Конденсаторы Термическое сопротивление

Четыре вида режимов пуска, показанные на рис. 4.3 — 4.6, описаны для случая, когда теплоноситель при пуске находится в жидком состоянии. При пуске водяной тепловой трубы при температуре ниже нуля Цельсия или щелочно-металлической трубы при комнатной температуре теплоноситель будет находиться в твердом состоянии. Пусковые характеристики тепловой трубы с теплоносителем в твердом состоянии также в первую очередь зависят от температуры теплового стока и граничного термического сопротивления в конденсаторе. Термическое сопротивление должно быть достаточно велико, чтобы дать возможность подводимому теплу расплавить теплоноситель в конденсаторе и обеспечить возврат образовавшейся жидкости по фитилю в испаритель до того момента, когда вся жидкость покинет испаритель. Небольшое количество неконденсирующегося в трубе газа также помогает запуску трубы, задерживая поток пара таким образом, что плавление твердой фазы происходит постепенно по длине трубы. [c.105]

Плотность теплового потока от внутренней стенки трубы к воде (конденсатор) или от хладоносителя к стенке трубы (испаритель) с учетом всех термических сопротивлений, кроме сопротивления со стороны хладагента, определяется по формуле [c.255]

Интенсивность теплоотдачи при пленочной конденсации в 5.. .10 раз меньше, чем при капельной, так как при пленочной конденсации теплообмен осуществляется через слой конденсата, имеющего значительное термическое сопротивление, в то время как при капельной конденсации значительная часть теплоты передается через очень тонкую пленку между каплями. Несмотря на то, что теплообмен при капельной конденсации более выгоден по сравнению с пленочной, в промышленных конденсаторах практически всегда имеет место пленочная конденсация. [c.165]

В связи с тем, что интенсивность теплообмена при конденсации определяется термическим сопротивлением пленки конденсата на поверхности труб, важное значение для получения высоких коэффициентов теплоотдачи имеет правильное расположение труб конденсатора. При вертикальном расположении труб коэффициент теплоотдачи к низу уменьщается из-за утолщения пленки. В этом случае [c.222]

Из рассмотренных примеров становится ясным, что не учитывать какое-либо термическое сопротивление можно только в том случае, когда оно мало сравнительно с другими частными сопротивлениями. Если все термические сопротивления имеют значение одного и того же порядка, то пренебрегать каким-либо из них нельзя, как, например, в случае передачи теплоты в конденсаторе. [c.293]

Анализ и оптимизация капиллярной структуры. Криогенные ТТ при хранении или эксплуатации могут находиться при температурах выше критической (в термодинамическом смысле), что приводит к сверхвысокому давлению пара. Такие условия в криогенных ТТ резко снижают надежность их конструкций, а в ряде случаев могут приводить к гидравлическому взрыву. Мерами по обеспечению надежности являются повышение толщины стенки и введение дополнительного резервуара для увеличения удельного объема паров в тепловой трубе при сверхкритических температурах. Первая характеризуется ростом термического сопротивления и снижением эффективности теплопередачи. Вторая будет сопровождаться интенсификацией теплопритоков к ТТ вследствие того, что для предотвращения перекачки теплоносителя в резервуар его необходимо поместить в среду с более высокой температурой, чем температура конденсатора. Кроме того, в ряде практических систем, где эксплуатируется криогенная тепловая труба, не имеется среды с такой температурой. [c.18]

В целях сохранения конденсата для питания паровых котлов на паротурбинных электростанциях применяют исключительно поверхностные конденсаторы. Конечная температура пара, отработавшего в турбине, при этом выше, чем при смешивающих конденсаторах рациональной конструкции (струйные противоточные), превышая температуру подогретой охлаждающей воды на величину недогрева" охлаждающей воды = обуславливаемую необходимостью преодоления термических сопротивлений передачи тепла от конденсируемого пара к воде через металлические стенки трубок конденсатора. [c.89]

Поэтому при расчёте испарителей и конденсаторов сл дует с учетом реальных условий эксплуатации и качества металла уменьшить вычисленные по приведенным выше формулам коэффициенты теплоотдачи на 10—20 /о. Уменьшение коэффициента теплоотдачи наблюдается при наличии в паре воздуха или других неконденсирующихся газов. Эти газы адсорбируются на поверхности конденсации, создавая на ней газовую пленку с большим термическим сопротивлением. [c.40]

Термическое сопротивление стенки трубы в конденсаторе 1 Го(р [c.78]

Термическое сопротивление насыщенного жидкостью фитиля в конденсаторе Лю, с [c.79]

