ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплообмен при пленочной конденсации движущегося пара на горизон из "Теплопередача " Процесс теплообмена при конденсации пара внутри трубы является более сложным по сравнению с теплообменом при конденсации неограниченного неподвижного объема пара. [c.276] При конденсации в трубах паровой объем ограничен стенками трубы. Трубы могут быть достаточно длинными и в них может конденсироваться большое количество пара. Пар поступает в трубу из внешней среды и, продвигаясь вдоль трубы, конденсируется. Возникает направленное движение пара, причем скорости последнего могут быть очень велики (до 100 м/сек и более). При этом силы трения на границе между паром и анденсатом могут быть значительными. [c.276] Если направление движения пара совпадает с направлении течения конденсата под действием сил тяжести, то вследствие трения течение пленки убыстряется, толщина ее уменьшается и коэффициент теплоотдачи увеличивается. Если направление движения иара противоположно направлению течения конденсата, то пленка может замедляться толщина ее при этом увеличивается, а теплоотдача уменьшается. Повышение скорости яара может привести к тому, что пленка будет увлечена паром и частично сорвана с поверхности стенки. Теплоотдача при этом увеличивается. [c.276] Таким образом, при конденсации пара в трубе теплоотдача помимо факторов, рассмотренных в предыдущем параграфе, может зависеть от динамического воздействия пара на пленку конденсата. Это воздействие проявляется по-разному в зависимости от направлений сил тяжести и сил трения. Взаимное направление этих сил определяется не только положением трубы в пространстве, но зависит и от того, входит ли пар в вертикальную (или наклоненную) трубу сверху или снизу. [c.276] Конечно, между этими режимами нет резкой разницы. [c.277] Здесь й и I — внутренний диаметр и длина трубы. [c.277] По мере конденсации пара часть поперечного сечения трубы заполняется конденсатом, причем средние скорости пара и жидкой фазы различны. В этом случае одних балансовых соотношений недостаточно для определения средних местных скоростей пара и конденсата. [c.277] Здесь 0см=0п+ 0ж— суммарный массовый расход пара и конденсата. [c.277] Скорость Шц является условной величиной. Она равна действительной скорости потока только в том сечении, где конденсат полностью заполняет поперечное сечение трубы, т. е. где Зом= Зж и (3п=0. [c.277] В зависимости от условий процесса пар может сконденсироваться в трубе как полностью, так и частично. При полной конденсации скорость пара на выходе из трубы равна нулю и выпар отсутствует. Если труба достаточно длинная и процесс конденсации достаточно интенсивен, то в концевой части трубы все ее сечение может быть заполнено конденсатом. На этом участке теплообмен определяется закономерностями, справедливыми при течении однофазной жидкости. [c.277] Течение пленки конденсата и течение пара может быть как ламинарным, так и турбулентным. Величина силы трения на поверхности пленки должна зависеть от сочетаний режимов течения, причем эти сочетания могут изменяться вдоль потока. Например, на входе в трубу течение пара может быть турбулентным. По мере конденсации пара скорость его уменьшается и турбулентное течение может перейти в ламинарное. Если происходит полная конденсация, в конце участка конденсации аксиальная скорость пара будет равна нулю. В то же время расход конденсата вдоль трубы непрерывно увеличивается и течение конденсата из ламинарного режима может перейти в турбулентное. При определенных условиях может иметь место и срыв капель с поверхности пленки. [c.277] При ягв 0,1 теплоотдача зависит от скорости пара. По мере роста скорости теплоотдача увеличивается. Оценка средних коэффициентов теплоотдачи может быть произведена с помощью графика рис. 12-9[Л.93]. [c.278] В теоретическом исследовании [Л, 294] предполагалось что труба вертикальна, вход пара сверху, пар насыщенный, течение его турбулентное. Влияние сил поверхностного натяже ния не учитывалось. [c.278] При скорости пара Шдо 40 л /сек опытные данные, представленные на рис. 12-9, достаточно хорошо соответствуют формуле (12-29). [c.279] Для стальных труб с=0,024, для медных с=0,032. [c.279] Все физические параметры выбираются по температуре насыщения. Индексы ж и п по-прежнему обозначают, что данная величина является физическим параметром соответственно жидкости и пара. [c.279] Х2 = 0 — полная конденсация пара из пароводяной смеси, поступившей в трубу. При Х1 = Х2 = 0 формулы (12-30) и (12-32) принимают структуру уравнений,используемых при расчете теплообмена однофазных жидкостей. [c.279] Очень сложен,процесс теплоотдачи при конденсации в горизонтальных трубах слабо движущегося пара, когда необходимо учитывать и силы тяжести, и силы трения. Эта задача приближенно решалась в [Л. 48, 115] и других работах. Полученные формулы еще достаточно сложны, так как приходится учитывать то обстоятельство, что конденсат течет как вдоль, так и по окружности трубы. При этом режим течения пара и конденсата на различных участках трубы может быть различным. [c.280] В то же время отсутствуют данные для определения границ участков с различными режимами течения пленки. Все эти особенности процесса существенно затрудняют получение точных зависимостей. [c.280] Как следует из рис. 12-11, теплоотдача увеличивается номере увеличения числа Ren. Из опытов (Л. 33] следует также, что при прочих равных условиях рост а с увеличением скорости пара тем значительнее, чем больше температурный напор М и давление пара Рп. [c.280] Вернуться к основной статье