Особенности расчета при конденсации пара

Особенности расчета при конденсации пара [c.87]

Тепловой баланс котельных установок в СССР и многих других странах определяется по низшей теплоте сгорания топлива ( . До сих пор применение подобной методики было вполне оправдано, поскольку охлаждение дымовых газов ниже точки росы не практиковалось и скрытая теплота паров, содержащихся в продуктах сгорания, не использовалась. В случае применения контактных экономайзеров, контактных и контактно-поверхностных водогрейных котлов, позволяющих обеспечить глубокое охлаждение дымовых газов ниже точки росы и сконденсировать значительный процент водяных паров, содержащихся в газах, т. е. когда при движении дымовых газов по установке происходит изменение их влагосодержания, расчет теплового баланса по низшей теплоте сгорания является неправомерным, поскольку эта методика не учитывает изменения влагосодержания газов. Неправомерность сведения баланса по ( особенно видна при конденсации значительной части водяных паров, когда потеря тепла с уходящими газами может стать отрицательной величиной, а к. п. д. котельной установки превысить 100%. [c.175]

По результатам расчета строим графики изменения температуры поверхности при конденсации паров на стали и полиэтилене (рис. И). Сталь прогревается насквозь при нанесении покрытия, в то время как на полиэтилене повышение температуры непропорционально времени, особенно в начале напыления, что свидетельствует о перегреве поверхности конденсации вследствие малой теплопроводности пластмассы. [c.32]

Необходимая система уравнений может быть получена непосредственно из (4.1) и (4.2) путем перехода к цилиндрической системе координат. Расчеты с использованием указанных уравнений при соответствующих граничных условиях позволяют проанализировать особенности закрученных течений с переходом через зону Вильсона. К ним относятся 1) смещение этой зоны по потоку при переходе от корневого обвода к периферийному, что объясняется радиальными градиентами температур и давлений 2) более резкое изменение термодинамических параметров, скоростей и углов по радиусу и вдоль канала 3) смещение прикорневой области отрыва и возвратных течений по каналу. Особенно важно, что благодаря флуктуационному механизму конденсации изменение пульсационных характеристик потока вначале происходит в корневых сечениях, где температуры пара ниже, чем в периферийных только на значительных расстояниях от входного сечения фиксируется снижение амплитуд пульсаций вблизи периферии. [c.177]

При Кп<0,001 пар можно рассматривать как сплошную среду и применять обычные уравнения газодинамики. При Кп>10 пар следует рассматривать как свободный молекулярный поток и для расчетов конденсации и теплообмена следует использовать уравнения кинетической теории газов. Особенность процессов обмена в сильно разреженных средах заключается в том, что на поверхности тел, которые омываются средой, существует скачок скоростей и температур. [c.72]

При обсуждении различных вариантов кинетической теории зародышеобразования ун е было отмечено, что оценки по ним дают совпадающие до десятых долей градуса температуры достижимого перегрева жидкостей при фиксированной частоте нуклеации /1. Но сама теория основана на весьма грубом макроскопическом описании флуктуационно возникающих и растущих в жидкости пузырьков пара. Предполагается возможность устранить или подавить действие факторов, которые существенно облегчают в реальных условиях появление центров парообразования. Оба этих обстоятельства дают повод скептически относиться к результатам теории. Один из ее авторов [8] оставил такое высказывание ... Теория конденсации пересыщенного пара и в особенности вскипания перегретой жидкости остается пустой схемой, имеющей весьма ограниченное значение для понимания действительных явлений, если не принимать во внимание факторов, облегчающих эти процессы и практически всегда имеющихся в наличии . Между тем недавние исследования показали, что для подобного скептицизма нет оснований. Уже из гл. 3 и 4 видно, что в большом числе случаев экспериментальные значения нри давлениях от атмосферного и выше хорошо согласуются с результатами расчета по кинетической теории. Как правило, расхождение не превышает 1 2° и часто составляет доли градуса. Опытные данные обладают хорошей воспроизводимостью. Они практически не зависят от способа перегрева жидкости (методика чистой пузырьковой камеры, капельки в подходящей жидкой среде, импульсный нагрев в ударном режиме). Несколько неожиданное совпадение теории с опытом требует более внимательного анализа теории и более подробного обсуждения способов ее экспериментальной проверки. [c.128]

Известно, что в сильные морозы оголовки индивидуальных дымоходов резко охлаждаются. Стенки оголовка общего дымохода охлаждаются меньше, так как через, него проходят продукты сгорания от многих приборов. Поэтому конденсация водяных паров на оголовке дымохода менее вероятна, чем иа обособленном. В связи с увеличенным поперечным сечением общего дымохода образование ледяных пробок на его оголовке практически невозможно. Общие дымоходы особенно желательны для газовых отопительных печей непрерывного действия.. Индивидуальные каналы для такого рода печей получаются по расчетам малого диаметра (0 50—75 мм), возведение их неэкономично, и, главное,, при недостаточном их утеплении в. зимнее время на внутренней поверхности оголовков труб наблюдается непрекращающаяся конденсация водяных паров. [c.110]

