Образование паровых растворов

ОБРАЗОВАНИЕ ПАРОВЫХ РАСТВОРОВ [c.302]

На процесс образования паровых растворов при температурах выще температуры насыщения (область перегретого пара) влияют два основных фактора прочность связей между ионами, молекулами или атомами в растворяющемся веществе и энергетическое взаимодействие его с молекулами растворителя. Изменения давления в тех диапазонах, которые характерны для работы современных ТЭС, не оказывают заметного влияния на прочность связей в твердой фазе неорганических веществ, попадающих в перегретый пар. Повыщение температуры перегрева способствует ослаблению этих связей. [c.123]

Вещества, образующие отложения в прямоточных котлах, — это в первую очередь окислы железа и меди, затем некоторые наименее растворимые в паре соединения цинка, кальция и магния. Между компонентами парового раствора и отложениями могут протекать различные процессы. Например, возможны и, по-видимому, протекают реакции между растворенным в паре едким натром и окислами металлов с образованием ферритов, купритов, цинкатов и силикатов натрия. Этим путем в системе котла могут задерживаться некоторые количества натрия, магния и кальция. Все же основное количество соединений этих металлов покидает прямоточный котел с паром. [c.171]

Для перегретого пара практически единственной причиной загрязнения является образование истинных паровых растворов, что обусловлено контактом перегретого водяного пара сначала с концентрированной влагой, которая может присутствовать на начальных участках пароперегревателя, а затем и с твердой фазой. [c.302]

Вредное влияние паровой рубашки можно уменьшить, ускорив ее разрушение путем перемещения изделий в закалочном баке вертикально (по оси) или горизонтально — в зависимости от их формы. Однако перемещать крупные изделия в жидкости трудно. В этом случае приводят в движение не изделие, а жидкость. Образование паровой рубашки можно предупредить, если использовать некоторые охлаждающие среды, в частности растворы солей в воде. Чтобы правильно выбрать охлаждающие среды, необходимо знать их основные особенности. [c.195]

Возможность резкого местного повышения концентрации солей в слое котловой воды, омывающей поверхность интенсивного нагрева в паровом котле, была рассмотрена в главе 7. Указывалось также, что в ряде котлов происходит образование паровых пленок и что такое повышение концентрации возможно по краям окутанных паром участков дымогарных труб. Кроме того, отмечалось повышение концентрации солей в момент образования пузырьков пара на поверхности их раздела с металлом и раствором. [c.202]

Возникают у сталей небольшой прокаливаемости при закалке с охлаждением в воде вследствие образования паровых пузырей на поверхности инструмента. Устраняются прн применении в качестве охлаждающей среды водных растворов солей [c.389]

Это свидетельствует о том, что значительная доля кремниевой кислоты избирательно уносится паром с мелкими каплями влаги. В пароперегревателе происходит дегидратация кремниевой кислоты с образованием молекулярного парового раствора. [c.169]

Следует отметить, что в перегретом паре прямоточных котлов высокого давления отсутствуют условия для существования капелек расплава, содержащих примеси загрязняющих пар солей. Гидроокись натрия и хлористый натрий, которые могли бы участвовать в образовании подобного агрегатного состояния, в этих условиях, при практически имеющем место содержании их в питательной воде, растворяются в паре. Таким образом, в перегретом паре прямоточных котлов высокого давления соли могут находиться только в форме парового раствора или сухой взвеси. Кроме того, в перегретом паре могут находиться также и продукты коррозии металла. [c.227]

В частности, во избежание образования силикатных отложений, необходимо, чтобы концентрация кремниевой кислоты в наре на входе в турбину была не выше концентрации парового раствора кремниевой кислоты, насыщенного при температуре и давлении, отвечающих началу конденсации пара в турбине. Аналогичными будут требования к качеству пара, исключающие образование отложений из других веществ. Разница будет состоять лишь в том, что начало конденсации парового раствора кремниевой кислоты практически соответствует началу конденсации чистого водяного пара, а начало конденсации парового раствора натриевых веществ в значительной степени зависит от природы этих веществ и наступает в области перегретого водяного пара. [c.297]

При взаимном контакте водных растворов и насыщенного пара устанавливается термодинамическое равновесие в соответствии с законом распределения веществ между двумя несмешивающимися средами, которое обусловливает образование истинных паровых растворов неорганических соединений. [c.100]