Термическое сопротивление стенки тепловой трубы в конденсаторе Нр,с = = 2.68 10-7 м2. К/Вт. [c.79]

Начнем вычисления с рассмотрения изменения температуры в стенке трубы конденсатора. При 901 К теплопроводность никеля кр равна 55,8 Вт/(м К) термическое сопротивление стенки трубы [уравнение (2.83)] [c.98]

Рис. 4.3. Неудачный запуск тепловой трубы вследствие низкого давления пара при температуре стока и низкого термического сопротивления между конденсатором н стоком

Рис. 4.5. Успешный запуск тепловой трубы при низком давлении пара при температуре стока, но высоком термическом сопротивлении на границе конденсатора и стока

Третий вид режима запуска показан на рис. 4.5. Здесь давление пара при температуре стока тепла мало, но термическое сопротивление на границе конденсатора и теплового стока велико. В этом случае звуковой и сверхзвуковой потоки могут возникать на начальной стадии запуска вследствие низкого давления пара при температуре стока. С ростом тепловой нагрузки температура конденсатора, и, следовательно, давление пара также растут из-за большого термического сопротивления. Увеличение давления пара ведет к снижению скорости потока на выходе испарителя. Это обеспечивает условия для перехода трубы через звуковой режим к режиму изотермическому (см. рис. 4.5). В дальнейшем с ростом тепловой нагрузки температура трубы возрастает равномерна [c.104]

Присутствие в тепловой трубе неконденсирующегося газа играет роль, аналогичную увеличению термического сопротивления на границе зоны конденсации. На начальной стадии запуска давление пара в испарителе меньше, чем давление неконденсирующегося газа, и, таким образом, только испаритель прогревается равномерно. С увеличением тепловой нагрузки увеличивается температура и, конечно, давление пара, и неконденсирующийся газ уносится в конденсатор, где активизирует теплообмен на части его поверхности. Небольшая длина активированной поверхности конденсатора соответствует большому граничному сопротивлению в нем, что приводит к большим плотностям пара на выходе испарителя и снижению скорости парового потока ниже звуковой. При дальнейшем увеличении тепловой нагрузки, что, в свою очередь, ведет к увеличению температуры и давления пара, неконденсирующийся газ вытесняется в конец конденсатора тепловой трубы. Режим работы трубы остается практически изотермическим, за исключением участка, заполненного газом. В этом случае процесс запуска происходит в форме волны, фронт которой движется вдоль трубы по мере увеличения тепловой нагрузки (рис. 4.6). [c.105]

Запуск тепловой трубы с неконденсирующимся газом можно успешно производить даже тогда, когда конденсатор и тепловой сток имеют хороший тепловой контакт и термическое сопротивление между ними мало. [c.105]

В заключение отметим, что пуск тепловой трубы с высоким давлением пара не представляет специальной задачи. Однако при пуске тепловой трубы с малым начальным давлением пара обычно имеют место высокие скорости пара, во многих случаях звуковые и сверхзвуковые. Это приводит к запиранию потока и большим температурным перепадам вдоль трубы. Сам по себе звуковой предел не мешает пуску. Однако в некоторых случаях потоки с большими скоростями вытягивают жидкость из фитиля, нарушают циркуляцию жидкости и запуск становится невозможным. Даже если труба может нормально работать при расчетных условиях, может оказаться невозможным достичь этого уровня. Наиболее распространенная причина неудачного запуска тепловой трубы — малое начальное давление пара, сопровождаемое низким граничным термическим сопротивлением в конденсаторе. Один из методов обеспечения надежного пуска — введение в трубу небольшого количества неконденсирующегося газа. Газ обеспечивает увеличение граничного термического сопротивления в конденсаторе во время пуска. [c.106]

Этот пример показывает, что рабочая температура обычной тепловой трубы меняется с изменением тепловой нагрузки. А именно, температура пара и трубы в конденсаторе изменилась от 300 К до примерно 292 К при изменении нагрузки с 20 до 10 Вт. Кроме того, из этого примера можно заметить, что температура пара примерно равна температуре стенки трубы. Это объясняется низким термическим сопротивлением стенки трубы и насыщенного фитиля по сравнению с граничным термическим сопротивлением между стоком и поверхностью конденсатора трубы. Чтобы показать влияние неконденсирующегося газа на рабочую температуру, рассмотрим следующий пример. [c.111]

Требуемое термическое сопротивление в конденсаторе [c.119]

