Конденсация переохлаждение конденсата

Конструкция. На рис. 1.6 показан внешний вид конденсатора мощной паровой турбины, а на рис. 13.3 даны его разрезы. Поскольку давление пара на выходе из турбины равно примерно 25—ЪО мм рт. ст. (абс), то плотность пара очень мала, а объемные расходы пара чрезвычайно велики. Для уменьшения потерь давления конденсатор обычно устанавливается непосредственно под турбиной и соединяется с ней коротким патрубком, имеющим большее проходное сечение. Корпус турбины разгружается от чрезмерных напряжений, связанных с большим весом конденсатора, с помощью пружинных подвесок. В изображенном на рис. 13.3 конденсаторе пар поступает в конденсатор через широкую центральную горловину и течет вертикально вниз, обтекая при этом в поперечном направлении расположенные горизонтально между трубными досками трубы конденсатора. Водяные камеры расположены с обоих торцов конденсатора. Как видно из продольного разреза (левая часть рис. 13.3), вода течет горизонтально через верхнюю половину пучка труб, затем поворачивает вниз в левой водяной камере и возвращается обратно по нижней части трубного пучка в выходную камеру. Такое расположение позволяет максимально быстро уменьшить объем входящего пара, так как сначала он соприкасается с наиболее холодной водой. В то же время капли переохлажденного конденсата стекают с верхних труб и увеличивают тем самым эффективную поверхность конденсации. Для уменьшения потерь тепла и во избежание насыщения воды кислородом конденсат должен иметь температуру как можно более близкую к температуре пара. В данной конструкции это достигается за счет того, что вода в нижних трубах, расположенных непосредственно над сборником конденсата, имеет наиболее высокую температуру. Перегородки, установленные в конденсаторе вокруг расположенных вертикально в центре конденсатора прямоугольных пучков труб, предназначены для того, чтобы холодный воздух отсасывался по центру. Это важно не только с точки зрения снижения противодавления в турбине, но также и для улучшения работы конденсатора, так как присутствие в паре неконденсирующихся газов снижает эффективную разность температур. [c.248]

ABO или в специальном аппарате, предназначенном только для переохлаждения конденсата. Основной недостаток параллельной схемы — низкие показатели теплопередачи при охлаждении перегретого пара. Этот недостаток может быть устранен применением двухходовых теплообменных секций, в которых первый ход предназначается для охлаждения перегретого пара, а второй — для его конденсации. Хорошие результаты дает установка между компрессорным оборудованием и АВО промежуточного сосуда, в котором в поток перегретого пара впрыскивается жидкий аммиак, что позволяет уменьшить температуру и сузить зону охлаждения газовой фазы. [c.50]

При повышенном содержании в отработавшем паре инертных примесей температура конденсации пара снижается. В этом случае конденсат как бы переохлаждается и имеет температуру ниже температуры насыщения. Если переохлаждение конденсата возможно при t -С ip, то снижение температуры конденсации при расчетной температуре охлаждающего воздуха свидетельствует об уменьшении парциального давления водяного пара в смеси либо о нарушении плотности системы или неудовлетворительной системе отвода инертов. Так как в конденсаторах осуществляется гидростатический отбор флегмы, а поступление свежего пара в АВО определяется интенсивностью процесса теплообмена, повышенное содержание неконденсирующихся примесей может приводить к созданию зон с резко пониженными значениями авн. [c.135]

На рис. 1-13 показано изменение температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена для случая конденсации перегретого пара и переохлаждения конденсата. Если температура одного из теплоносителей принимается постоянной по всей поверхности теплообмена (например, при конденсации пара линия Ь с ), то при любой схеме движения другого теплоносителя различие между прямотоком и противотоком для расчета теряется и получается одинаковая средняя разность температур между теплоносителями, для которой А/, определяется по обычным формулам (1-6) — (1-8). [c.26]

При конденсации и межтрубном пространстве и переохлаждении конденсата в [28] предложена следующая процедура для определения зоны переохлаждения (рис. 2). [c.65]

По организации протока охлаждающей воды конденсаторы изготовляются одно-, двух- и четырехходовыми с горизонтальным делением трубного пучка по ходам. Направление движения пара во всех конденсаторах нисходящее в зоне массовой конденсации и восходящее в зоне воздухоохладителя. Движение потока пара организовано таким образом, чтобы обеспечить контакт пара с конденсатом, стекающим с трубного пучка с целью сведения переохлаждения конденсата до минимума. [c.147]