Возможность образования отложений в пароперегревателе из веществ, растворенных в паре, т. е. находящихся в состоянии истинного парового раствора, может быть установлена по разности между растворимостью Ю8 [c.108]

После образования слоя пористых отложений, являющегося диффузионным барьером, на донных участках паровых туннелей этого слоя, непосредственно прилегающих к стенке, в процессе столбчатого кипения происходит образование пересыщенных растворов (или расплавов) солей и последующее заполнение ими всего объема туннелей . При этом кипение перемещается на поверхность образовавшегося слоя, а температура стенки трубы возрастает соответственно термическому сопротивлению этого слоя. [c.18]

Щелочная коррозия. Расслоение пароводяной смеси, которое имеет место в горизонтальных или слабонаклонных парообразующих трубах, как известно, сопровождается образованием паровых мешков, перегревом металла и глубоким упариванием пленки котловой воды. Образовавшаяся при упаривании котловой воды высококонцентрированная пленка содержит в растворе значительное количество щелочи. Едкий натр, присутствующий в котловой воде в малых концентрациях, защищает металл от коррозии, но он становится весьма опасным коррозионным фактором, если на каких-либо участках поверхности парогенератора создаются условия для [c.54]

Возможность образования отложений в пароперегревателе из веществ, растворенных в паре, т. е. находящихся в состоянии истинного парового раствора, может [c.129]

Роль кремнекислоты не ограничивается образованием накипи это вещество обладает довольно значительной растворимостью в водяном паре высокого давления. При этом растворимость 5102 в паре сильно зависит от давления. Вследствие этого паровой раствор кремне- [c.313]

Коэффициент теплопередачи в этих аппаратах значительно чем в аппаратах с паровыми рубашками. Однако выпаривать в таких аппаратах кристаллизующиеся растворы невозможно. вследствие затруднительной чистки поверхности нагрева от кристаллизующейся и прикипающей к поверхности нагрева соли. В длинных змеевиках затруднен отвод конденсата и возможно образование паровых пробок. Кроме того, аппараты со змеевиковой 1 поверхностью нагрева сложны в изготовлении и монтаже и нуждаются в частом ремонте. [c.23]

В Польше разработан способ цементации с электронагревом т. в. ч. деталей в жидких углеводородах или спирте. В процессе нагрева деталей окружающая их жидкость испаряется, образуя паровую рубашку пары жидкости вступают во взаимодействие с поверхностью стали с образованием твердого раствора или цементита (при предельном насыщении). Указанным способом при 1000° получена за 5 мин. глубина слоя 0,4 мм за 10 мин. [c.108]

Рис. 10. Схема образования концентрированных растворов и отложения солей в тех местах парового котла, где нарушена сплошность.

При необходимости смены масла важно, чтобы система теплопередачи была до заливки свежего масла тщательно очищена. Полезно пользоваться промывочным маслом для удаления из системы растворимых в масле осадков и нагара. Диспергированные твердые частицы также будут удалены в процессе промывки. Наконец, перед заполнением системы новым маслом надо тщательно испытать ее на утечки. Водой в процессе промывки нельзя пользоваться, потому что она не растворяет углеводородные осадки. Кроме того, удалить из системы остатки воды чрезвычайно трудно, а они вызывают эксплуатационные затруднения из-за образования паровых карманов при нагреве системы до рабочей температуры. Для осушки системы необходима интенсивная вентиляция. [c.78]

Кислород и углекислота попытают коррозионную агрессивность пара в зонах, где начинается его конденсация. Присутствие аммиака, наоборот, снижает интенсивность углекислотной коррозии черных металлов, но несколько усиливает коррозию меди и ее сплавов. При совместном присутствии в паре углекислоты и аммиака принципиально возможно образование отложений, состоящих из бикарбоната аммония в элементах парового тракта, в которых длительное время сохраняется конденсат. Такими элементами на одном из заводов оказались импульсные трубки парамеров и манометров. При длительном контакте конденсата с паром, содержащим аммиак и углекислоту, происходило постепенное насыщение ими жидкой фазы. За счет диффузии концентрация образующегося углекислого аммония во всем объеме жидкости, заполняющей трубку, достигла состояния насыщения, что привело к выпадению из раствора кристаллов двууглекислого аммония, имеющего меньшую растворимость, нежели карбонат аммония. Иногда это влекло за собой полную закупорку сечения трубок. Введение систематической продувки импульсных трубок приборов устранило это явление. [c.155]

