Параметры торможения

При конструктивном расчете теплообменника известны начальные и конечные параметры теплоносителей и необходимо рассчитать поверхность теплообменника, т. е. фактически сконструировать теплообменник. Порядок выполнения такого расчета:

При про верочном расчете известна конструкция теплообменника, т. е. задана площадь поверхности теплообмена F', кроме того, заданы начальные параметры теплоносителей. Необходимо рассчитать конечные параметры, т. е. проверить пригодность данного теплообменника для какого-то технологического процесса. Сложность расчета заключается в том, что уже в самом его начале необходимо знать конечные температуры теплоносителей, поскольку они входят как в уравнение теплового баланса, так и в уравнение теплопередачи. При средней температуре, которую не найти без знания конечных, берутся параметры теплоносителей в расчетах коэффициентов теплоотдачи.

Наиболее простым является конструктивный расчет теплообменника, при котором известны начальные и конечные параметры теплоносителей и необходимо рассчитать поверхность теплообменника, т. е. фактически сконструировать теплообменник. Порядок выполнения такого расчета:

При поверйчном расчете известны конструкция теплообменника и начальные параметры теплоносителей. Необходимо рассчитать конечные параметры, т. е. проверить пригодность теплообменника для имеющихся условий. Сложность расчета заключается в том, что уже в самом его начале необходимо знать конечные температуры теплоносителей, поскольку они входят как в уравнение теплового баланса, так и в уравнение теплопередачи. При средней температуре, которую

В результате совершенствования технологических процессов, теплоиспользующего оборудования, систем производственного отопления, сокращения прямых потерь в оборудовании и сетях, перевода процессов на рациональные виды и параметры теплоносителей, улучшения тепловых режимов работы оборудования и сетей и других мероприятий удельные расходы тепловой энергии существенно снизились в 1976—1980 гг. в производстве большинства видов продукции и работ, в том числе таких теплоемких видов, как переработка нефти и сахарной свеклы, производство сборных железобетонных конструкций, целлюлозы, бумаги, химических волокон, аммиака, пластических масс и др.

П.4. КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ

Таблица П.4.1. Критические параметры теплоносителей [1, 7, 15. 20, 23J)

Однако использование машин, аппаратов и конструкций в различных областях промышленности связано с влиянием специфических факторов коррозии. В химическом машиностроении особую роль играет агрессивность сред. Химическая аппаратура эксплуатируется при высоких температурах и давлениях в контакте с различными кислотами, щелочами, агрессивными газами. Судостроение предъявляет особые требования к материалам: в условиях контакта с морской или речной водой металлы и сплавы подвергаются различным видам локальной коррозии (особенно щелевой и контактной). Специфический фактор морской коррозии — биологическое обрастание металлических конструкций. Коррозия же металлических подземных сооружений осложняется электролитическим действием блуждающих токов различной частоты (от 0 до 50 гц), Атомная промышленность поставила ряд новых проблем в области коррозии и защиты металлов. Специфическим фактором коррозии оборудования, используемого в ядерной энергетике, являются высокие параметры теплоносителей, наличие нейтронных потоков, опасность наведенной радиоактивности в продуктах коррозии. Детали летательных аппаратов могут подвергаться также различным видам коррозии химической или электрохимической, в зависимости от назначения и способа эксплуатации.

Существуют две разновидности теплового расчета теплообмен-ных аппаратов: конструктивный и поверочный. Целью конструктивного теплового расчета является определение величины поверхности теплообмена, необходимой для передачи заданного количества тепла при заданных параметрах рабочих сред. Поверочный расчет производят, если требуется определить тепловые параметры теплоносителей, например, их конечные температуры, для заданной конструкции аппарата. Обычно поверочный расчет производят для оценки работы аппарата при режимах, отличных от номинального, в частности для определения изменения параметров (расхода, температуры) нагреваемого теплоносителя при заданном изменении параметров греющего теплоносителя.

При расчете теплообменников обычно встречаются два случая: 1) конструктивный расчет, когда известны параметры теплоносителей на входе и на выходе и расходы теплоносителей (или расход тепла); выбрав предварительно конструкцию теплообменника, расчетом устанавливают поверхность теплообмена; 2) проверочный расчет, когда известны поверхность теплообмена и конструкция аппарата и частично известны параметры и расходы теплоносителей (например, расходы теплоносителей и параметры их на входе); расчетом определяются неизвестные параметры и расходы теплоносителей (например, параметры на выходе) и другие требуемые характеристики аппарата (например, к. п. д.).

/) конструктивный расчет, когда известны параметры теплоносителей на

fto — располагаемое теплопадение; ftoi — располагаемое теплопадение в сопле: *(. —потери в сопле; Л(—используемое теплопадевие в сопле; Л, —используемое теплопадение в сопле с учетом начальной скорости рабочего тела; hm—располагаемое теплопадение в лопатках: Лл— потери на лопатках; ftj — используемое теплопадение на лопатках; ft0 — полезно использованное теплопадение: CQ/2GOO — начальная кинетическая энергия; р„ U — параметры торможения

Параметры торможения. Параметрами торможения или полными параметрами называются параметры в той точке потока, где скорость газа равна нулю. Эти параметры отмечают звездочкой.

формулы (3.19) и (3.20) справедливы только для изоэнтропийного торможения. Если есть теплообмен и потери, можно рассматривать условные изоэнтропийные параметры торможения в данной точке потока.

Рассмотрим течение рабочего тела в конфузорном канале, образованном направляющими лопатками, при его расширении от давления р0 до давления р1. Скорость на входе в канал с0. Начальное состояние рабочего тела на диаграмме s—i (рис. 3.2, а) определяется пересечением изобары р0 с изотермой t0 (точка А). Параметры торможения определяются точкой А*. Состояние рабочего тела на выходе из канала при изоэнтропийном течении характеризуется точкой В, лежащей на пересечении изоэнтропы (вертикальной линии, проведенной из точки А) и изобары рг. При течении с трением без теплообмена с внешней средой работа сил трения эквивалентно переходит в теплоту, в результате чего энтальпия il на выходе из канала (точка С) по сравнению с изоэнтропийным течением будет больше на величину потерь qu = i1—ilt. Для нанесения на диаграмме s—i адиабатного процесса расширения (линия АС) необходимо предварительно определить потери <7н-

На рис. 4.2 представлен рабочий процесс активной (а) и реактивной (б) ступеней в диаграмме s—i. Начальные параметры рабочего тела на входе в ступень характеризуется точкой 0, параметры торможения — точкой 0*. Конечная точка В изоэнтропий-ного процесса расширения определяется пересечением вертикальной линии, проведенной из точки 0, с изобарой рг. Отрезок О*В равен располз! аемому изоэнтропийному перепаду энтальпий всей

Рабочий процесс одноступенчатого центробежного компрессора в диаграмме s—i изображен на рис. 7.3. Состояние воздуха перед компрессором характеризуется точкой 0. Поскольку на входе в компрессор скорость воздуха с0 » 0, в указанной точке статические параметры и параметры торможения равны между собой. Во вход-

Точка К* характеризует параметры торможения компрессора.

Параметры торможения воздуха за компрессором находим согласно (3.12) и (3.17):

22. Параметры торможения за компрессором:

Параметры торможения

Полученные аналогичными преобразованиями параметры торможения для некоторых других случаев изменения затормаживающего момента в процессе торможения (для линейно возрастающего и линейно убывающего, для возрастающего по параболическому и экспоненциальному закону) приведены в табл. 30.