Теплоотдача конденсации чистого пара

Следовательно, движущий перепад температуры на границе раздела жидкость — пар может быть значительно меньше разности Т(р)—Т , которая была бы в случае конденсации чистого пара. Определение коэффициента теплоотдачи сс с помощью уравнения для теплового потока [c.91]

Теплоотдача при конденсации паров, содержащих газы, менее интенсивна, чем теплоотдача при конденсации чистых паров. Содержание в водяном паре 1% воздуха уменьшает коэффициент теплоотдачи на 60%, а содержание 3% воздуха — на 80%. Дальнейшее увеличение примесей воздуха в меньшей мере влияет на величину коэффициента теплоотдачи. Указанное явление объясняется тем, что при конденсации паров, содержащих инертные газы, возникает дополнительное термическое сопротивление, оказываемое инертными газами, скапливающимися у понерхности пленки. [c.144]

О—10 7о (по объему). При этих содержаниях инертного газа термическое сопротивление пленки принимается таким же, как и в случае конденсации чистого пара, а переносом теплоты вследствие охлаждения конденсата пренебрегают по сравнению с теплотой конденсации. Расхождение между опытными и рассчитанными значениями коэффициента теплоотдачи получено в пределах 10%. Однако приведенную методику нельзя использовать при больших содержаниях инертного газа. [c.38]

Подход К определению <7 , базировался на двух направлениях. Первое из них связано с формальным рассмотрением физической сущности уравнения (2.5.2) и получением выражения для в виде эмпирических формул, основывающихся на экспериментальном исследовании процесса. В ранних работах, связанных с исследованием конденсации водяного пара в присутствии воздуха, влияние инертного газа учитывалось в уменьшении коэффициента теплоотдачи, соответствующего конденсации чистого пара. Результаты экспериментальных исследований, сведенные к графической зависимости ак/ак = /(с), где Ко — коэффициент теплоотдачи при конденсации чистого пара, показали, что при относительной концентрации воздуха с = 0,04 значение Ск/ак, 0,2. При больших концентрациях с опытные данные начинают расходиться, поэтому коэффициент теплоотдачи и, следовательно, представлялся на основании экспериментальных данных как функция не только с, но также массовой скорости парогазовой смеси и среднелогарифмического значения парциального давления инертных газов. Сюда могут быть отнесены работы Л. Д. Бермана, в которых даются оценки эмпирическим формулам определения к, указываются области применения этих формул, приводятся данные экспериментального исследования влияния скорости парогазовой смеси на интенсивность конденсации, а также работы ряда авторов, исследовавших конденсацию парогазовых смесей, отличных от смеси водяного пара и воздуха. Понятно, что результаты всех этих работ не могут быть использованы в общей математической модели конденсатора, поскольку они справедливы только при условиях, совпадающих с условиями проведения эксперимента. [c.71]

Лабунцов Д. А. Теплоотдача при пленочной конденсации чистых паров на вертикальных поверхностях и горизонтальных трубах. — Теплоэнергетика, 1957, № 7, с. 72—80. [c.220]

Формулы (VI.68) и (VI.69) справедливы при конденсации чистых паров различных жидкостей, в том числе и паров с влажностью до 20%. В случае полной конденсации перегретых паров с температурой и удельной теплоемкостью Ср к скрытой теплоте испарения г необходимо добавить теплоту перегрева (4ер — 4). т. е. коэффициент теплоотдачи несколько больше, чем для насыщенных паров [под радикалом в формуле (VI.68) будет г + Ср ( р — 1. Наличие в парах неконденсирующихся газов сильно понижает коэффициент теплоотдачи из-за блокирования поверхности теплообмена малотеплопроводной газовой пленкой. Так, например, при содержании в водяном паре 1 % (объемы.) воздуха коэффициент теплоотдачи падает в 2,5 раза, при 2% — в 3,2 раза, при 3,5% — в 5 раз. Следует также учесть, что коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара зависит от состояния поверхности он уменьшается примерно иа 15—30% в случае ее шероховатости или покрытия окислами из-за возрастания толщины стекающей пленки. Такое же воздействие оказывает восходящий поток пара при большой скорости движения. [c.303]

При полной конденсации чистого пара он поступает в конденсатор при температуре насыщения, а отводится из аппарата в виде жидкости. Расчет гидравлического сопротивления, как и коэффициента теплоотдачи, представляет задачу теории двухфазных течений. [c.374]

На рис. П1-12 приведена номограмма для определения коэффициентов теплоотдачи при пленочной конденсации чистых паров. [c.206]

Рис. 111-12. Номограмма для определения коэффициента теплоотдачи а при пленочной конденсации чистых паров, построенная по уравнениям (111-46) и (111-49).

