Перепадами температур

Не меньшее значение имеет п минералогический состав материала неорганического происхождения, количество отдельных его составляющих и их свойства. Так, например, природные горные породы, являющиеся во многих случаях полиминералами, вследствие различия коэффициентов термического расширения их отдельных составляющих склонны к растрескиванию при 1НЧКПХ перепадах температуры; в частности, содержание значительных количеств слюды в гранитах может вызвать их расслаивание.

Графит — это единственный конструкционный неметаллический материал, обладающий высокой теплопроводностью при достаточно высокой инертности в большинстве агрессивных сред, термической стойкостью при резких перепадах температуры, низким омическим сопротивлением, а также хорошими механическими свойствами. Теплопроводность искусственного графита выше теплопроводности многих металлов и сплавов, в частности свинца и хромоникелсвых сталей, в 3—5 раз. По этой причине применение графита особенно эффективно для изготовления из него теплообменпой аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях воздействия таких агрессивных сред, как серная кислота определенных концентраций, соляная и плавико-

Легирование железа и никеля кремнием обеспечивает коррозионную стойкость сплавов в различных средах, особенно в сильных неокислительных кислотах. Эти сплавы хрупкие, поэтому они могут разрушаться при резких перепадах температуры и при ударе. Сплав кремний—никель имеет значительно больший предел прочности и менее склонен к разрушениям. Эти сплавы применяют только в виде литья, и обычно требуется дополнительная' шлифовка изделий. Сплав кремний—никель с трудом поддается механической обработке. Твердость этого сплава тем выше, чем быстрее его охлаждают, примерно от 1025 °С.

При больших перепадах температуры необходимо учитывать зависимость коэффициента теплопроводности от температуры, Я= =А,о(1+ЬО- В этом случае уравнение (в) принимает следующий вид:

При больших перепадах температуры необходимо учитывать зависимость коэффициента теплопроводности от температуры, Я, = = Я,0 (1 + bf). В этом случае уравнение (в) принимает следующий вид:

Опыты показали, что трубы по периметру в условиях ^водной очистки изнашиваются неравномерно. При высоких перепадах температуры (А?>100 К, на расстоянии 1,5 мм от внешней поверхности трубы) максимальная глубина износа находится в пределах угла <р=30—70° от лобовой образующей. При перепадах температуры А<<100 К износ по периметру трубы становится более равномерным.

Таким образом, интенсивность износа экранных труб из перлитных сталей в условиях периодической водной очистки при перепадах температуры на внешней поверхности трубы не более 100—150 К и времени контакта с водой 0,2—0,3 с небольшая. Об этом свидетельствуют не только низкие абсолютные глубины износа, а.также небольшие значения степени разрушения оксидной пленки.

очистки наблюдаются четыре температурных перепада. Работа обмывочного аппарата была отрегулирована таким образом, что частота очистки первой половины панели была в два раза больше частоты очистки второй половины. Периоды между циклами очистки составляли от 0,5 до 3,7 ч, а максимальная общая продолжительность работы 7100 ч. Время контакта воды с поверхность» при максимальных перепадах температуры 0,08—0,14 с.

В океанских течениях заключено 230 ЭДж энергии. Попытки использовать часть этой энергии с помощью специальных турбин все еще выглядят несколько проблематично. Однако перепад температур между холодными водами на глубине нескольких сот метров и теплыми водами на поверхности океана представляет собой потенциально огромный источник энергии, оцениваемый в (65—130) 104 ЭДж, из которых, однако, практически могут быть освоены 130 ЭДж. Система отбора этой энергии, которая основывается на работе турбины при существующих малых перепадах температуры, обладает очень низким КПД. Тем не менее сейчас испытываются малые установки и проектируется электростанция мощностью 100 МВт. Получаемую энергию можно передавать на берег или использовать для небереговой добычи полезных ископаемых или других ресурсов. Разрабатываются две системы подобной станции — «закрытая» и «открытая».

Указанные погрешности измерений должны обеспечиваться в реальных условиях гидрофизического эксперимента, т. е. при больших перепадах температуры и давления, в условиях повышенной влажности, когда дополнительные погрешности измерений зачастую превышают основную погрешность. При этом средства измерений эксплуатируются в течение длительных промежутков времени, а их настройка, градуировка и поверка затруднены.

Поверхностные напряжения могут возникать при высокотемпературной коррозии в результате комбинации различных причин, включая деформации, вызванные термическими неоднородностями и растущим оксидом [131]. В частности, напряжения, возникающие при перепадах температуры и связанные с различием коэффициентов термического расширения оксида и металла, приближенно равны [74]:

Каталитические нейтрализаторы конструктивно состоят из входного и выходного патрубков, корпуса и заключенного в него решетчатого реактора с катализатором. Реактор нейтрализатора работает в условиях, характеризуемых высоким уровнем и перепадами температур. Кроме того, реактор и корпусные детали подвергаются действию вибраций и агрессивных сред. На рис. 37 представлена схема нейтрализатора с плоским реактором, заполненным гранулированным катализатором, и типичный уровень температур на входе и выходе из реактора при нейтрализации ОГ 'бензинового двигателя.

