Поверхностном конденсаторе

Выделение тонких частиц окисла в металлической фазе при внутреннем окислении приводит к поверхностному упрочнению сплава, затрудняет рекристаллизацию и рост кристаллов металла.

Отслаивание твердого поверхностного слоя зубьев, подвергнутых поверхностному упрочнению (азотирование, цементирование, закалка т. в. ч. и т. п.). Этот вид разрушения наблюдается при недостаточно высоком качестве термической обработки, когда внутренние напряжения не сняты отпуском или когда хрупкая корка зубьев не имеет под собой достаточно прочной сердцевины. Отслаиванию способствуют перегрузки.

Сопротивление усталости можно значительно повысить, применив тот или иной метод поверхностного упрочнения: азотирование, поверхностную закалку т. в. ч., дробеструйный наклеп, обкатку роликами и т. д. При этом можно получить увеличение предела выносливости до 50% и более. Чувствительность деталей к поверхностному упрочнению уменьшается с увеличением ее размеров.

Высокочастотными структуроскопами контролируют качество ферромагнитных материалов при их поверхностном упрочнении, а также твердость листового материала. К поверхностному упрочнению относятся наклеп (нагартовка), поверхностная высокочастотная закалка и химико-термическая обработка. Содержание углерода в поверхностном слое быстро уменьшается с увеличением глубины слоя по закону, близкому к экспоненциальному. Это приводит к увеличению удельной электрической про-

Высокочастотными структуроскопами контролируют качество ферромагнитных материалов при их поверхностном упрочнении, а также твердость листового материала. К поверхностному упрочнению относятся наклеп (нагартовка), поверхностная высокочастотная закалка и химико-термическая обработка. Содержание углерода в поверхностном слое быстро уменьшается с увеличением глубины слоя по закону, близкому к экспоненциальному. Это приводит к увеличению удельной электрической про-

листового материала. К поверхностному упрочнению относятся наклеп (пагартовка),- поверхностная высокочастотная закалка и химико-термическая обработка. Химико-термическая обработка стальных деталей основана на насыщении их поверхностного слоя углеродом (цементирование), азотом (азотирование) и азотом и углеродом (нитроцементация). Иногда для этого используют бор, алюминий и другие элементы.

Для проведения серии испытаний образцы необходимо готовить по одному технологическому процессу, макро- и микроструктура должны быть идентичны, а значение твердости для образцов — близкими. Предельное отклонение по твердости не должно превышать НВ + 5 или HRC ± 0,5. Термическая обработка металла производится до финишных операций изготовления образцов. Поверхностному упрочнению подвергаются окончательно изготовленные образцы (рис. 3.14). Рабочую часть их необходимо полировать.

ния R, но также и концентрацией напряжений в зоне зарождения усталостной трещины. С возрастанием радиуса в вершине надреза происходило снижение относительной живучести при возрастании долговечности с одновременным увеличением периода роста трещины. Поэтому при оценке доли периода роста трещины в изменяющейся долговечности необходимо рассматривать коэффициент пропорциональности уравнения (1.24) как характеристику одновременно уровня номинального напряжения и состояния поверхности детали. Это особенно важно применительно к элементам конструкции ВС, поскольку многие из них подвергаются поверхностному упрочнению.

^Оценка состояния тонких поверхностных слоев деталей из ферромагнитных материалов, подвергнутых механической обработке или поверхностному упрочнению: наклепу, химико-термической обработке, закалке ТВЧ, осуществляется структуроскопами с накладными датчиками, питаемыми током частотой от нескольких сотен герц до 1—2 мгц.

Анализ полученных данных говорит о перераспределении остаточных напряжений и их концентрации в опасных зонах. Поэтому есть основания рассчитывать на положительные результаты раннего обнаружения структурных повреждений и трещин индукционными приборами в деталях, подвергнутых поверхностному упрочнению.

1. Фокус излома — малая локальная зона, близкая к точке возникновения начальной макроскопической трещины усталости. Обычно фокус излома располагается на поверхности детали в местах концентрации напряжений или поверхностных дефектов. Если в теле деталей были внутренние дефекты или детали подвергались поверхностному упрочнению, фокус излома может располагаться внутри детали.

Задача V-18. В поверхностном конденсаторе паровой турбины суммарный расход охлаждающей воды Q = 8 л/с проходит по 250 параллельным трубкам, между которыми движется конденсируемый пар.

Задача IX-25. В поверхностном конденсаторе паровой машины охлаждающая вода проходит по двум последовательным секциям (ходам), каждая из которых содержит 250 параллельных латунных трубок длиной L = 5 м и диаметром d = 16 мм. Диаметр входного и выходного патрубков для воды D = 250 мм.

Задача V — 18. В поверхностном конденсаторе паровой турбины суммарный расход охлаждающей воды Q = 8 л/с проходит по 250 параллельным трубкам, между которыми движется конденсируемый пар.