Теплопередача в конденсаторе. Пар в конденсаторе будет конденсироваться на поверхности жидкости. Механизм данного процесса аналогичен рассмотренному в 2-8-5 механизму испарения с поверхности раздела, т. е. у поверхности будет существовать небольшой перепад температур, а следовательно, и некоторое термическое сопротивление. Дополнительно к этому перепады температур будут иметь место в жидкой пленке, в насыщенном жидкостью фитиле и в стенке тепловой трубы. [c.70]

Загрязнение конденсаторов с водяной стороны является наиболее частой причиной ухудшения вакуума. При этом ухудшение вакуума происходит как вследствие увеличения термического сопротивления за счет загрязнения трубок, так и за счет некоторого сокращения расхода воды через конденсатор вследствие повышения гидравлического сопротивления конденсатора. [c.213]

Дистилляционный метод очистки металлов в вакууме основан на различии упругости паров и скоростей испарения, конденсации основного металла и содержащихся в нем примесей. В результате этого содержание примесей в конденсате отличается от содержания их в исходном металле. Процесс дистилляции включает в себя несколько последовательно протекающих стадий прогрев расплава до температуры испарения, испарение со скоростью, зависящей от параметров испарения, конденсация паров на поверхности конденсатора при заданной температуре. Процесс дистилляции неравновесен. Жидкость в испарителе должна иметь несколько большую температуру, чем температура конденсата, для того, чтобы избыточное давление пара уравновешивало потери давления при движении пара к поверхности конденсации. Учитывая, что дистилляция, как правило, происходит при низком давлении, следует учитывать термическое сопротивление фазового перехода и связанный с этим перепад температуры [3]. При низких давлениях дистилляции гидростатическое давление столба жидкого металла в испарительном сосуде может существенно превышать давление пара металла у поверхности испарения. В области низких давлений температура насыщения сильно зависит от давления. Поэтому температура насыщения у дна сосуда может на сотни градусов превышать температуру насыщения у поверхности жидкости вследствие гидростатического давления. Для возникновения кипения и образования пузырьков пара у обогреваемого дна сосуда нужен соответствующий перегрев. При низких давлениях необходимый для вскипания перегрев может составлять сотни градусов. Такой перегрев в жидком металле обычно невозможен ввиду высокой теплопроводности металлов. Поэтому дистилляция происходит за счет испарения металлов с поверхности без кипения. Как правило, при дистилляции над поверхностью испарения имеется достаточно высокое давление газов и имеет место вязкостное течение пара. В этом случае действительная скорость испарения уменьшается. Большое влияние на скорость дистилляции оказывают состояние и чистота поверхности испарения. Так, присутствие на поверхности пленки нелетучих примесей может существенно снизить коэффициент испарения, уменьшить скорость и даже вообще практически прекратить испарение. Летучие пленки окислов могут увеличить скорость испарения металлов в присутствии остаточного давления кислорода. [c.51]

Наряду с неравновесностью средних концентраций в двухкомпонентной тепловой трубе имеет место неравновесность средних температур. Учитывая малое термическое сопротивление фазового перехода, следует ожидать, что температура жидкости на границе раздела фаз равна температуре пара и, следовательно, в пределах диффузионного пограничного слоя имеется радиальный перепад температур. Радиальный перепад температуры в каждом сечении тепловой трубы, в том числе и в адиабатической зоне, вызывает радиальный теплообмен между двумя фазами, похожий на противоточный теплообмен в теплообменниках. Пар охлаждается при движении в направлении к конденсатору, жидкость, двигаясь в противоположном направлении, нагревается. Радиальное падение температуры пара — совершенно необходимое условие работы двухкомпонентной трубы. Иначе невозможно объяснить значительное падение температуры между испарителем и конденсатором, наблюдаемое во всех экспериментах с двухкомпонентными тепловыми трубами при концентрациях, отличающихся от азеотропных [39—42]. [c.140]

В11 = еиАеп- Термическое сопротивление пепосредствеино стенкн оценивается величиной = б,р. На рис. 19,10, а представлен характер изменения температур в поперечном сечении трубы для испарителя, а на рис. 19.10, б — для конденсатора. Будем относить расчетную среднюю плотность теплового потока к наружной поверхности, на которой происходят фазовые переходы, и считать, что коэффициент теплоотдачи а,, зав1ггит от температурного напора, т. е. от плотности теплового потока. [c.253]