В многозонных поверхностных конденсаторах с зонами снижения перегрева пара, собственно конденсации и переохлаждения конденсата тепловые нагрузки следует определять для каждой из зон в отдельности. [c.23]

Для аппарата, использующего перегретый пар и работающего с переохлаждением конденсата (что имеет место, например, в конденсаторах холодильных установок), график изменения температур приведен на фиг. 2-9. Такой теплообменник может быть назван многозонным, и характер изменения температур рабочих сред здесь следует рассматривать по отдельным зонам потери перегрева пара, конденсации пара и переохлаждения конденсата. [c.51]

Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на горизонтальных трубах конденсатора определяется толщиной пленки жидкости, покрывающей поверхности труб. На нее, в свою очередь, оказывает влияние скорость пара в межтрубном пространстве, так как пар сдувает конденсат. Кроме того, течение пленки конденсата при взаимодействии с турбулентным потоком пара становится также турбулентным. На толщину пленки оказывают влияние стекание конденсата с одной трубы на другую (стекание переохлажденных капель на расположенные ниже трубы ведет к дополнительному росту теплообменной поверхности) и другие факторы. В случае малых скоростей пара коэффициент теплоотдачи хорошо описывается соотношением (3.32). [c.248]

Холодопроизводительность паровых компрессионных мащин зависит от температурных условий работы и резко уменьшается при понижении температуры испарения. Поэтому одна и та же холодильная машина имеет различную холодопроизводительность при высоких и низких температурах испарения. Кроме того, на величину холодопроизводительности оказывают влияние перегрев паров при всасывании их из испарителя, а также температуры конденсации и переохлаждения конденсата. [c.250]

Для возможности сравнительной оценки холодопроизводительности машин установлены следующие температурные условия их работы, относящиеся к условной нормальной холодопроизводительности температура конденсации +i25° С, температура переохлаждения конденсата -Ь15°С и температура испарения всасывания минус 10 С. Пересчет действительной холодопроизводительности на нормальные условия ведется по формуле [c.250]

В промышленных теплообменных аппаратах конденсация осуществляется либо при прямом контакте с холодной жидкостью [жидкость направляется в объем пара в виде струй (капель), или струя пара — в объем жидкости], либо при соприкосновении пара с холодной стенкой (обычно стенкой трубы). При конденсации выделяется теплота фазового перехода (теплота парообразования). Чтобы происходил стационарный процесс конденсации, эту теплоту необходимо непрерывно отводить от поверхности охлаждения. Если, например, полностью конденсируется сухой насыщенный пар, массовый расход которого кг/с, то отводимый тепловой поток (без учета теплоты переохлаждения конденсата) [c.297]

В процессе конденсации расход конденсата тесно связан с тепловым потоком. При конденсации сухого насыщенного пара последним отдается теплота фазового перехода г, Дж/кг. Кроме того, поскольку температура поверхности стенки меньше температуры поверхности конденсата, соприкасающегося с паром, стенке отдается и часть тепла конденсата. Происходит переохлаждение конденсата в среднем до температуры, значение которой лежит между значениями температур поверхностей пленки (со стороны пара) и стенки. [c.268]

Переохлаждение конденсата. Если требуется не только конденсировать пар, но и охлаждать конденсат в том же аппарате, то можно использовать вертикальный трубчатый конденсатор, в котором пар движется сверху вниз, а охлаждающая жидкость снизу вверх, что обеспечивает противоточную схему теплообмена. Кольборн и другие [29] показали, что при изотермическом ламинарном течении однофазного конденсата под действием силы тяжести (в предположении линейного распределения температуры в пленке и независимости физических параметров от температуры) средняя температура пленки конденсата, находящейся на поверхности конденсации, равна [c.458]

При изменении агрегатного состояния холодильных агентов применение рассматриваемой схемы обвязки ABO дает возможность раздельно проводить процессы охлаждения перегретого пара, конденсацию и переохлаждение. В других вариантах практически не удается переохладить конденсат, так как всегда над пленкой и слоем жидкости находится насыщенный пар, а увеличение поверхности ABO при прочих равных условиях хотя и понижает значения к и Рк, но сохраняет примерно равными температуры конденсата и газовых составляющих, т. е. /к /вых. [c.29]