Коэффициент теплоотдачи при конденсации паров. Конденсирующийся пар может осаждаться на поверхности охлаждающей стенки в виде капель или пленки. Первый вид конденсации носит название капельной, а второй — пленочной конденсации. Капельная конденсация обычно происходит в том случае, когда поверхность охлаждения не смачивается конденсатом, что обычно наблюдается при конденсации на хорошо отполированной поверхности пара с примесью масла, керосина, жиров, или конденсации чистого пара на отполированной поверхности, покрытой тонким слоем этих веществ. [c.275]

В случае конденсации технического хлоргаза из-за присутствия в нем инертных примесей температура насыщения вдоль поверхности конденсации непрерывно изменяется по мере сжижения хлора п соответственно по мере уменьшения его парциального давления в газовой фазе. При данной конструкции конденсатора, тепловой нагрузке поверхности конденсации, скорости потока и других условиях процесса градиент снижения температуры насыщения по длине конденсатора зависит от начальной концентрации хлора, заданного коэффициента сжижения и давления, при котором ведется процесс. Как известно из теории конденсации, ее скорость и коэффициент теплопередачи уменьшаются вследствие затруднения доступа конденсирующегося пара к поверхности раздела фаз. Между стенкой охлаждаемой трубки конденсатора и паро-газовой смесью создается зона, в которой концентрация инертных примесей у поверхности раздела фаз больше, чем в основной массе паро-газовой смеси, и потому перенос пара к поверхности конденсации происходит путем диффузии и конвекции. Средняя разность температур и величина коэффициента теплоотдачи к вследствие этого определяются интенсивностью данных взаимосвязанных процессов, имеющих различную физическую сущность. Величины Д ср и к находятся в сложной зависимости от параметров и условий движения паро-газовой смеси и жидкости Значения коэффициента теплоотдачи к в данном случае всегда меньше, чем при конденсации чистого пара, причем к уменьшается тем значительнее, чем больше содержание инертных примесей в паро-газовой смеси и меньше ее скорость (критерий Рейнольдса). [c.65]

Здесь а — коэффициент теплоотдачи при конденсации чистого пара, рассчитываемый по уравнениям (4-43)—(4-50) — то же при содержании воздуха в паре [c.167]

Рис. 13-15. Корреляция данных по теплоотдаче при пленочной конденсации чистых паров на вертикальных поверхностях [1].

Эксперименты показывают, что статические конденсаторы очень чувствительны к подсосам воздуха. При конденсации неподвижного пара присутствие в нем даже 1 % воздуха снижает коэффициент теплоотдачи примерно на 60 %. Динамические конденсаторы менее чувствительны к присутствию воздуха, так как при работе в наиболее тяжелом пролетном режиме и наличии в смеси воздуха 2,2—5 мае. % коэффициент теплоотдачи уменьшился на 30ч-64 % (рис, 62). Полученная при этом удельная паровая нагрузка (см. рис. 59) по своему значению соизмерима с удельной паровой нагрузкой статических конденсаторов, получаемой при конденсации чистого пара (см. рис. 60, а). [c.140]

Полученные теоретические результаты удовлетворительно совпадают с опытными данными по ламинарной конденсации чистых паров и правильно описывают влияние многочисленных параметров процесса. Значение численного множителя в уравнении (4.70) согласно экспериментальным результатам оказывается несколько выше (вместо 0,943 опыты приводят к величине 1,13). Увеличение коэффициента теплоотдачи может быть объяснено действием сил поверхностного натяжения жидкой фазы, которые совместо с силами инерции приводят к появлению на наружной поверхности пленки волнообразного течения. [c.83]

ТЕПЛООТДАЧА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ЧИСТОГО ПАРА [c.204]

