Охлаждения температуры

Немалую роль в общем балансе теп-лопотребления предприятия могут играть котлы-утилизаторы и устройства испарительного охлаждения технологического оборудования (см. далее гл. 2). На ряде предприятий за счет использования вторичных энергоресурсов покрывается до половины потребности в теплоте. В качестве источников теплоты могут также использоваться атомные станции теплоснабжения (ACT), представляющие собой по существу атомные котлы.

Немалую роль в общем балансе тепло-потребления предприятия могут играть котлы-утилизаторы и устройства испарительного охлаждения технологического оборудования. На ряде предприятий за счет использования вторичных энергоресурсов покрывается до половины потребности в теплоте.

В производстве синтетического каучука (СК) основное количество воды (до 95 %) используется для охлаждения технологического оборудования и перерабатываемых продуктов. Загрязненные сточные воды образуются при отмывке и охлаждении реакционных газов, приготовлении дисперсионной среды, очистке продуктов производства от водорастворимых примесей, при гидролизе перерабатываемых веществ.

Следует отметить, что качество воды, потребляемой для охлаждения технологического оборудования, до настоящего времени не регламентировалось. Однако в случае неудовлетворительного качества воды в источнике производственного водоснабжения, используемого для охлаждения, могут значительно возрастать эксплуатационные расходы на предотвращение или ликвидацию последствий коррозии теплообменного оборудования, накипеобразования и биологических обрастаний. Установление требований к качеству охлаждающей воды для АЭС позволит при выборе источника водоснабжения оценить способность воды вызывать коррозию конструкционных материалов, накипеобра-зование и биологическое обрастание на поверхностях теплообменного оборудования и трубопроводов. Общие требования к качеству воды, используемой для охлаждения технологического оборудования АЭС с прямоточной системой водоснабжения или оборотной системой водоснабжения с прудом-охладителем, приводятся в табл. 2. (При разработке норм физических показателей качества воды учитывались нормы качества, приведенные в работах [3—5].)

Таблица 2. Требования к качеству воды, потребляемой АЭС для охлаждения технологического оборудования

4) технологически регламентированного охлаждения технологического продукта (ТРО).

Кроме КУ РК-12/14Ф, используемого для охлаждения относительно низкотемпературных отходящих газов (790 °С) после вращающихся печей, при производстве обесфторенных плавленных фосфатов в циклонных печах (температура отходящих газов 1600-1700 °С) используются рассматриваемые в гл. 4 энерготехнологические агрегаты типа ЭТА-ЦФ-7 с радиационными котлами-камерами охлаждения технологического газа. Основные теплотехнические и конструктивные характеристики этих теплоиспользующих установок приведены в табл. 3.6.

Для охлаждения технологического серусодер-жащего газа

г) камеры или зоны технологически регламентированного охлаждения технологического продукта (КТРО, ЗТРО).

ся к воде, используемой для охлаждения технологического обо-

Изложенное выше по определению стабильности не относится к воде, используемой для охлаждения технологического оборудования.

При незначительной скорости охлаждения температура превращения аустенита составляет около 700° С; продуктом превращения является перлит грубого строения, обладающий небольшой твердостью. При большей скорости охлаждения температура превращения около 650—600° С, структура перлита становится более тонкой (образуется сорбит) и твердость возрастает. При дальнейшем ускорении охлаждения температуры превращения все более снижаются и в интервале 600—500° С образуется тростит, обладающий высокой твердостью. При скорости охлаждения vmnl (см. рис. 8.11), кроме Л/, имеется точка А" (Мн), являющаяся началом мартенситного превращения. Эти критические точки существуют лишь до момента достижения скорости охлаждения Рохл2. В интервале скоростей охлаждения от У0хл1 Д° Уохл2 наблюдается тростит+мартенсит (троститно-мартен-ситная структура). С последующим увеличением скорости охлаждения точка А/ исчезает. Выше скорости Рохл2 аустенит распадается только на мартенсит.