Для уточнения влияния структурных особенностей пленок паровых пузырей на образование и унос капельной влаги проведена скоростная киносъемка поверхности раздела кипящего дистиллята и растворов солей едкого натрия, соды, сульфата и хлорида натрия и др. Заснятые на кинопленке кадры позволили документально осветить ряд вопросов, связанных с существованием пузыря на поверхности раздела, в частности момент всплывания, наличие адсорбционного капилляра, различия в толщине пленок, время существования и др. [c.184]

Многочисленные обследования паровых котлов, поврежденных межкристаллитной коррозией, показали, что чаще страдают от этой коррозии нижние барабаны двух-или многобарабанных котлов, не имеющих устройств для растопочного разогрева. При частых растопках и остановках котлов, резких изменениях нагрузки, оставлении котлов в горячем резерве в их нижних барабанах развиваются значительные термические напряжения, способствующие увеличению неплотностей в заклепочных и вальцовочных соединениях и образованию в них концентрированного раствора едкого натра при агрессивной котловой воде. У поврежденных клепаных барабанов наибольшее количество трещин обнаружено в местах сопряжения продольных и поперечных швов как в наиболее жестких соединениях. У котлов, несущих длительно устойчивую нагрузку, межкристаллитная коррозия возникает значительно реже, чем у пиковых котлов. [c.247]

Для оценки роли второго процесса напомним, что растущими паровыми пузырьками занята не вся поверхность нагрева, особенно при умеренных тепловых нагрузках. Поэтому сводить весь механизм накипеобразования в испарителях к первому процессу было бы глубоко ошибочно. Более того, даже непосредственно под паровым пузырьком после его отрыва в так называемый период ожидания может происходить процесс кристаллизации. Его интенсивность, однако, пренебрежимо мала ввиду энергичной турбулизации раствора, обусловленной ростом и отрывом пузырьков. Лишь при тепловых потоках, близких к критическим, образование накипи за счет возникновения колец или кружков становится доминирующим процессом. [c.101]

Кинетика роста кристаллов при высоких температурах обычно лимитируется скоростью диффузии вещества, так как скорость кристаллохимической стадии в этом случае значительно больше. Однако синхронность в образовании колец накипи и парового пузыря [9, 10] свидетельствует о том, что кристаллизация по периметру контактного пятна предопределяется кристаллохимической стадией. Такой характер процесса при большом количестве зародышей (огромное количество кристалликов в кольцах накипи [10]) объясняется образованием отложений возле центров парообразований за счет уплотнения ионов ДЭС [5]. В случае несмачиваемой поверхности накипеобразование затруднено. Преобладающая часть ионов ДЭС и кристаллической фазы адсорбируется паровым пузырем и уносится в объем раствора [11], что хорошо иллюстрирует рис. 2, б. [c.58]

Вышеизложенный метод расчетного определения растворимости отдельных соединений позволяет во многих случаях надежно дополнять, а иногда и корректировать немиогочисленные и часто не очень надежные данные по растворимости ряда соединений в сверхкритиче-ском теплоносителе — паре, а иногда и в воде. Следует заметить, что изложенные выше общие закономерности образования паровых растворов могут несколько нарушаться в случаях изменения состава равновесной твердой фазы. Это может происходить прежде всего при взаимодействии частиц твердой фазы с молекулами перегретого пара, т. е. за счет своеобразного гидролиза с образованием более слабого электролита, как правило, летучего. При этом происходит образование смешанных фаз, иногда сопровождаемое образованием твердых растворов растворимость продуктов гидролиза , как правило, отличается от растворимости исходных соединений. [c.93]

Меслер и Хоспети [10] с помощью изотопа присутствующего в насыщенном растворе aS04, измерили количество воды, испаряемой одним центром образования парового пузырька при 100° С. Эта величина оказалась эквивалентной слою воды толщиной от 1,1 до 2,6 Ji/ jM. Жидкость, находящаяся у центра образования парового пузырька, перегревается до температуры, достаточной для создания давления пара, необходимого для образования пузырька. С этого момента начинают уменьшаться температура в центре парообразования и избыточное давление, необходимое для роста пузырька. По-видимому, процесс испарения должен протекать в условиях равновесия давления и температуры. По мере испарения система приближается к состоя- [c.24]