Нестационарные режимы работы, осуществляющиеся циклически в чередовании со стационарными, делают более сложными и напряженными условия работы дисков турбомалшн [13, 31, 71]. На нестационарных режимах возникают значительные температурные напряжения, связанные с большими перепадами температур по радиусу и дополнительно нагружающие диок. На стационарных режимах поле температуры и нагрузок сохраняется на постоянном, но достаточно высоком уровне, что приводит к ползучести и релаксации напряжений.

Так как детали из жаропрочных и титановых сплавов работают в условиях тепловых напряжений, связанных с большими перепадами температур, следует учитывать, что поверхностное упрочнение при определенных условиях может снизить термоусталость сплава. Это необходимо иметь в виду при решении вопроса об упрочнении и при эксплуатации узлов с упрочненными деталями. Нельзя допускать работу, связанную с большими скоростями нагрева и охлаждения.

5) теплопроводность исследуемой жидкости значительно меньше теплопроводности меди, а поэтому перепадами температур в медных цилиндрах - можно) пренебречь.

Характеристикой термо механического НДС тонкостенного оболо-чечного цилиндрического корпуса является режим изменения температуры в опасной точке А (см. рис. 4.3, а) на внешней поверхности сопряжения фланца с цилиндрическим корпусом (рис. 4.7). Как видно, режим циклического нагрева в течении характерного периода (тц = = 60 мин) стендовых испытаний определяется сравнительно высоким уровнем температур (до 700 °С), значительными скоростями нагрева (до 30 °С/с), достаточно большими перепадами температур в меридиональном направлении в процессе термоциклического нагружения (до 300 °С), а также наличием длительных выдержек (т'ъ = 24 мин) при высокой температуре.

Для оценки характера процесса деформирования выполнено сопоставление интенсивностей напряжений а, возникающих при разных тепловых состояниях с пределом текучести ат конструкционного материала (штриховая линия на рис. 4.16). В нулевом полуцикле термоциклического нагружения в режимах Аг, А2 и А3 деформирование материала в зоне краевого эффекта корпуса (сечения // и ///) происходит за пределом упругости. Учитывая разные знаки меридиональных и окружных напряжений в режимах с наибольшими перепадами температур в меридиональном направлении оболочечного корпуса, при чередовании характерных тепловых состояний А0 — А3 следует ожидать возникновения циклического упругопластического деформирования как на внешней, так и на внутренней поверхностях оболочечного цилиндрического корпуса (см. рис. 4.14).

При этом распределения температур для тепловых состояний корпуса АО и А2 характеризуются наименьшим и наибольшим уровнями температур, но с наименьшими перепадами температур по контуру меридиана.

Так, например, для того чтобы подогреть сетевую воду на 80 и 150° С, нужно иметь давление соответственно 0,7 (температура насыщенного -пара 89,5° С) и 6,2 ат (температура насыщенного пара 159,4еС). Очень часто подогреватели на ТЭЦ вследствие их перегрузки или загрязнения трубок работают с большими перепадами температур.

Обстоятельный обзор результатов работы различных типов отопительных котлов во Франции, Голландии и Швейцарии приведен в работе [192]. В этих котлах поверхность конденсационных блоков изготовлена из алюминиевых труб. Котлы обслуживали отопительные системы, работающие с обычными перепадами температур 90/70 и 80/60 °С. Поэтому в холодное время года конденсация паров не происходила, а максимальное выпадение конденсата имело место в начале и в конце работы системы отопления, т. е. в октябре и марте, когда температура обратной воды была ниже точки росы. Была изучена работа другой группы конденсационных котлов теплопроизводи-тельностью от 0,02 до 0,3 Гкал/ч, обслуживающих отопительные системы с пониженной температурой: температура прямой воды колебалась от 38 до 65, обратной воды — от 30 до 50 °С.

3. Ускоренный метод испытания должен учитывать условия работы изделия. Процессы коррозии в атмосферах с сильными перепадами температур, которые приводят к периодической конденсации влаги, по своей природе отличаются от тех, которые развиваются, например, на конструкциях, подвергающихся периодическому смачиванию морокой или речной водой.

Можно удовлетвориться замером только температур выходящей воды. Эти температуры должны сравниваться с проектными и могут быть одинаковыми, а в однотрубных системах со скользящими перепадами температур— и разными. Определить, как была рассчитана однотрубная система, можно также по установленной поверхности нагревательных приборов в одинаковых стояках.