Еще большее увеличение теплоотдачи получается при подаче пара в виде тонких струек, движущихся с большой скоростью. При ударе таких струек о стенку происходит разрушение пленки и разбрызгивание конденсата. По опытным данным [Л. 80], термическое сопротивление теплоотдачи при этом уменьшается в 3—10 раз. Последнее, конечно, в значительной мере зависит от диаметра струек, их количества, направления и скорости истечения. Имеются и другие средства интенсификации теплоотдачи. Однако эта задача в большинстве случаев не очень актуальна, так как при конденсации пара теплоотдача и так достаточно высока. Поэтому при проектировании конденсаторов большое внимание следует уделять профилактическим мерам против снижения теплоотдачи вследствие, например, наличия воздуха, неправильного отвода конденсата и подачи пара в аппарат, отложения на поверхности солей, масла и других загрязнений. Именно эти вбстоятельства могут оказаться причиной неудовлетворительной работы конденсаторов. [c.143]

Суммарное термическое сопротивление загрязнений обычно принимается в аммиачных конденсаторах — 0,8 10 м час°С1ккал", [c.656]

С целью проверки полученных рекомендаций и выводов была проведена серия экспериментов по изучению газорегулируемой ТТ открытого типа. Исследуемая труба имела длину 1,5 м, внешний диаметр 10 м и состояла из испарителя и конденсатора. Испаритель был из меди, имел форму медного полого цилиндра длиной 500 мм, на внутренней поверхности которого было 16 аксиальных прямоугольных канавок шириной 0,4 мм и глубиной 0,6 мм. Выбирался он с малым термическим сопротивлением с целью получения высоких значений коэффициента температурной чувствительности, а также уменьшения пульсаций температуры и давления. Цилиндрический конденсатор был выполнен из термостойкого стекла длиной 1 м для уменьшения аксиальной составляющей теплового потока в зоне раздела пар—газ и визуализации процессов. Конденсатор имел гибкое соединение с испарителем и мог изменять угол наклона от —90 до +90°. На внешней поверхности испарителя имитировались граничные условия II рода (три секции омического нагревателя), а на внешней поверхности конденсатора— III рода (сб 10 Вт/(м -К)). Поля температур измерялись хромель-копелевыми термопарами, а также пленочным термонйдикатором на базе жидких кристаллов (в зоне раздела пар—газ). В качестве тепло-нос1 теля использовался этиловый спирт, а неконденси-рующегося газа — воздух или фреон-11. Отношения молекулярных весов имели значения /См= 1,324 и /См = 0,276 соответственно. Диаметр парового канала конденсатора намного превышал минимальное пороговое значение da для пары этанол—фреон-11. По результатам эксперимента были построены графики, показанные на рис. 9. Распределение температуры в области парогазового фронта соответствовало расчетам и рекомендациям. Протяженность зоны раздела этанол — воздух составила 0,004,а зоны этанол — фреон-11 —0,5 м, т. е. на два порядка больше. Аналогичные результаты были получены при отрицательных углах наклона конденсатора (испаритель над конденсатором). [c.32]

В качестве гидрофобного покрытия используются различные кремнийорганические, эпоксифенольные и фторопластиковые лаки. Наиболее стойки в условиях работы морских испарителей покрытия из бакелитового лака, обеспечивающие замедление процесса накипеобразования в несколько раз. При этом собственное термическое сопротивление бакелитового покрытия (толщиной 0,1 мм) весьма незначительно (примерно 10% от общего его значения при чистых теплообменниках). Способствуя переходу от пленочной к капельной конденсации, гидрофобное покрытие заметно интенсифицирует теплоотдачу в конденсаторах судовых испарительных установок. При существующей технологии слой лака в испарителях более тысячи часов не удерживается. [c.112]

В определенной зоне конденсатора находится смесь 80% (по массе) водяного пара и 20% воздуха. Абсолютное давление смеси составляет 0,068 бар, а температура равна температуре насыщения пара при этом (Давлении. Какова должна быть температура поверхности труб, чтобы на них происходила конденсация В расчетах теплообмена при конденсации обычно считают, что термическое сопротивление полностью сосредоточено в образующейся на по верх-ности пленке жидкости. В чем состоит особенность рассматриваемой задачи Принимайте среднюю толщину пленки онденсата равноч 0,14 мм. Исследуйте, как влияет воздух на общее термическое сопротивление между поверхностью трубы из металла и паровоздушной смесью. [c.408]

Теперь мы можем подсчитать изменения температуры стенки трубы в конденсаторе, в насыщенном фитиле в конденсаторе, в паровом канале, в насы-щеннном фитиле в испарителе и в стенке трубы в испарителе. Для этой цели можно использовать уравнение (2.82), по которому определяем термическое сопротивление Я, отнесенное к площади поперечного сечения трубы для каждой из выше указанных составляющих, затем изменение температуры АГ по каждой составляющей может быть найдено по уравнению [c.98]