Основные характеристики термического цикла следующие: максимальная температура, скорость нагрева и скорость охлаждения при различных температурах, а также длительность пребывания материала выше заданной температуры. Эти характеристики цикла зависят от режима сварки, теплофизических свойств материала, конфигурации тела, условий его охлаждения, температуры предварительного подогрева.

Характер изменения электрической проводимости образцов сплава АК4-1 изучался в зависимости от различных режимов термической обработки: при обычной закалке в зависимости рт температуры среды охлаждения, температуры старения, длительности старения и при изотермической закалке в зависимости от изотермической выдержки при охлаждении в расплаве селитры я длительности изотермической выдержки в среде охлаждения (рис. 4-6).

Рис. 39. Механические свойства стали марки 45Г2 (0,46% С; 1,40% Мп; 0,32% Si; 0,21 %Сг; 0,08% Ni) в зависимости от температуры закалки и среды охлаждения, температуры отпуска и размера заготовки (диаметром 35 и 70 мм). Ударные образцы: продольные 30 X 30 X 160 мм и поперечные 10 X 10 X X 55 мм

дерах, практически ограничен температурой конденсации используемого рабочего вещества при давлении конца расширения. Так, в специальных гелиевых установках, этими методами могут быть получены температуры порядка 4°К, и при последующем вакуумировании жидкого гелия температуры около 1°К- В области температур, близких к абсолютному нулю, резко меняется характер кривых: адиабата сливается с изотермой, возникают явления сверхпроводимости и сверхтекучести. Поэтому и с теоретической точки зрения использование эффекта адиабатического расширения и дросселирования не может дать дальнейшего охлаждения.

Температуры ниже 0,7°К могут быть получены методом адиабатического размагничивания, в основе которого лежит магнитокалорический эффект. На возможность использования этого эффекта для понижения температуры впервые указал П. Ланжевен в 1904 г. В 1926 г., независимо друг от друга Дебай и Джиок осуществили процесс адиабатического размагничивания и достигли температуры ~ 0,27°К. В последующие годы при увеличении намагничивания была достигнута температура 0,0044°К, и в настоящее время этим способом можно получить температуру 0,00114°К. Дальнейшее понижение температуры возможно только путем размагничивания ядра. Впервые такой опыт был осуществлен Курти в 1956 г., при этом была достигнута температура около 0,00002°К. Это наиболее низкая температура, искусственно созданная человеком, полученная путем ядерного магнитного охлаждения *.

Основными элементами технологии рассматриваемого метода являются: нагрев до температуры аустенитизации, пластическая деформация выше температуры рекристаллизации, закалка непосредственно после окончания деформации. Многочисленные опыты показывают, что таким методом обработки можно придать стали значительно более высокие прочностные и пластические свойства по сравнению с обычной закалкой. Получаемые свойства зависят от многих факторов: состава стали, температуры аустенитизации, температуры деформации, степени деформации, способа охлаждения, температуры отпуска.

Рис. S.13. Расчетные и опытные данные по температурному состоянию паровпускного патрубка ЦВД при включенной (а) и отключенной (б) системе охлаждения (температуры в скобках — опытные данные)

На рис. 5.13 приведены расчетные и опытные данные по температурному состоянию паровпускного патрубка при отключенной системе охлаждения. Сравнение этих данных показывает, что практически во всех точках температуры металла на одинаковые значения отличаются от температуры свежего пара.

Влияние теплосмен на механические свойства стали 12Х18Н9Т изучали в ряде работ. Было установлено, что вследствие действия циклических напряжений происходит снижение прочностных и пластических свойств в зависимости от скорости охлаждения, температуры нагрева и числа теплосмен. В'ЦНИИТМАШе изучали структуру и изменение физико-механических свойств стали 12Х18Н10Т при термической усталости.

Таблица 2.5. Взаимосвязь скорости охлаждения, температуры Mf и возникновения закалочных трещин в сплавах Си — At — Ni (обработка для получения твердого раствора: выдержка при 1000 °С, закалка с помощью двух сред с разными i температурами закалки Тдт) [43]