Поверхностном подогревателе

работа сокращения поверхности жидкости на величину dS при поверхностном натяжении а

Жидкие и твёрдые окиелы не всегда полностью всплывают на поверхность наплавленного металла, оставаясь в нём в виде неметаллических включений(сонимов)(лисг 11,4). Особенно опасны в этом отношении окислы железа и железистые силикаты с большим удельным весом (4,9—5,1). Некоторые элементы (Si, Al, Mg и Ti), легко окисляемые при температуре жидкого металла, даже при незначительном количестве могут вызвать большие изменения в свойствах окислов и поверхностном натяжении окисленного слоя.

Термодинамический потенциал при постоянной температуре и поверхностном натяжении определяется зависимостью

В первой серии этих опытов испытывались форсунки различных геометрических размеров с одной и двумя тангенциальными канавками при работе их с водой и растворами глицеринового мыла в воде. Это дало возможность изменять поверхностное натяжение жидкости при практически неизменных вязкости и плотности. Во второй серии опытов испытывалась одна форсунка при работе на воде и водных растворах глицерина. Это дало возможность изменять в широких пределах вязкость жидкости при практически неизменных плотности и поверхностном натяжении. Исследование доказало независимость относительного среднего диаметра капель d/dQ от параметров DK/d0 и h/d0.

185. С. Н. Задумкин. О поверхностном натяжении дисперсных систем.— Коллоид, ж., 1958, 20, вып. 2.

Поверхностные явления играют очень важную роль в процессах конденсации пара. Для малых зародышевых капель, состоящих из ограниченного числа молекул, понятие о поверхностном натяжении в известной мере условно. Тем не менее его необходимо вводить в теоретические формулы. Использование обычных опытных величин поверхностного натяжения в формулах для очень малых размеров капелек, состоящих из нескольких молекул, вносит в расчеты существенную погрешность. Поэтому предлагались поправки [10], например, такого вида:

ние жидкости из бака к нагретой поверхности испарителя обеспечивают силы поверхностного натяжения-жидкости. Схема капиллярной системы подачи, основанной на поверхностном натяжении жидкости, показана на рис. 5-39. Испарение происходит в том месте нагретой -поверхности трубы, где жлдкость встречает барьер. Для несмачивающей жидкости (ртути) таким барьером служит тончайшая металлическая сетка.

Фирмой «Электро-оптикал» были разработаны две конструкции для подачи цезия, основанные на поверхностном натяжении. В одной из них резервуар заполнялся тонкими пористыми металлическими дисками, плотно прилегающими один к другому,_Чтобы получить необходимую конусность, подбирались диски е различными размерами пор, постепенно уменьшающимися по направлению к испарителю (рис. 5-40).

127. Ванюков А. В. и Уткин Н. II. О поверхностном натяжении

Вопрос о неравномерном распределении примесей в кристаллической решетке твердого раствора может быть рассмотрен с термодинамической точки зрения. Свободная энергия границы как любой поверхности раздела, включая внешнюю, проявляется в поверхностном натяжении. Здесь используются представления, детально разработанные для газовой и жидкой фаз (Гиббс). Элементы, понижающие поверхностную энергию границ, должны концентрироваться преимущественно на границах зерна (го-рофильные элементы). С этой точки зрения рассматривается возможность существования полиатомного пограничного слоя (в несколько сот ангстрем), обогащенного примесью, концентрация которой постепенно понижается по направлению от границ к центру кристалла [56]. В этом же духе можно трактовать и результаты уже упоминавшейся работы [57]. Термодинамическое рассмотрение вопроса затрудняется, однако, отсутствием данных о влиянии примесей на поверхностное натяжение границ зерен, а также тем, что гиббсовы слои должны иметь протяженность в несколько межатомных расстояний. В действительности приграничная зона сегрегации может достигать нескольких микрон.

л Атомы, находящиеся на поверхности кристалла, остаются неуравновешенными со стороны внутренних атомов его кристаллической решетки. Силы атомной связи стремятся втянуть атомы, находящиеся на поверхности, внутрь, это и проявляется в поверхностном натяжении, величина которого определяется коэффициентом, равным избыточной поверхностной энергии, отнесенной к единице'поверхности центра кристаллизации. О величине коэффициента поверхностного натяжения металлов с газом судят по теплоте испарения, или плавления, или аллотропического превращения, которые тем выше, чем выше силы атомной связи. Например, для железа этот коэффициент 1200, для цинка — 650. а/сл<2, коэффициент поверхностного натяжения кристаллов с расплавом в несколько раз ниже, чем с газовой средой, и тем ниже, -чем плотнее укладка атомов на их поверхности.

