межтрубное пространство заполнены такими металлами. 12

го теплообмена. Очевидная физическая идея этого способа послужила причиной того, что одновременно с развитием технологии изготовления io° пористых металлов было предложено большое количество конструкций разнообразных теплообменных устройств, в которых каналы или межтрубное пространство заполнены проницаемой матрицей. К ним относятся как однофазные конвективные теплообменные элементы, так и устройства для организации испарения или конденсации потоков теплоносителя.

Существуют разные конструкции паровых котлов, но по существу все они представляют собой емкости из малоуглеродистой или низколегированной стали, обогреваемые горячими газами. Из котла пар может поступать в перегреватель, изготовленный из более легированной стали, и нагреваться до еще более высокой температуры. Для обеспечения максимальной теплопередачи котловые трубы обычно объединяют в пучок, а греющие газы подают в межтрубное пространство или, реже, в трубы. Пар после совершения работы или другого использования попадает в трубчатый конденсатор, обычно из сплавов на основе меди. Охлаждающая вода может быть как пресная, так и загрязненная, солоноватая; применяют также морскую воду. Сконденсированный пар затем возвращается в котел, и цикл повторяется.

Ингибиторы типа "В" используются для постоянной закачки в жидкость, заполняющую межтрубное пространство скважины. Они должны хорошо растворяться в жидких углеводородах, а их концентрация в нефти должна составлять около 40 мг/л.

непрерывная закачка ингибитора дозировочными насосами через межтрубное пространство и специальную колонну малого диаметра.

Наиболее целесообразным следует считать количество ингибитора на единицу жидкости. Оно колеблется в зависимости от эффективности ингибиторов в пределах от 100 до 2000 мг/л и более. Ингибитор считается эффективным, если его количество является достаточным (150—300 мг/л). На месторождениях, содержащих HaS и ССЬ, наиболее приемлема пакерная конструкция скважин. Пакер изолирует межтрубное пространство (между насосно-компрессорной и обсадной трубами), которое заполняется ингибитором коррозии и снижает растягивающие нагрузки, приходящиеся на колонну насосно-компрессорных труб. Применение специальных пакеров может практически полностью разгрузить колонну и снизить возможность сероводородного растрескивания. В безпакерных скважинах рекомендуется применять трубодержатели. Заполнение межтрубного пространства ингибитором надежно защищает от коррозионных поражений наружную поверхность насосно-компрессорных труб и внутреннюю — обсадных труб.

К выходной части двигателя присоединяется особый аппарат — конденсатор F, в котором поддерживается низкое давление; в паровых машинах — около 0,1—0,15 бар и в паровых турбинах 0,03—0,05 бар. Таким образом, расширение рабочего тела в двигателе происходит до давления в конденсаторе, значительно более низкого, чем атмосферное. В конденсаторе пар конденсируется, что достигается отнятием от пара тепла (скрытой теплоты парообразования). Большей частью применяются так называемые поверхностные конденсаторы. Процесс отнятия тепла от пара происходит в них таким образом. Из какого-либо водоема — реки или озера — циркуляционным насосом /С вода подается в трубки, размещенные внутри конденсатора; пар от двигателя поступает в межтрубное пространство конденсатора; проходящая по трубкам вода отнимает от пара тепло, кон-денсируя пар; получившаяся из пара вода — конденсат — стекает в нижнюю часть конденсатора, а охлаждающая (циркуляционная) вода выбрасывается обратно в реку. Скопившийся конденсат засасывается конденсатным насосом G и направляется в питательный бак.