Гидродинамические расчеты обязательны и для схем с промывкой пара питательной водой, рекомендации по расчета.м этих схем приводятся в гл. 7. Для этих случаев также необходимо прежде всего составить сепарационную схему с определением расходов воды и пара через ее отдельные элементы. Существенным отличием расчета этих схем будет необходимость учета конденсации части пара на догрев питательной воды до кипения, так как промывка, как правило, применяется при высоких и особенно сверхвысоких давлениях, для которых водяной экономайзер всегда (сверхвысокое давление) или во всяком случае часто (высокое давление) бывает некипящего типа. В связи с конденсацией части пара для догрева питательной воды увеличатся как расходы пара, поступающего на промывку, так и расход воды, уходящей из промывочного устройства. Необходимо также учитывать, что для промывки может использоваться не вся питательная вода, а лишь какая-то часть ее — г%, а в отдельных случаях промывка может осуществляться только для соленого отсека с частичной или даже полной конденсацией его пара. [c.72]

Величина Г, — Т, , зависит от рода жидкости, давления, коэффициента конденсации и интенсивности фазового перехода. Коэффициентом конденсации или аккомодации называется отношение числа молекул пара, оставшихся в жидкости, к числу всех молекул пара, столкнувшихся с поверхностью жидкости. Пока нет надежных методов его расчета. Для абсолютно чистой жидкости и пара 1. Однако даже следы примесей могут уменьшить Т1 до значений много меньших единицы. Для обычных и криогенных жидкостей при атмосферном давлении (вообще при не очень малом значении р/ркр) разность Т — в практически важных случаях пренебрежимо мала. Однако при очень малых р/ркр, особенно для жидких металлов, разность Т, — Т,к8 может достигать 10. .. 15 К. [c.276]

Второй режим течения (рис. 2.8, б). Процесс парообразования и последующей конденсации пара заканчивается восстановлением в цилиндрической части канала (Я—К) гидравлического потока насыщенной воды, температура которой равна начальной температуре процесса 4= fi. Такой режим течения имеет место также в каналах с lld 8 (но не слишком длинных — Ijd не более 25, так как в этом случае увеличение потерь на трение может привести к снижению расхода), при степени не-догрева до насыщения Д/н>20°С. Отметим, что при этих условиях в выходном сечении создается метастабильный поток, который не позволяет применить ранее рассмотренную модель гомогенного потока (с увеличением длины канала метастабильность убывает). Учитывая, особенность протекания процесса, представляется возможным применить модель восстановленного гидравлического потока насыщенной воды. Эта модель позволяет рассмотреть для сечений I—I и Н—Н уравнение Бернулли для несжимаемой жидкости и получить следующее вырал<ение для расчета массового расхода недогретой до насыщения воды [c.33]

Характер изменения интенсивности теплообмена вдоль тракта конденсации при охлаждении перегретого пара, а также конденсации перегретого и насыщенного пара, т. е. в первых трех зонах трубы, в зависимости от относительного массового паросо-держания потока х = (i — t")/r показан на рис. 8.1 [70]. В первой зоне температура внутренней стенки трубы Т т. в превосходит температуру насыщения рабочего тела д. Верхняя (по потоку) граница этой зоны определяется относительным массовым паро-содержанием х, при котором Т т. в становится равной д. Характерной особенностью теплоотдачи в этой зоне охлаждения пара является увеличение коэффициента теплоотдачи с ростом температурного напора — Гст. в- в то время как при нагреве пара имеет место обратная зависимость. Для расчета теплоотдачи в первой зоне авторами [70] предложено уравнение [c.151]

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]

Значительное упрощение и ускорение работы по выбору основных размеров конденсатора может быть достигнуто при использовании для расчетов вспомогательных расчетных таблиц или расчетных графиков, разработанных в ВТИ. Особенно удобны для практического применения графики, построенные в виде зависимости удельной паровой нагрузки кратности охлаждения т и гидравлического сопротивления конденсатора Др от длины трубок I и скорости воды в трубках ш. Каждый расчетный график соответствует вполне определенным значениям, встречающимся при проектировании конденсаторов давлению пара температуре поступающей в конденсатор воды числу ходов 2 и диаметру трубок графики подсчитаны для теплоты конденсации пара 8/ = 525 ккал1кг, а коэффициент теплопередачи подсчитан по формуле (250) при коэффициенте чистоты Р 3 = 0,8. Построение этих графиков основано на следующих трех выражениях [c.236]