D. Условия, вызывающие пересыщение. На рис. 1 схематически показано изменение парциального давления с температурой при конденсации на охлаждаемой поверхности из парогазовой смеси. Точка В представляет собой условия в объеме смеси точка S — условие на границе конденсатного слоя на охлаждаемой поверхности S — кривая насыщения пара давление пара уменьшается по направлению к поверхности конденсата вследствие накопления там газов. Линии SJB и SKB представляют собой два возможных распределения температура — давление для смеси, когда пар движется к поверхности. В случае линии SJB пар перегрет, пока приближается к слою конденсата, линия SKB соответствует условиям переохлаждения смеси (при температуре ниже температуры насыщения) по мере приближения к поверхности конденсата. На участке SKL имеется возможность для возникновения тумана. [c.363]

Конденсация внутри горизонтальных труб. Последовательность расчета такая же, как и в случае конденсации внутри вертикальных труб при движении пара сверху вниз, за исключением того, что для стратифицированного потока используются уравнения (15) и (16), 3.4.4, и не рассчитывается зона переохлаждения. Многоходовое течение возможно при конденсации однокомпонентного пара, но применение П-образных труб может привести к снижению производительности. Большое число ходов не рекомендуется применять при конденсации смесей из-за возможной сепарации конденсата между ходами. Расчет смесей с не-конденсируемыми газами связан с большими трудностями вычисления. [c.67]

Одно из первых исследований работы вихревой трубы на влажном воздухе выполнено В. С. Мартыновским и В. П. Алексеевым. Они предполагали, что при изоэнтропийном расширении влажного воздуха в сопловом вводе эффект охлаждения снижается под действием фазовых переходов, т. е. из-за выпадения конденсата и образования частичек льда в потоке. Вычисленную-с учетом этих факторов температуру на срезе сопла сравнивали с температурой изоэнтропийного расширения воздуха до соответствующего давления. Для проверки предположения был проведен эксперимент на вихревой трубе (0о=16 мм) с двухсопловым тангенциальным входом при диаметре отверстия диафрагмы йк = = 0,51, давлении на входе в трубу Рс=0,9 МПа и температуре 70 = 291 К. Эксперименты проведены на воздухе с абсолютным влагосодержанием 9,8... 14,7 г/м и на предварительно осушенном сжатом воздухе с абсолютным влагосодержанием 1—2 г/м . Расхождения в значениях А7х в двух сериях экспериментов составляли около 10 К, а по расчету даже при рс = 0,18 МПа они должны были составлять 15,5 К. Несовпадение расчетных и опытных результатов позволило сделать вывод о том, что в сопловом вводе водяные пары находятся в переохлажденном состоянии, т. е. конденсация и образование твердой фазы в потоке происходят после выхода воздуха из сопла. [c.66]

Возможно, часть переохлажденных паров подогревается вместе с воздухом и минует промежуточный процесс конденсации. При таком протекании процесса влага не влияет на процесс температурного разделения. Как сказано выше, образование конденсата связано г повышением температуры воздуха за соплом. Но образовавшаяся жидкость потом испаряется, отбирая теплоту от воздуха. Если бы процессы конденсации и испарения проходили термодинамически обратимо, то они не влияли бы на конечное значение температуры периферийного потока. Необратимость процессов приводит к уменьшению кинетической энергии, затрачиваемой на механизм температурного разделения. Следовательно, рассматриваемые процессы должны приводить к снижению температуры воздуха периферийного потока. К снижению температуры воздуха приводит также испарение жидкости, поступающей из приосевого вихревого потока. [c.69]

Как отмечено выше, формирование пленки жидкости в камере вихревой трубы может завершаться уже в начальных сечениях камеры, а осевое перемещение пленки сопровождается испарением жидкости. Н. А. Жидков и И. Л. Лейтес предложили выводить конденсат из присопловых сечений камеры [21]. Для этого в камере разделения вихревой трубы предложенной ими конструкции устанавливают полую цилиндрическую втулку, наружная боковая и одна из торцовых стенок которой образуют с внутренней стенкой камеры тупиковую кольцевую полость. В этой полости жидкость улавливается и выводится из камеры отдельно от нагретого потока. Испытания такой так называемой трехпоточной вихревой трубы, проведенные на природном газе при давлении 3—4 МПа, показали, что выход конденсата увеличивается в 1,5 раза по сравнению с выходом в обычных вихревых трубах. Дальнейшее увеличение выхода жидкой фазы может быть достигнуто при отводе с жидкостью части нагретого потока. При этом наибольшего эффекта можно добиться при выводе с жидкостью 10—20% исходной газовой смеси [12]. Другой способ повышения эффективности отделения конденсата, образующегося в вихревой трубе — создание условий для уменьшения переохлаждения газа при его расширении в сопловом вводе. Приближение скачка конденсации к срезу сопла создает благоприятные условия для отвода капель жидкости в периферийный слой вихря. Это уменьшает унос жидкости с охлажденным потоком. [c.136]