Коэффициент теплоотдачи в этом случае зависит от интенсивности взаимосвязанных процессов массо- и теплообмена, которые определяются составом паро-газовой смеси, характером ее течения, физическими свойствами компонентов смеси, давлением, температурой, формой и размерами поверхности конденсации. На рис. VП-13 показано влияние примеси воздуха на коэффициент теплоотдачи при конденсации водяного пара на горизонтальной трубе. По оси абсцисс отложено объемное содержание воздуха в паре Сдв, по оси ординат — относительные коэффициенты теплоотдачи а в/а, где — коэффициент теплоотдачи для паро-воздушной смеси, а — коэффициент теплоотдачи для чистого пара. [c.305]

Важно отметить, что из-за снижения парциального давления пара вблизи поверхности конденсации температура поверхности пленки оказывается меньше, чем при конденсации чистого пара. Это является основной причиной уменьшения отводимого теплового потока и снижения интенсивности конденсации. Следовательно, чтобы воздух, попадающий в конденсаторы паровых турбин, не оказывал слишком сильно свое отрицательное влияние на теплоотдачу, его необходимо постоянно отводить из конденсатора. [c.402]

Глава восьмая. Теплоотдача при пленочной конденсации чистого пара............. [c.142]

Приведенные формулы применимы для конденсации чистого пара, т. г. не содержащего неконденсирующихся газовых примесей. Присутствие последних приводит к значительному уменьщению коэффициента теплоотдачи. [c.266]

Динамические конденсаторы значительно менее чувствительны к присутствию воздуха, так как в наиболее тяжелом пролетном режиме при наличии в смеси воздуха в количестве 2,2—5 % (по массе) коэффициент теплоотдачи уменьшается на 39—64 %. Полученная при этом удельная паровая нагрузка по своему значению соизмерима с удельной паровой нагрузкой статических конденсаторов, полученной при конденсации чистого пара. [c.260]

Приведенные формулы справедливы для конденсации чистого пара, не содержащего неконденсирующихся примесей. Присутствие примесей приводит к значительному уменьшению коэффициента теплоотдачи [3-55, 3-56]. [c.243]

Даже 1% инертных примесей снижает коэффициент теплоотдачи авн почти на 50%- Если в водяных конденсаторах уменьшение Овн на 50—60% значительно влияет на среднее значение коэффициента теплопередачи, то в АВО это влияние заметно меньше, так как при авн > 2500—3700 Вт/(м2-К) коэффициент теплопередачи Кф почти полностью определяется значением а . Таким образом, без учета 50%-ного снижения авн имеем авн = 5000—7400 Вт/(м2-К), что соответствует общепринятым значениям коэффициентов теплопередачи при конденсации чистых насыш,енных водяных паров. Поэтому можно сделать весьма важный практический вывод в конденсаторах воздушного охлаждения присутствие неконденсирующихся примесей оказывает значительно меньшее влияние на коэффициент теплопередачи, чем в конденсаторах, охлаждаемых водой. Однако влияние примесей тем не менее следует учитывать, так как по мере выделения влаги парциальное давление инертов постоянно увеличивается, что может привести к авн < 2500— —3700 Вт/(м2-К). [c.136]

Анализ указанных уравнений методом подобия позволяет получить для общего случая пленочной конденсации чистого насыщенного пара следующее критериальное уравнение для безразмерного коэффициента теплоотдачи [86] [c.123]

А. Введение. В 2.6.1 описаны различные термические сопротивления со стороны коидеиеации. Там показано, что ири конденсации чистого пара основное термическое сопротивление связано с пленкой конденсата, образуюш,ей-ся на охлаждаемой поверхности. Вообще, чем тоньше пленка, тем выше коэффициент теплоотдачи при прочих равных условиях. При одинаковой толщине медленно движущаяся ламинарная пленка обладает большим сопротивлением, чем быстро движущаяся турбулентная пленка. Важным фактором в получении быстро движущихся пленок является сдвигающее усилие пара. Другие факторы, которые могут изменить коэффициент теплоотдачи,— это волны, разбрызгивание и переохлаждение конденсата. [c.340]

Процесс конденсации пара, содержащего примесь инертного, неконденсирующегося газа (обычно воздуха), сутцественно отличается от конденсации чистого пара. Основное отличие состоит в том, что у наружной поверхности пленки конденсата образуется прослойка инертного газа, которая оказывает значительное диффузионное сопротивление пару, вынужденному диффундировать поперек этой газовой пленки. Скорость теплоотдачи в этом случае начинает зависеть от массообменного процесса диффузии. Неконденсирующиеся газы приходится непрерьшно откачивать, чтобы не допустить их накапливания и соответствующего ухудшения условий теплообменного процесса. [c.242]