Задача IX—25. В поверхностном конденсаторе паровой машины охлаждающая вода проходит по двум последовательным секциям (ходам), каждая из которых содержит 250 параллельных латунных трубок длиной L = 5 м и диаметром d = 16 мм. Диаметр входного и выходного патрубков для воды D — 250 мм.

Итак, в поверхностном конденсаторе

Количество охлаждающей воды, необходимое для конденсации 1 кг пара в поверхностном конденсаторе, называется кратностью охлаждения и может быть подсчитано по формуле

Пример 20. Определить кратность охлаждения, необходимую для достижения в поверхностном конденсаторе вакуума 96% при температуре охлаждающей воды ?'охл = 15'.

В конденсирующем инжекторе повышение давления потока осуществляется в результате его последовательного торможения в скачке конденсации, располагающемся в горловине диффузора, и в самом диффузоре. При этом скачки конденсации оказываются практически изотермными [102], что дает основание принять температуры точек 8, 9, 10, 11, 17 и 16 одинаковыми. Процессы 11'~Ц и 14—15 также являются изотермными. Поэтому в^ действительности обратный цикл 11—14—15—16—17—10—И'—-И вырождается в линию — изобару подвода и отвода теплоты. При этом важно отметить, что первый из этих процессов протекает при давлении конденсации прямого цикла р7, а второй — при максимальном давлении этого цикла рп. В настоящее время известна ПТУ, содержащая как конденсирующий инжектор, так и поверхностный конденсатор [12]. Термодинамические циклы и структурно-поточная схема этой установки приведены на рис. 2.3. В этой ПТУ в отличие от предыдущей после первого регенератора поток рабочего тела раздваивается. Одна его часть расширяется в паровом сопле конденсирующего инжектора (процесс 3—4), а другая — в ступени низкого давления турбины (процесс 3—9). После турбины эта часть потока охлаждается во втором регенераторе (процесс 9—Ю), конденсируется и охлаждается в поверхностном конденсаторе-холодильнике (процесс 10—11—12) и поступает на вход жидкостного сопла конденсирующего инжектора. Остальные процессы ПТУ аналогичны ранее рассмотренным.

Для обеспечения устойчивого поверхностного кипения необходимо создать условия, исключающие кризис теплообмена первого рода (переход к пленочному кипению). Заметим, что при температуре конденсации ниже 400 К в прямом цикле ПТУ возникновение кризиса теплообмена в поверхностном конденсаторе не вызывает термического разложения ОРТ, но существенно снижает интенсивность теплопередачи. Экспериментальные исследования [35, 91, 87] показали близость физической картины возникновения и развития кризиса в пучках стержней и внутри труб. Вследствие этого влияние давления, массовой скорости и степени недогрева на критическую плотность теплового потока в пучках стержней дкр и в прямых трубах оказалось одинаковым [91, 97]. Однако закономерности протекания кризиса поверхностного кипения в пучках стержней имеют особенности. Так, для труб следует учитывать уменьшение дкр с ростом диаметра [80 ]. В то же время в опытах [91 ] с пучками стержней влияния диаметра стержня в исследованном ими интервале диаметров на
Рассмотрим некоторые особенности вычисления Fn- K, обусловленные многообразием режимов теплопередачи в поверхностном конденсаторе. Выше отмечалось, что при хк1 = — 1,0 теплоотдача от ДФС сначала происходит в режиме конденсации насыщенного парового потока, а затем при охлаждении конденсата. Обозначим эти режимы Д1 и Д2 соответственно. Теплоотдача к водяному потоку на входе в конденсатор осуществляется в режиме вынужденной конвекции, а далее — поверхностного кипения. Эти режимы обозначим соответственно В1 и В2. Следовательно, вдоль тракта теплообмена поверхностного конденсатора возможно существование четырех режимов теплопередачи, отличающихся различным сочетанием режимов теплоотдачи: Д1В2, Д1В1, Д2В2 и Д2В1.

Температуры рабочего тела в узловых точках цикла 1 и 8, а также давление торможения потока на выходе из второй ступени турбины р4 следует включить в совокупность внешних факторов модели ПТУ первого уровня. При этом значения Т i и Tg остаются одинаковыми для обоих типов установок. При задании величины р4 необходимо принимать во внимание следующие обстоятельства. С уменьшением значений р4 энергетическая эффективность ПТУ возрастает за счет сокращения потери работы прямого цикла, которая пропорциональна площади (4—5—6—5— 14—7—4) (см. рис. 9.2). Уменьшение этой площади при неизменном давлении ps ограничивается величиной технически достижимого вакуума в поверхностных конденсаторах. Поэтому с учетом потерь давления в регенераторе второй ступени и поверхностном конденсаторе давление р4 назначалось равным 1•10* Па.