Нуссельтом теоретическое решение при указанных выше допущениях является приближенным, но достаточно хорошо совпадающим с более точными решениями, полученными Кружилиным [82] и Ла-бунцовым [93] с учетом переохлаждения конденсата, сил инерции и конвективного переноса тепла в пленке при значениях критерия конденсации К > 5 и 1 Рг 100. Расхождение между приближенным и точным решением в наиболее часто встречающихся условиях на практике не превышает нескольких процентов и может в расчетах не учитываться. Однако при больших температурных напорах или в околокритической области, где г/сж резко [c.127]

Опытные данные Кутателадзе и Консетова [88] по конденсации водяного пара высокого давления внутри вертикальных труб при больших плотностях теплового потока получены при, следующих режимных параметрах Рп=1,0- -9,0 МПа <7=116,3-7-1400 кВт/м перегрев пара 10—40 К переохлаждение конденсата 0—10 К относительное количество несконденсировавшегося пара (выпар) е = О-г 0,15. Эти опытные данные при турбулентном режиме течения пленки конденсата с погрешностью 20% обобщены следующим уравнением [c.141]

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]

Выбор приемлемого типа конденсатора включает анали некоторого 1шсла противоречивых требований. Основные факторы, определяющие тип конденсатора, зависят от того, является лн конденсации полной пли частичной, происходит лн копденсация однокомнонентных пе-щсств нлн многокомпонентных, имеются лн неконденси-руемые компоненты. Охлаждающий тенлоноснтель, если он испаряется, может стать причиной дополнительных ограничений. На выбор тина конденсатора также влияют дополнительные требования по переохлаждению конденсата. [c.55]

На участке от конденсатоотводчика 3 до расширительного бачка (сепаратора) 4 по конденсатопроводу транспортируется двухфазная смесь конденсата и пара. Она движется за счет избыточного давления пара за конденсатоотводчиком. Пар на этом участке может отсутствовать (при транспорте переохлажденного конденсата, т. е. с температурой 100°С и ниже). Переохлаждение конденсата можно осуществить в самом паропотреб-ляющем аппарате при соответствующем выборе его поверхности или, например, в специальном охладителе за счет конденсации выпара и охлаждения конденсата. [c.117]

Формула (6.2.2.5) остается справедливой и в случаях, когда температура одного из теплоносителей остается неизменной вдоль поверхности теплопередачи, как это бывает при конденсации без переохлаждения конденсата (Ti = onst) или при кипении без перегрева образующегося пара (Г2 = onst) (рис. 6.2.2.3, а и 6 соответственно). [c.340]

Искомая толщина пленки конденсата зависит от соотношения сил тяжести, вязкого трения в пленке, от силы инерции, а также от количества образующегося конденсата. Мерой отношения сил, влияющих на скорость стекания пленки, а значит, и на ее устанавливающуюся в процессе конденсации толщину 5(л ), служит критерий Галилея Оа = gl /v . Количество образующегося конденсата пропорционально количеству выделяющейся при фазовом переходе теплоты, которая учитывается в так называемом критерии конденсации К д = г/ сМ), где удельная теплота конденсации г, Дж/кг, отнесена к теплоте максимального переохлаждения конденсата Дi с - теплоемкость конденсата, Дi = = нас iw Как и во многих процессах теплообмена, на интенсивность переноса теплоты здесь также влияет отношение вязкостных и температуропроводных свойств вещества, непосредственно обменивающегося теплотой с теплообменной поверхностью, т. е. критерий Прандтля для конденсата Рг = у/а. [c.246]

Разность температур, используемая в расчетах теплопередачи в выпа рных аппаратах, является в некоторой степени произвольной величиной, так как для большинства аппаратов очень трудно определить температуру кипения раствора в каждой точке греющей поверхности. Температуру конденсации водяного пара (как наиболее часто употребляемого греЮщего агента) обычно определяют просто и точно, изм-еряя манометром давление пара в греющей камере и отыскивая соответствующую ему температуру по так называемым паровым таблицам (таблицы свойств насыщенного водяного пара). Никакой скидки на перегрев пара или переохлаждение конденсата при расчете температуры греющего пара не делается. Подобным же обрйзом (цо измерению да- вления в паровом пространстве над кипящей жидкостью) определяется температура насыщенного пара, которую приближенно можно считать равной температуре чистой кипящей жидкости. Разность температур греющего и насыщенного пара над кипящим раствором называется кажущейся разностью температур, а коэффициент теплопередачи, рассчитанный по этой разности температур, — кажущимся коэффициентом теплопередачи. [c.287]