Теперь, поскольку, как и следовало ожидать, падение температуры в потоке пара пренебрежимо мало (см. примеры 2.5 и 2.6), мы можем пренебречь термическим сопротивлением парового потока. Так же обычно мало падение тем-пёратуры вдоль трубы, поэтому свойства воды и меди и в испарителе, и в конденсаторе можно считать одинаковыми. Следовательно, термическое сопротивление фитиля и стенки трубы в зоне испарения соответственно можно вычислить следующим образом [c.102]

На рис. 4.3 схематично показан процесс неудачного запуска тепловой трубы, когда давление паров теплоносителя при температуре стока тепла и термическое сопротивление на поверхности конденсатора очень малы. Вследствие малого термического сопротивления на границе конденсатора увеличение во времени тепловой нагрузки не вызывает повышения температуры (и соответственно роста давления и плотности) пара в конденсаторе. В результате низкой плотности пара на выходе из испарителя возникает звуковой, поток, а в конденсаторе — сверхзвуковой поток и скачок уйлотнения. С увеличением тепловой нагрузки паровой поток, имеющий высокие скорости, в конечном счете вытягивает жидкость из структуры фитиля, что приводит к осушению испарителя и его перегреву. Хотя в расчетных условиях тепловая труба может [c.103]

Термические сопротивления стенки трубы и ,.искщенного фитиля в конденсаторе, отнесенные к площади поперечного сечения, были вычислены в примере 2.5 и равны соответственно 1,63X10 и ЗХЮ м К/Вт. Таким образом, коэффициент теплопередачи на гпанипе h , с можно вычислить по уравнению [c.111]

Количество трубок в каждом ходе обычно делают одинаковым скорости воды по отдельным ходам при этом получаются тоже одинаковыми. Иногда в многоходовых конденсаторах с последовательным расположением ходов воды к потоку пара (фиг. 97, а) скорость воды принимают наименьшую в первом ходе, а наибольшую — в последнем, соответственно число трубок в первом ходе получается наибольшее, а в последнем ходе наименьшее. Увеличелие скорости воды в последнем ходе существенно повышает коэффициент теплопередачи ввиду малого термического сопротивления со стороны [c.228]

Под солевым загрязнением конденсаторов понимаются отложения на внутренней поверхности конденсаторных трубок накипи, создающей большое термическое сопротивление теплопередаче. Выпадение накипи происходит при охлаждении конденсаторов минерализованной. водой, содержащей соли временной жесткости. Часть этих солей, находящихся в воде в растворенном состоянии, в определенных условиях распадается с образованием накипи на стенках трубок и водяных камер конденсаторов [16]. Такие условия обычно создаются в оборотных системах водоснабжения, где за счет испарения и уноса воды, а также подпитки системы водой, содержащей соли, солесодержание циркуляционной воды растет, и при достижении предельного значения карбонатной жесткости начинается распад бикарбонатов с отложением солей. Растворимость в воде бикарбонатов зависит от температуры воды и нали- чия в ней определенного количества [c.220]

Высокие показатели механических, электрических и термических свойств пленочного и чешуйчатого стекол открывают широкие возможности применения их в различных отраслях техники. В электротехнике из них изготовляют электроизоляционную бумагу, материалы типа миканит и специальщао высокотемпературную изоляцию. Не менее важно их значение и в радиоэлектронике. Они служат для изготовления таких деталей, как мишени электроннолучевых трубок, сопротивления, высокочастотные конденсаторы, подложки и т. п. Их применяют в оптике (предметные и покровные стекла), в машиностроении (стеклопластики различного назначения), в строительстве (конструктивные детали, кровли и облицовочные материалы). Чешуйчатым стеклом можно заменить слюду в радиолампах и в других специальных приборах. [c.235]

Контактная сварка (за рубежом принят термин сварка сопротивлением ) — наиболее старый и распространенный процесс получения неразъемных соединений металлов. В первой четверти XX в. контактная сварка получила широкое распространение за рубежом (США). В СССР первые машины для контактной сварки были изготовлены в 1928 г. на Ленинградском заводе Электрик . Советские инженеры и ученые внесли большой вклад в разработку новых технологических процессов контактной сварки. А. М. Игнатьев изобрел оригинальный метод сварки сопротивлением, Н. В. Гевелинг предложил применять при точечной сварке термическую обработку непосредственно в электродах машины, Г. И. Бабат изобрел сварку с использованием разряда конденсаторов. Были созданы машины для всех основных видов контактной сварки мощностью до 600 кВ-А (стационарные, подвесные точечные, шовные, стыковые, а также специальные машины для сварки труб, ободьев автомобильных и велосипедных колес). [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...