ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы процессов тепло- и массообмена, происходящих в контактной камере из "Газовые контактные водонагреватели" Р — общая поверхность контакта между газами и водой в м . [c.25] С Св — соответственно объемные концентрации водяного пара в продуктах сгорания и над пленкой воды в кг/м . [c.25] Проследим, как изменяется доля тепла в процессе сухого и мокрого теплообмена в различных зонах, контактной камеры, имея в виду противоточную схему движения продуктов сгорания и воды. Противоточная схема принята для рассмотрения не случайно, ибо она является наиболее эффективной для контактных теплообменников. [c.26] В зависимости от величины конечной температуры нагрева воды контактную камеру можно разбить на одну, две или три зоны. [c.26] Рассмотрим на конкретном примере, как может происходить образование такой зоны. [c.26] Зона испарения образуется всегда на нижнем участке контактной камеры, где вода достигает наибольшей температуры. Рассмотрим работу этой зоны, следуя снизу вверх, по пути движения продуктов сгорания. Для более наглядного представления о сущности процессов, происходящих в зоне испарения, используем конкретный пример. [c.28] Допустим, что максимальная температура нагрева воды равна 75° С, а температура газов, выходящих из топки, — 1200° С. [c.28] Поэтому в момент контакта газовых пленок с водой будет происходить непрерывное испарение влаги в поток продуктов сгорания. Наиболее сильное испарение происходит в самых нижних точках контактной камеры в момент соприкосновения высокотемпературных продуктов сгорания, вышедших из топки, с нагретой до 75° С водой. Наименьшее испарение наблюдается в тех слоях воды, температура которых близка к вторичной точке росы продуктов сгорания. В рассматриваемом случае /р г68°С. Так как испарение воды происходит, в интервале температур от 75 до 68° С, то данный участок контактной камеры получил название зоны испа-ре-ния с переменной температурой воды (/в=5 сопз1). Здесь же осуществляется сухой конвективный теплообмен между газами и водой, ибо разность температур между ними значительна. [c.29] Таким образом, в зоне испарения контактный нагрев воды происходит исключительно за счет сухого теплообмена, а мокрый теплообмен является отрицательной величиной и не способствует повышению температуры воды. Общее количество тепла, переданного в зоне испарения, равно Q = Q Q i Изменение параметров воды и газов в этой зоне показано на рис. 7. [c.29] По мере продвижения продуктов сгорания вверх по контактной камере температура их будет снижаться, а влагосодержание постепенно увеличиваться до тех пор, пока парциальное давление водяных паров общей массы газов (Рг) не станет равным парциальному давлению водяных паров над пленкой воды (Рв). Этот момент для газов соответствует вторичной точке росы ( р ), при которой вся масса газов становится насыщенной водяными парами. [c.29] Для данного примера это происходит при температуре воды 68°С, когда Рг=-Рв = 214 17 мм рг. ст. На этом участке кончается зона испарения при переменной температуре воды и начинается зона конденсации. При дальнейшем движении газов вверх по контактной камере температура и влагосодержание продуктов сгорания уменьшаются одновременно. [c.30] Общее количество тепла (Р ), воспринятого водой в зоне конденсации, обозначено заштрихованной площадью вмжс. [c.31] Первая зона испарения при постоянной температуре воды = характеризуется тем, что вода в ней нагрета до предела, т. е. до температуры мокрого термометра. При непосредственном -контакте такой воды с высокотемпературными продуктами сгорания, вышедшими из топки, будет происходить бурное испарение влаги в поток газов,. Это объясняется, во-первых, большим перепадом в парциальных давлениях (АР) между водяными парами над поверхностью воды и водяными парами в продуктах сгорания и, во-вторых, в этой зоне создается наибольшая разность температур между газовым потоком и водой. Например, если температура газов равна 4= 1200° С и парциальное давление в них водяных паров Рг=123 мм рт. ст., а температура воды в пределе составляет величину /м=84°С и парциальное давление водяных паров над ней Рв=417 ммрт.ст., то ДР = = Рв—Рг = 294 мм рт. ст., — в=111б°С. [c.31] Из этого следует, что в зоне испарения происходит интенсивный сухой теплообмен между газовой средой и водой. При этом вода, не нагреваясь, но воспринимая конвективное сухое тецло продуктов сгорания, отдает его обратно в таком же количестве в газовый поток, но уже в виде большого количества насыщенных водяных паров, имеющих температуру для данного случая 84° С. Таким образом, охлаждение высокотемпературных продуктов сгорания в зоне испарения, при постоянной температуре воды, будет происходить при неизменяющем-ся теплосодержании и резко возрастающем влагосо-держании. [c.32] Сд—теплоемкость воды при температуре /м в ккал/кг град. [c.32] Вернуться к основной статье