ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование тумана при конденсации пара на поверхности из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара" Конденсация пара на поверхности встречается очень часто в природе, в лабораторной практике и в самых разнообразных производственных процессах. При этом во многих случаях происходит образование пересыщенного пара и тумана. Однако это обстоя тельство не всегда учитывается. [c.157] Например, в расчете процесса конденсации паров воды из паро-воздушной смеси и в расчете конденсации пара этилацетата из его смеси с азотом отсутствие учета величины образовавшегося пересыщенного пара привело к неточным результатам. Сущность таких расчетов, проводимых постадийно, состоит в том, что всю высоту конденсационного аппарата разбивают на несколько произвольных участков и для каждого из них производят расчет, используя обычные уравнения передачи массы и тепла. В расчетах принимают, что после каждого участка достигается насыщение газовой смеси паром. Между тем в обоих случаях уже после первых участков образуется пересыщенный пар, степень пересыщения которого в дальнейшем изменяется. Это обстоятельство в указанных расчетах и не было учтено, что обусловило их неточность. [c.157] Из рис. 5.3 видно, что пересыщение пара вначале повышается, достигает максимального значения, а затем снижается, причем, чем ниже температура охлаждающей поверхности, тем выше максимальное пересыщение пара. [c.158] Процесс конденсации пара на поверхности с образованием тумана осложнен многими другими одновременно идущими процессами, что затрудняет получение уравнений для 5, р и Г в общем виде. Эти процессы изучены недостаточно и поэтому не получили надежного теоретического обоснования. [c.158] Ниже приводится вывод уравнения для йр/йТ, который дает представление о зависимости показателей процесса при конденсации пара в трубе, охлаждаемой с наружной поверхности при условии 5 5кр.. [c.158] Первое слагаемое правой части уравнения выражает скорость процесса конденсации пара на поверхности, второе слагаемое— скорость процесса конденсации паров на поверхности капель, имеющихся в газовой смеси, и третье слагаемое выражает скорость перехода паров в жидкое состояние в результате образования зародышей. [c.159] Так как радиус зародышей очень мал (примерно 10 см), количество жидкости в этих зародышах весьма незначительно, поэтому последний член в правой части уравнения (5.32) в большинстве практических случаев можно не учитывать. [c.159] Первое слагаемое правой части уравнения (5.35) выражает количество тепла, передаваемого газом охлаждающей поверхности второе слагаемое выражает тепло конденсации пара, конденсирующегося на поверхности присутствующих в газе капель и третье слагаемое выражает тепло конденсации, выделяющееся в результате образования зародышей. Третье слагаемое по сравнению с первыми двумя мало и его можно не учитывать. [c.160] Когда 5 мало и зародыши в газе отсутствуют, ЛС = ВС=0. В этом случае уравнение (5.38) переходит в уравнение (5.4), анализ которого приведен ранее (стр. 150). Из анализа уравнения следует, что для снижения пересыщения пара необходимо повышать температуру поверхности конденсации или температуру газа на входе в трубу. [c.161] Образование капель приводит к увеличению и уменьшению 5, что вызывает снижение скорости образования зародышей. Вначале произведения АС и ВС имеют незначительную величину и не оказывают заметного влияния на возникающее пересыщение пара. В дальнейшем, в результате увеличения Л и г, а также уменьшения ср, АС и ВС значительно увеличиваются. При этом величина пересыщения 5 резко снижается и быстро прекращается образование зародышей. [c.161] При наличии в газе центров конденсации (пылинок и взвешенных частиц) и ничтожной скорости образования зародышей численная концентрация капель N величина постоянная. Кроме того, в результате конденсации пара на центрах конденсации радиус капель становится практически одинаковым и достаточно большим, поэтому ср 1. В этом случае уравнение (5.38) упрощается и проинтегрировать его не представляет труда. [c.162] Уравнение (5.38) справедливо не только для трубчатого конденсатора, но и для других конденсационных аппаратов (башен с насадкой, барботажных аппаратов, башен с провальными решетками, пенных аппаратов и др.) при внесении в эти уравнения соответствующих переводных коэффициентов. [c.162] Вернуться к основной статье