Все исследования, проводивщиеся по конденсации пара в жидкое состояние, достаточно убедительно показали, что при конденсации пара в жидкость в присутствии неконденсирующегося газа интенсивность процесса резко падает по сравнению с конденсацией чистого пара. При наличии неконденсирующихся газов в паре скорость конденсации пара в жидкое состояние определяется, как утверждают многочисленные исследователи, скоростью диффузии пара к поверхности, где происходит конденсация, через образующийся у этой поверхности слой неконденсирующихся газов. Это происходит потому, что на холодной стенке конденсируется только пар, а воздух остается. При отсутствии конвек-. ции с течением времени воздух скопляется около стенки и оказывает значительное препятствие продвижению пара к стенке (М. А. Михеев). Экспериментально показано, что величина коэффициента теплоотдачи а в сильной степени зависит от содержания воздуха в паре увеличение содержания воздуха в паре на 1 % может при определенных условиях привести к снижению коэффициента теплоотдачи на 60%. Аналогичное влияние на процесс конденсации пара в жидкость оказывают и другие неконденсирующиеся при данной температуре газы. В общем виде вопрос о скорости конденсации пара из парогазовой смеси был разрешен классической диффузионной теорией Стефана. Полный поток конденсирующегося пара выражается уравнением Стефана [c.155]

Экспериментальные данные по средним коэффициентам теплоотдачи при конденсации паров N204 внутри вертикальной трубы представлены на рис. IV. 5 в зависимости от среднего по высоте конденсатора теплового потока. В пределах точности эксперимента опытные данные согласуются с расчетными зависимостями, рекомендованными различными авторами (Л. Д. Бойко, Карпентер-Кольбурн и др.) для случая конденсации в трубе, в частности с расчетной формулой Д. И. Волкова, полученной для конденсации чистого пара в горизонтальной трубе в условиях малых и умеренных скоростей движения [10] [c.147]

Здесь акояд — коэффициент теплоотдачи при конденсации чистого пара, рассчитываемый по уравнениям (6.42) —(6.50) ав — то же при содержании воздуха в паре Т — относительная массовая концентрация воздуха в паре, кг воздуха/кг пара (или % (масс.)). [c.114]

Лабунцов Д. А. О влиянии конвективного переноса тепла и сил инерции на теплообмен при ламинарном течении конденсатной пленки. — Теплоэнергетика, 1956, № 12, с. 47—50. Теплоотдача при пленочной конденсации чистых паров на вертикальных поверхностях и горизонтальных трубах. — Теплоэнергетика, 1957, № 7, с. 72—80-Теплообмен при конденсации пара на вертикальной поверхности в условиях турбулентного стекания пленки конденсата. — ИФЖ, I960, т. 3, № 8, с. 3—12. [c.309]

Содержание газа в паре. Наличие в паре воздуха или какого-либо другого неконденсирующегося газа приводит к значительному снижению коэффициента теплоотдачи при конденсации. Примесь газа ухудшает теплоотдачу хотя бы потому, что, согласно закону Дальтона, она уменьшает давление насыщения пара и тем самым используемую разность температур. Кроме того, следует иметь в виду, что воздух или другой газ не конденсируется, а скапливается у стенки и препятствует доступу пара к ней. Пар в этом случае должен диффундировать через слой неконденсирующегося газа у поверхности конденсации. Были проведены опыты по конденсации водяного пара из смеси его с воздухом, Нг, СН4 и другими газами. Эти опыты были проведены как с неподвижной парогазовой смесью, так и при скорости ее перемещения, равной примерно 7 м1сек. Полученные данные представлены на фиг. 38, где изображена зависимость коэффициента теплоотдачи а при конденсации от отношения парциальных давлений водяного пара (Р1) и неконденсирующегося газа р - Из графика видно, что значение а резко снижается даже при небольшом добавлении газа. При отношении Р2 Р1 = 3 коэффициент теплоотдачи снижается приблизительно в 100 раз, медленно приближаясь при дальнейшем увеличении содержания газа к значениям а, соответствующим чистому газу. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология