Тепловой процесс в поверхностном конденсаторе

К выходной части двигателя присоединяется особый аппарат — конденсатор F, в котором поддерживается низкое давление в паровых машинах — около 0,1—0,15 бар и в паровых турбинах 0,03—0,05 бар. Таким образом, расширение рабочего тела в двигателе происходит до давления в конденсаторе, значительно более низкого, чем атмосферное. В конденсаторе пар конденсируется, что достигается отнятием от пара тепла (скрытой теплоты парообразования). Большей частью применяются так называемые поверхностные конденсаторы. Процесс отнятия тепла от пара происходит в них таким образом. Из какого-либо водоема — реки или озера — циркуляционным насосом К вода подается в трубки, размещенные внутри конденсатора пар от двигателя поступает в межтрубное пространство конденсатора проходящая по трубкам вода отнимает от пара тепло, конденсируя пар получившаяся из пара вода — конденсат — стекает в нижнюю часть конденсатора, а охлаждающая (циркуляционная) вода выбрасывается обратно в реку. Скопив-щийся конденсат засасывается конденсатным насосом G и направляется в питательный бак. [c.171]

Основным механизмом передачи тепла в испарителе и конденсаторе тепловой трубы является теплопроводность с испарением и конденсацией. Теории теплопроводности с испарением и конденсацией были описаны в предыдущей главе. Прохождение тепла через насыщенный жидкостью фитиль сопровождается возникновением радиального градиента температур в жидкости. В зоне испарения температура жидкости на границе раздела труба — фитиль больше, чем температура жидкости на границе раздела фитиль —пар на величину, зависящую не только от свойств жидкости и фитиля, но и от плотности теплового потока. В двухфазной системе давление жидкости в испарителе равно давлению насыщения при температуре межфазной границы жидкость — пар минус капиллярное давление на межфазной границе. Из этого сле-дет, что давление насыщения пара при температуре границы раздела фитиль — труба превышает давление жидкости в этой же точке. Так как разность давлений возрастает с увеличением радиального теплового потока, в испарителе тепловой трубы и в фитиле испарителя может начаться образование паровых пузырьков. Образование в структуре фитиля паровых пузырьков является нежелательным, потому что они могут привести к возникновению перегретых участков и препятствовать циркуляции жидкости. Таким образом, существует ограничение теплового потока, связанное с парообразованием в тепловой трубе, и это ограничение названо ограничением по кипению. Существует разница между ограничением по кипению и другими ограничениями. А именно, ограничение по кипению накладывается на плотность радиального теплового потока, в то время как остальные ограничения — на осевой тепловой поток. Тем не менее, если геометрия испарителя и поверхностное распределение теплового потока в испарителе постоянны, то плотность радиального потока прямо пропорциональна осевому тепловому потоку. Кроме того, следует отметить, что образование паровых пузырьков ограничено только зоной испарения тепловой трубы, так как жидкость в конденсаторе переохлаждена до температуры меньшей, чем температура насыщения, соответствующая давлению жидкости в данной точке. Поэтому для зоны конденсации на плотность радиального теплового потока не накладывается никаких ограничений. Анализ ограничений по кипению затрагивает теорию пузырькового кипения. Пузырьковое кипение включает два независимых процесса 1) формирование пузырьков (зародышеобразование) 2) последующий рост и движение пузырьков. Представим себе сферический паровой пузырь вблизи границы раздела труба — фитиль. В состоянии равновесия [c.88]

При проектировании и размещении энергетических предприятий необходимо оценивать тепловую нагрузку на водоемы, используемые в качестве источников и приемников охлаждающей воды. Теоретическая оценка распространения теплых сбросных вод электростанций должна учитывать физические процессы теплопередачи в большом объеме воды, а также многообразие внешних факторов, влияющих на эти процессы. Для прогнозирования распространения тепла в районе сброса охлаждающей воды конденсаторов турбин применяют математические модели поверхностных струйных потоков. Рассматривают наиболее типичные условия сброса теплых вод поверхностный сброс в глубокий водоем, сброс в мелководную зону, вдольбереговой сброс. Выпускным устройством служит поверхностный сбросной канал прямоугольного сечения с геометрическим соотношением ho/bo l. При расчете распространения тепловых потоков определяют глубину проникновения и площадь распространения теплых вод, поля температур и скоростей течения потока, площади зон с различной степенью перегрева. В математических моделях учитывают теплоотдачу со свободной поверхности, скорость и направление течений, а также влияние дна и береговой линии. [c.157]

Для применения в космосе предусмотрена специальная конструкция радиатора-конденсатора, так как единственно возможным способом отвода тепла в процессе осуществления цикла является поверхностное излучение в пространство. Из рис. 8-36 видно, что радиатор-конденсатор располагается на площади круглого дна цилиндрического отсека полезной нагрузки 03,05 м. Излучающая поверхность состоит из двух колец с внешним 02,5 и (Внутренним 0,61 м суммарной площадью 8,6 м . Излучающие поверхности образованы листами бериллия, имеющими покрытие с высокой излучательной способностью, Конструктивно обе излучающие поверхности разделены так, что каждая поверхность работает самостоятельно, излучая в аксиальном направлении. Все внешние излучающие поверхности, включая коллектор жидкого топлива, струйные насосы и распределительные трубы, для увеличения теплосброса покрыты окисью цинка толщиной 0,025 мм. [c.221]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...