ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Истечение и дросселирование водяного пара из "Организация пароснабжения промышленных предприятий " Истечением называется движение пара через отверстия специальных устройств (диафрагм, сопл). [c.91] Относительно короткие каналы особой формы, используемые для истечения пара, называются соплами. Сопла могут быть суживающимися и расширяющимися. Несмотря на то что в термодинамических соотношениях, описывающих процесс истечения, фигурирует только одна геометрическая характеристика канала — площадь выходного сечения канала, применяются различные конструкции аппаратов истечения пара. Объясняется это стремлением свести к минимуму необратимые потери трения в процессе движения пара и преобразования его потенциальной энергии давления в кинетическую энергию движения. Дело в том, что при истечении пара из отверстия за острыми кромками отверстия и перед ними образуются хмногочисленные завихрения потока пара, что вызывает значительные потери его энергии. Несколько меньшие потери, но они также относительно велики, возникают при истечении не непосредственно из отверстия, а из трубы постоянного сечения, соединенной с этим отверстием. Поэтому применяют истечение из сопла-канала, сечение которого плавно изменяется на протяжении его длины. Для уменьш ения трения внутри канала его поверхность тщательно обрабатывается. Суживающееся сопло можно рассматривать как трубу, входной участок которой вьшолхчен сглаженным, без острых кромок, а участок постоянного сечения сведен к минимуму. Суживающие сопла с прямыми кромками теоретически обеспечивают скорость звука пара на вы- ходе из сопла при критическом отношении давлений. Р1/Р2. Суживающиеся сопла с косыми кромками могут создавать скорость пара на выходе в пределе даже несколько выше звуковой за счет добавочного расширения пара на выходе из сонла. [c.91] Комбинированное сопло, состоящее из суживающегося и расширяющегося участков, носит название сопла Лаваля. Такие сопла позволяют получать скорости пара на выходе, значительно превышающие скорость звука. [c.92] Чем выше адиабатный к. п. д., тем правильнее с термодинамической точки зрения выполнено сопло, тем выше его технологическое исполнение (чистота внутренней поверхности, отсутствие заусенец на кромках, правильнее, четче, и глаже выполнен входной профиль сопла или диафрагмы). Следовательно, вопросам точности, правильности и чистоты изготовления устройств истечения пара надо уделять особое внимание. Очень важное значение на потери при истечении пара оказывают форма отверстия, геометрические формы и характеристики условий входа и выхода пара из отверстий, физические параметры пара. [c.92] Для прямоугольных и квадратных отверстий с хорошей их обработкой коэффициенты расхода находятся в пределах ц=0,6- -0,65. [c.94] Коэффициенты расхода для перегретого пара на 3—5% выше, чем для влажного насыщенного пара со степенью сухости не менее 0,9. [c.94] Истечение пара сопровождается резким изменением его параметров (уменьшением давления, температуры), увеличением удельного объема. Одновременно резко иЗ меняется качество пара. Перегретый пар снижает сте пень перегрева или становится влажным насыщенным. Влажный насыщенный пар увеличивает при истечении свою влажность. [c.94] Следовательно, в процессе истечения изменяются свойства пара, что необходимо учитывать при его рас-чете. [c.94] Так как для перегретого пара к—1,3, то Ркр=0,546 для влажного насыщенного пара ж=1,035-1-0,1л , т. е, к—1,3, Ркр 0,55. Здесь х — степень сухости пара. [c.95] Процесс адиабатного расширения пара всегда сопровождается получением работы. При истечении пара, как было показано, адиабатная работа расширения пара переходит в увеличение скорости его движения. С другой стороны, работа расширения пара переходит в механическую работу в паровых турбинах, паровых прессах и молотках. [c.96] Полученное уравнение (2-27) позволяет определить мощность механического привода различных устройств, работающих на паре. Из этого уравнения видно, что при одном и том же расходе пара, если пар перегрет, мощность, адиабатный и механический к. п. д. устройства будут больше, а расширение пара будет более глубоким. Однако слишком сильного увлажнения пара допускать нельзя ввиду опасности гидравлического удара и эрозии металла. [c.96] С другой стороны, любое устройство, работающее на паре, может оказаться неэкономичным вследствие отсутствия регенерации теплоты, уносимой с паром. [c.96] Дросселированием называется эффект давления струи пара (рабочего тела) в процессе его протекания через местное сужение в трубопроводе. [c.97] С процессом дросселирования пара повсеместно приходится сталкиваться на практике, например при его движении через неполностью открытый вентиль. [c.97] Физически падение давления за местным сопротивлением обусловлено диссипацией энергии потока, расходуемой на преодоление этого сопротивления. [c.97] В связи с падением давления пара после дросселирования его удельный объем всегда увеличивается. [c.97] Термодинамика, рассматривая дросселиро-ванне идеального газа определяет, что процесс дросселирования является в данном случае обратимым и изо-энтальпийным (происходящим при постоянной энтальпии). Однако изоэнтальнийность процесса дросселирования сохраняется и для реального газа — водяного пара, так как работа, совершаемая потоком против сил трения, превращается в теплоту, передаваемую потоку пара. [c.97] Изоэнтальнийность процесса дросселирования водяного пара указывает на целесообразность его рассмотрения с помощью , х-диаграммы. [c.97] На рис. 2-2 представлен процесс дросселирования перегретого пара (отрезок 1-2) и влажного насыщенного (отрезок 3-4). Отсюда видно, что при дросселировании перегретого пара резко уменьшаются его давление, температура, увеличиваются удельный объем и степень перегрева. При дросселировании влажного насыщенного пара также происходит падение давления и температуры с увеличением удельного объема пара при одновременном увеличении его степени сухости, а при глубоком дросселировании — даже перегрев пара. [c.97] Увеличение степени перегрева и уменьшения влажности пара обусловлено переходом энергии преодоления трения в теплоту. [c.97] Вернуться к основной статье