Рис. 3-7. Схема использования отработавшего пара в поверхностном подогревателе.

ры типа КУ за мартеновскими печами и системы испарительного охлаждения мартеновских печей. Тепло отработавшего пара молотов и прессов используется в обычных или специальных утилизационных бойлерах для нагрева теплофикационной воды [42]. Одна из схем использования отработавшего пара в поверхностном подогревателе показана на рис. 3-7. По такой схеме используется замасленный пар от прессов и молотов. Отработавший пар с абсолютным давлением 0,13— 0,15 МПа через набивкоуловитель 1 и маслоотделитель2 поступает в аккумулятор 3, а оттуда в поверхностный подогреватель 4, где нагревает теплофикационную воду из сети до 95—ЮО'°С. Вода из сети в подогреватель подается насосом 5. При низкой температуре наружного воздуха, когда сетевую воду требуется нагреть до более

Схема по рис. 1-3, д является вариантом сочетания обычной паросиловой установки с ГТУ, когда последняя выполняется по полузамкнутой схеме. Здесь не только цикл, но и последовательность осуществляемых в нем процессов полностью аналогичны схеме по рис. 1-3, г. Камера сгорания ГТУ отсутствует, и нагрев воздуха после компрессора осуществляется только в поверхностном подогревателе, включаемом в газоход обычного котла перед водяным экономайзером. Так как все подводимое тепло выделяется только в топке котла, отпадает необходимость в специальных топливах, отвечающих требованиям ГТУ. Препятствием для практического применения этой схемы являются те же факторы, которые ограничивают возможность создания ГТУ полузамкнутого типа.

Фиг. 19. Подогрев питательной воды в поверхностном подогревателе.

При подогреве 'воды в поверхностном подогревателе до той же температуры 104° потребуется температура насыщенного пара не менее 1040+6°=110°, т. е. давление пара 1,5 а/па.

при 29°, подогревается паром 1,2 ата в подогревателе-деаэраторе смешивающего типа до 104° и в поверхностном подогревателе высокого давления паром 7 ата до 150°. Для указанной турбины теплосодержания в отдельных точках составляют (для сокращения пользуемся готовыми результатами расчета):

Для осуществления регенеративного подогрева воды применяют поверхностные и смешивающие подогреватели. В поверхностном подогревателе вода протекает внутри трубок, а греющий пар обтекает их с наружной стороны. При этом тепло греющего пара передается воде через стенки трубок, которые и образуют поверхность нагрева подогревателей низкого и высокого давления.

Для осуществления регенеративного подогрева воды применяют поверхностные и смешивающие подогреватели. В поверхностном подогревателе вода протекает внутри трубок, а греющий пар обтекает их с наружной стороны. При этом тепло греющего пара передается воде через стенки трубок, которые и образуют поверхность теплообмена подогревателей низкого и высокого давления.

Для получения требуемой температуры воды на выходе из каждого подогревателя необходимо в его корпусе поддерживать определенное давление греющего пара. Дело в том, что конденсация греющего пара на трубках происходит при температуре насыщения, соответствующей давлению в паровом пространстве. Эта температура конденсации и является тем пределом, до которого можно нагреть воду в обычном поверхностном подогревателе независимо от того, питается он перегретым или насыщенным паром, если не применять специальные меры для использования перегрева пара. Однако вследствие теплового сопротивления на пути передачи тепла от греющего пара к нагреваемой воде (стенки трубок, загрязнения) появляется недогрев воды на 4—6°С по сравнению с температурой насыщения. Разность температур насыщения в паровом объеме и выходящей воды называется температурным напором в подогревателе. Этот напор является основным критерием эффективности работы подогревателя.

при поверхностном подогревателе 1—ai=(<7i—ti)/<7i.

Недогрев воды в поверхностном подогревателе 56 Нейтральная точка тепловой сети 105 Нейтрально-кислородный водный режим энергоблока

6. Главным и очень серьезным недостатком ГТД по замкнутой схеме; работающих на органическом топливе, является потребность в высокотемпературном поверхностном подогревателе газа перед турбиной — явоздушном котле", который удорожает и усложняет установку, приближая ее к паротурбинной. Кроме того, при поверхностном подогрете появляется потеря теплоты с уходящими дымовыми газами, что снижает к. п. д. ГТУ на 8—12% (относительных).