Роль кремнекислоты не ограничивается образованием накипи это вещество обладает довольно значительной растворимостью в водяном паре высокого давления. При этом растворимость SiOj в паре сильно зависит от давления. Вследствие этого паровой раствор кремнекислоты, образовавшийся при высоком давлении пара, легко выделяет SiOj [c.288]

При кипении раствора паровые пузыри вносят существенные изменения в описанный процесс. Силы взаимодействия ионов ДЭС с металлической поверхностью в растворах электролитов оказываются достаточными, чтобы при образовании парового пузыря поверхность нагрева могла удержать ионы в ноле своего действия. Поэтому растущий паровой пузырь, освобождая себе место, только сдвигает ионы ДЭС в радиальном от центра своего образования направлении. При этом по иериметру максималь- [c.57]

Сведения, изложенные в разд. 7 Физико-химические свойства и технологии растворов , существенно отличаются от материалов аналогичного раздела второго издания справочной серии. Полная переработка связана со стремлением привести справочный материал, содержащий таблицы свойств водных и паровых растворов, уравнения для их расчета с константным обеспечением, примеры, которые помогут теплоэнергетикам и химикам в их практической работе. Акцент в изложении сведений о водных системах сделан на поведении примесей, типичных для условий эксплуатации теплоэнергетических и теплотехнических объектов. Имеются в виду реализации водно-химических режимов и технологических процессов, осуществляемых в присутствии окислителей. Материал позволяет рассчитать поведение примесей и вероятность образования отложений на участках трактов теплоэнергетических и теплотехнических установок различного назначения. Это, в свою очерердь, дает [c.9]

Вторая группа характеризуется изменением агрегатного состояния среды в связи с кипением. Образование паровой пленки в момент гогружения горячего тела в охлаждающую среду вызывает замедленное охлажде ие вследствие малой скорости теплоотвода (стадия пленочного кипения). Разрунение паровой пленки приводит к контакту отдельных объемов охлаждающей жидкости с нагретым телом при этом жидкость испаряется. Испарение непрерывно подающихся к охлаждаемой поверхности объемов жидкости (пузырьков) связано с поглощением скрытой теплоты испарения и приводит к интенсивному охлаждению (стадия пузырьчатого кипения). При понижении температуры охлаждаемого тела начинается третья стадия — конвективного теплообмена, которая также характеризуется замедленным охлаждением. Подобный характер охлаждения наблюдается при использовании сред, температура кипения которых ниже температуры охлаждаемого тела (вода, водные растворы солей и щелочей и т. п.). [c.169]

Фиг. 13 изображает изменение растворимости аморфной кремииевош кислоты от давления в промежутке давлений 3,5—28 ати и при температуре пара 204—343°С по данным Штрауба. Пользуясь этой диаграммой, можно легко установить, при каком давлении пара паровой раствор кремниевой кислоты достигнет насыщения, и определить таким образом на какой ступени турбины возможно образование твердых отложений. Для этого на диаграмму растворхгмости необходимо нанести кривую насыщенного парового раствора кремниевой кислоты для температур и давлений пара в турбине (кривая 7—2—3 на фиг. 13). В этом случае нетрудно найти давление пара в турбине, при котором концонтрац.2я кремниевой кислоты в паре достигнет насыщения. Для этого на ординате графика (фиг. 13) от - [c.291]

Проведенными исследованиями установлено, что практически все вещества, содержащиеся в котловой воде, обладают способностью в той или иной мере растворяться в сухом насыщенном и перегретом паре. Характер поведения этих веществ в паровой фазе определяется главным образом их физико-химическими свойствами, а также параметрами пара. С повышением давления и соответственно плотности генерируемого в котле пара заметно возрастает образование истинных паровых растворов различных нелетучих неорганических соединений. Заметно начинает увеличиваться растворимость в паре окислов железа и кремниевой кислоты с повышением давления от 40 до 60 бар. Натриевые соединения (Н аОН, НаС1, N32304) начинают растворяться в паре при более высоких давлениях. [c.91]