На случай порчи редукционного вентиля ставится предохранительный клапан д. Из-резервуара г воздух проходит через вентиль е в золотниковую коробку цилиндра высокого давления ж. Отработанный в последнем воздух поступает в подогреватель з, по трубкам к-рого просасывается конусом и теплый рудничный воздух. Воздух, подогретый обычно с —10° до +15°, поступает в золотниковую коробку цилицдра низкого давления к, откуда после отдачи работы выпускается через конус и в атмосферу. Опыты показывают, что при протекании воздуха через редукционный вентиль с уменьшением давления от 150 до 14 atm ° понижается на 25%. В цилиндре высокого давления происходит дальнейшее понижение на -25%. Это указывает на необходимость постановки подогревателя между резервуарами высокого давления и рабочим резервуаром или развития наружной поверхности последнего, а также увеличения поверхности труб. С этой же целью развивают внешнюю поверхность рабочих цилиндров путем устройства ребер. Завод Борзиг в Берлине выполняет подогреватели в виде небольших теплоизолированных резервуаров, наполняемых водой и п4ром при зарядке локомотива воздухом. Через резервуар по трубкам протекает сжатый воздух, отнимая тепло от пара при конденсации освобождается скрытая теплота парообразования, часть которой идет на подогрев воздуха, а часть на испарение воды, возможное благодаря понижению давления в резервуаре. Этим обеспечивается надежность смазки и уменьшается расход воздуха на единицу мощности. При давлениях в резервуаре, не превышающих 50—60 atm, применяют обычно однократное расширение без подогрева воздуха в этом случае в рабочем резервуаре поддерживают давление 10 aim. Объ- кщ ем рабочего резервуа- ра для П. л. простого расширения равен десятикратному объему одного цилиндра, а для компаунд—пятикратному объему цилиндра низкого давления. Такой же объем имеют и промежуточные подогреватели, служащие одновременно ресиверами. Давление воздуха в резервуарах 135 aim наибольшая высота пневматич. локомотива 1 700 мм, наибольшая ширина 1 400 мм, служебный вес 10,5 т. Определение основн ых разм е-р о в. Выбор давления в резервуарах зависит от потребного для работы количества воздуха. Индикаторная диаграмма П. л. (фиг. 2) имеет много" общего с диаграммой паровоза и отличается от последней лишь давлением выпуска, которое приближается к атмосферному, вследствие малого сопротивления конуса и трубопровода. Линия расширения протекает между адиабатой и изотермой. Для расчета П. л. пользуются формулами, приведенными для расчета паровозов, принимая во внимание особенности индикаторной диаграммы. Для приближенных расчетов при малых скоростях и вполне откры- [c.400]

При расчете стальной конструкции и тонкостенных профилей постоянно встречается понятие припуск на толщину материала для обеспечения устойчивости конструкции против коррозии Однако путь увеличения припусков в ряде случаев совершенно неприемлем, особенно в условиях неравномерной коррозии при высоких скоростях процесса в результате прямого воздействия воды, затеканий, конденсации водяных паров внутри конструкции и затрудненности испарения влаги при скапливании загрязнений или набухании пористых материалов. [c.10]

Как известно, при расчете поверхностных тенлообмепных аппаратов в качестве средней разности температур обычно принимается средняя логарифмическая разность, заменяемая иногда (при сравпительпо небольшом изменении температуры каждого из теплоносителей) средней арифметической разностью. Среднелогарифмическая формула получена при интегрировании дифференциальных уравнений теплообмена через элементарную поверхность нагрева при условии неизменности по длине теплообменника коэффициента теплопередачи и линейной зависимости разности температур от температуры любого теплоносителя [24]. Это положение, с известным приближением справедливое для поверхностных теплообменников, не выполняется в случае охлаждения водой влажных дымовых газов в контактном экономайзере, где кроме охлаждения газов имеет место конденсация водяных паров из парогазовой смеси, а иногда и испарение части воды и увеличение влагосодержапия газов. Температура парогазовой смеси здесь не изменяется линейно в зависимости от температуры подогреваемой воды, поскольку вода в значительной степени подогревается за счет скрытой теплоты парообразования. А поэтому и разность температур не изменяется линейно в зависимости от температуры воды. Особенно это сказывается при низкой температуре газов и высоком их начальном влагосодер-жании. [c.186]

Рассматриваются вопросы расчетного определения параметров паровой и жидкой фаз высокоскоростного потока неравновесно конденсирующегося водяного пара вблизи верхней пограничной кривой в широком диапазоне изменения давления. Анализируются особенности использования уравнений конденсационного роста капель и уравнения состояния паровой фазы потока применительно к условиям проточных частей влажно-паровых турбин. Приведенное сравнение результатов систематических расчетов одиночных сопел и проточных частей влажно-паровых турбин с опытными данными свидетельствует о необходимости учета эффекта неравновесности конденсации при проектировании турбин. Библ. — 20 назв., ил, — 7. [c.247]

Особенно просто производится расчет, если величины 1/2ш1 п 1 — Тк малы по сравнению с Т, т.е. если теплота, выделяющаяся вследствие трения, и теплота, выделяющаяся при охлаждении перегретого пара до температуры конденсацпп, мала по сравнению с теплотой конденсации (практически такие случаи почти всегда имеют место это же справедливо, напрпмер в задаче о горенпп). Если тогда в левой части второй формулы (3.5) пренебречь первыми двумя слагаемыми по сравнению с третьим (величина —= 1/Ф не должна быть при этом малой), то указанная формула принимает вид [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...