Пар, достигший поверхности раздела фаз, конденсируется. При этом выделяется теплота фазового перехода г/п,пов= ((п,пов—гн1,пов)/пд1ов-Теплота фазового перехода вместе с теплом, переданным конвективной теплоотдачей, переносится к твердой стенке, на которой находится конденсированная фаза Перенос теплоты через движущуюся пленку конденсата определяется конвективным теплообменом, описанным ранее (см. гл. 12). Твердой стенке передается и некоторая теплота переохлаждения конденсата относительно (пев, так как температура по толщине пленки изменяется от tnoш до с (рис. 14-6). Большей частью теплота переохлаждения конденсата невелика и во многих Распределение концентраций и тем-расчетах ею можно прене пературы при конденсации пара из парогазо-бречь. Тогда при стационар- вой смесн [c.341]

Зона конденсации на графике q = f(l) выражается горизбнталЬным участком с некоторым уменьшением q в зоне переохлаждения в результате увеличения толщины слоя конденсата и возрастающего термического сопротивления. При использовании экспериментальной зависимости q = f[l) послё-довательность проведения расчетов следующая [c.71]

В холодный период года возможно переохлаждение и замерзание конденсата на выходе из теплообменных секций и в застойных зонах. При невозможности обеспечения на АВО экономичного и эффективного регулирования в практике обычно используют специальные щиты для уменьшения расхода воздуха на тех теплообменных секциях, где отмечается тенденция к замерзанию теплоносителя. Хорошие результаты дает частичное жалюзирование поверхностей со смещением зоны активной конденсации в сторону выхода продукта, тем самым сокращается путь конденсата и уменьшается возможность его переохлаждения. [c.109]

Температура сжатия холодильного агента (аммиака), соответствующая точке 2, в большинстве случаев находится в пределах ПО—140°С. Температура конденсации для производств с использованием конденсационно-холодильного оборудования водяного охлаждения 34—36 °С, а для крупнотоннажных производств с АВО 40—60°С. Рабочее давление конденсации для указанных температур составляет 1,34—2,67 МПа. Холодильный агент поступает в трубное пространство АВО с параметрами, соответствующими точке 2. Весь процесс изменения аг-регативного состояния холодильного агента делится на две составные части охлаждение перегретого пара с температурой в точке 2 до температуры насыщения или конденсация при (к = onst. Результаты испытаний аммиачных конденсаторов показывают, что в одноходовых АВО, как правило, не происходит глубокого переохлаждения, так как конденсат не занимает всего сечения трубы, а следовательно над поверхностью [c.124]

Чтобы давление пара над каплей и над плоской поверхностью жидкости было одинаковым, температура капли должна быть ниже температуры насыщенного пара при давлении ро- Следовательно, для конденсации в объеме требуется переохлаждение на величину АГ, соответствующую давлению 2а// . Необходимое переохлаждение тем больше, чем меньше Я. Поэтому объемная конденсация происходит только Б особых точках — центрах конденсации. В природе при конденсации пара из воздуха их роль играют пылинки или ионизированные частицы. В технике чаще всего встречается конденсация на охлаждаемой поверхности. Условия процесса зависят от характера взаимодействия этой поверхности с жидкостью. На несмачиваемой поверхности конденсат собирается в капли, которые скатываются с нее (капельная конденсация). На смачиваемой поверхности капли растекаются и при большом их числе образуют пленку (пленочная конденсация). При капельной конденсации теплоотдача происходит значительно быстрее, чем при пленочной, поскольку пленка конденсата создает значительное термическое сопротивление. В большинстве случаев поверхности теплообмена смачиваются конденсатом и, хотя можно искусственно вызвать капельную конденсацию путем гидрофобиза-ции поверхности, в технике обычно приходится иметь дело с пленочной конденсацией. [c.325]

КОНДЕНСАЦИЯ, переход в-ва из газообразного состояния в жидкое или твердое фазовый переход первого рода. Возможна только при докритич. состояниях газа (пара) в результате его охлаждения нли сжатия. В обоих случаях необходимо, чтобы при достигнутых значениях т-ры и давления конденсиров. фаза была термодинамически устойчивее, чем газообразная. Если при этом т-ра и давление больше значений, соответствующих тройной точке для данного в-ва, образуется жидкость (конденсат), если меньше — пар переходит в ТВ. состояние (десублимация). В объеме пара (иля парогазовой смеси) К. может происходить только при переохлаждения пара относительно т-ры насыщения. [c.272]