Образование отложений в проточной части турбин исключается полностью при условии, когда концентрации примесей в паре начальных параметров меньше значений их растворимости в перегретом паре самых низких параметров, или, иначе говоря, при условии, когда в пределах турбины все примеси находятся в паре в состоянии ненасыщенного парового раствора. Растворимости всех примесей, которые встречаются в отложениях турбин, для параметров пара, соответствующих концу зоны перегрева, малы. Обеспечить получение пара с концентрациями примесей, которые были бы меньше таких значений, практически невозможно. Вместе с тем опыт эксплуатации многих ТЭС показывает, что далеко не все турбины заносятся отложениями. Следовательно, и в условиях некоторого пересыщения паровых растворов проточная часть машин может оставаться чистой. По-видимому, большую роль играет кинетика, т. е. скорость выделения твердой фазы из пересыщенных парорастворов. Этот вопрос пока остается неизученным. Не выяснены также условия выделения твердой фазы на поверхностях металла, омываемых паром, и в объеме парового потока. Не изучены условия осаждения частиц твердой фазы из парового потока на лопатках и других элементах проточной части турбин. Не выяснена роль гидродинамических факторов. [c.175]

При взаимном контакте водных растворов и насыщенного пара устанавливается термодинамическое равновесие в соответствии с законом распределения веще.ств между двумя несмешивающимися средами, которое обусловливает образование истинных паровых растворов неорганических соединений. Проведенными исследованиями установлено, что интенсивность избирательного выноса неорганических соединений из жидкой фазы в паровую зависит от прочности их связи с водой, которая тем сильнее, чем выше степень гидратации молекул и ионов, составляющих эти соединения. По этой причине легче всего выносятся молекулы слабых электроли- [c.119]

После образования плотной ячеистой структуры пены, соответствующей высокой прочности адсорбционных слоев (при минимальной толщине пленки), вытекания из адсорбционного капилляра в верхних слоях уже не наблюдается (рис. 3). При этом дальнейшее утонение пленок происходит лишь вследствие испарения с поверхности пузыря. В нижних же рядах пены, где пленки толстые, еще наблюдается стекание раствора из адсорбционного капилляра. С упрочнением адсорбционных слоев время существования паровых пузырей увеличивается, а это способствует вытеканию жидкости из адсорбционного капилляра и приводит к образованию пленки с определенной структурной упорядоченностью, при которой адсорбционный капилляр перестает существовать, а пленка приобретает структуру квазитвердого тела. Изменение структуры пленки приводит и к изменению механизма ее разрушения. Пленка разрушается из-за интенсивного отделения от нее мелких капель [1]. [c.187]

Очевидно, что воды ГЗУ, используемые на нужды технического водоснабжения, должны проходить предварительную более или менее сложную очистку вплоть до дистилляции в отдельнь1х случаях. Образующиеся при испарении этих вод соли или их концентрированные растворы можно было бы подавать вместе с топливом в топки паровых котлов, если будет установлена возможность образования сплавов с золой данного топлива. Необходимо, конечно, чтобы эти золосолевые сплавы не подвергались выщелачивающему действию воды в системах ГЗУ, так как в противном случае это мероприятие потеряет смысл. [c.197]

В целях защиты элементов парового котла от стояночной коррозии во время продолжительного капитального ремонта достаточно смочить внутреннюю поверхность его стенок 10%-ным раствором нитрита натрия (ПаП02) с добавкой раствора а.м-миака концентрацией 0,5% или карбоната аммония. Образование пленки можно достигнуть двумя способами 1) паровой котел заполняют раствором ПаПОз, который выдерживают в нем 20—30 мин, а затем спускают в бак 2) внутренние поверхности парового котла смачивают раствором ПаПОг (опрыскиванием или поливкой из шланга). После высыхания на поверхности металла остается тонкая пленка концентрированного раствора, пассивирующая металл, защитное действие которой 60—75 сут. Перед пуско.м парового котла в работу пленка ип- [c.108]

При кипении растр,оров веществ у основания растущих па поверхности нагрева пузырьков происходит увеличение локальных концентраций примесей в лшдкой фазе. Это связано с тем, что растворимость веществ в паровой фазе существенно нинле, чем в жидкости. Когда концентрация превышает предел растворимости, на поверхности нагрева вокруг центров парообразования начинается кристаллизация примесей. В последующий после отрыва пузырьков период (время ожидания) отложения могут полностью или частично раствориться. Образование на поверхности нагрева локальных периодически возникающих зон пересыщения является необходимым, по недостаточным условием для начала непрерывного увеличения количества отложений на поверхности. Оно происходит лишь тогда, когда эффективная (усредненная ео времени и по поверхности) концентрация примесей в жидкой фазе пристенного слоя превышает предел раство. римости С . [c.201]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...