Пар влиянне в присутствии неконденсирующихся

Это явление, известное как сопутствующая откачка, было хорошо известно исследователям, занимающимся изучением влияния присутствия неконденсирующихся газов на процесс конденсации водяного пара в твердое состояние. Так, в работе [46] отмечается, что молекулы неконденсирующегося газа, достигшие при своем движении вместе с молекулами пара поверхности конденсата, с одной стороны, отражаются от последней, а с [c.77]

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]

Конденсатор смешения работает по принципу выравнивания давления пара, т. е. давление в конденсаторе складывается из суммы парциальных давлений пара, охлаждающей жидкости и неконденсирующегося газа. Если охлаждающей жидкостью является вода, а в конденсатор поступает соковый пар, не содержащий неконденсирующихся газов, то температура охлаждающей воды повышается и становится равной температуре конденсата. Однако в парах всегда присутствуют неконденсирующиеся газы или воздух. Присутствие воздуха при атмосферном давлении оказывает незначительное влияние, но по мере увеличения вакуума это влияние становится более ощутимым. Так, для пара, содержащего 10—20 объемн.% воздуха при давлении ниже 320 мм рт. ст., температура конденсации понижается на 2—5° по сравнению с температурой конденсации пара при том же давлении, но без воздуха. Если пар содержит 50 объемн.% воздуха, то температура его конденсации понижается примерно на 16°. В этом случае требуется больший объем воды для создания такого же вакуума, что и при конденсации пара, не содержащего воздух. Например, водяной пар при абсолютном давлении 16,867 кн/м 0,172 кгс/см ) и при отсутствии воздуха конденсируется при 56,6° С если пар содержит 50 объемн.% воздуха, эта температура составляет уже 42,9° С. [c.170]

Согласно современным данным С7 близка к единице при любых условиях [59, 60]. Полученные ранее очень низкие значения (меньше 0,05) — результат погрешности эксперимента [61] и присутствия в паре неконденсирующегося газа [60]. Влияние неконденсирующегося газа обсуждается в 2.6.3. Для расчетов аппаратов рекомендуется ис-ноль.зовать 0,8. [c.349]

Присутствие инертного неконденсирующегося газа оказывает значительное влияние на величину коэффициента теплоотдачи. На поверхности конденсата собирается пленка газа, через которую должен- диффундировать пар, а это влечет за собой уменьшение коэффициента конденсации механизм процесса усложняется (диффузия). Для водяного пара с воздухом разработаны зависимости, которые можно найти в специальной литературе. [c.339]

Неконденсирующиеся газы могут присутствовать в паре, образующемся в выпарном аппарате в результате неплотностей, а также растворения воздуха в исходном растворе, или за счет реакций разложения, идущих в растворе. При конденсации пара в следующем корпусе концентрация неконденсирующихся газов возрастает, и они начинают препятствовать теплопередаче. Это происходит частично из-за понижения парциального давления пара в смеси, но главной причиной ухудшения условий теплопередачи является пленка плохо проводящего тепло газа на греющей поверхности, возникающая на пути потока пара в направлении греющей поверхности. Выше, в разделе Теплопередача при выпаривании , обсуждались способы определения влияния неконденсирующихся газов на коэффициент теплоотдачи от конденсирующего пара. Концентрация неконденсирующихся газов, при которой нарушается общий коэффициент теплопередачи, очень низка и меньше всего — у аппаратов с высоким общим коэффициентом теплопередачи и у аппаратов, в которых не упорядочено движение потока пара. [c.300]

При конденсации пара в присутствии неподвижного газа молекулы газа с кинетической точки зрения играют отрицательную роль, а с термодинамических позиций — положительную, адсорбируя молекулы пара или даже ассоциированные группы молекул. В условиях высокого и среднего вакуума пар сравнительно свободно диффундирует через неконденсирующийся газ, находящийся в тепловом движении после отражения его молекул от поверхности льда. Однако это справедливо только при определенной величине среднего свободного пробега молекул пара, сталкивающихся с молекулами газа. В области больших давлений может получиться и так, что молекулы пара практически не смогут продвинуться вперед. Увеличение количества воздуха в объеме конденсатора при постоянном парциальном давлении пара затрудняет движение молекул пара к охлаждаемой поверхности и конденсация начинает происходить на меньшей площади. О влиянии неподвижного газа на распределение твердого конденсата в цилиндрических трубах и об использовании площади говорят рентгеновские снимки распределения сублимационного льда, представленные на фиг. 51. [c.111]

В большинстве практических случаев образование конденсационных аэрозолей происходит при конденсации пара в присутствии большого количества неконденсирующегося газа, поэтому отношение р + рУ 2р) мало, и, следовательно, влияние стефановского потока на скорость конденсации пара на каплях можно не учитывать. [c.67]

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]

Если определить скорость сублимации в присутствии неконденсирующихся газов ЦО формуле (302), которая хорощо описывает процессы сублимации в условиях абсолютного вакуума по неконденсирующемуся газу, то расчетные данные не будут совпадать с экспериментальными. Несовпадение теории с экспериментом объясняется тем, что молекулы газа, присутствующие в объеме аппарата, оказывают влияние-на интенсивность процесса сублимации. В высоком вакууме по пару процесс движения иснаривщихся молекул обусловлен только тепловой энергией молекул. На границе поверхности сублимируемого вещества, находящегося внутри аппарата, не образуется слоя с более высокой плотностью, чем в любой другой точке объема. Молекулы газа внутри объема аппарата обладают больщей энергией, чем молекулы пара на поверхности сублимируемого льда. Кроме того, молекулы газа, попадая в поле действия полярных молекул, подвергаются поляризации. Молекулы газа с большой энергией способны с одной стороны разрушать кристаллические решетки на поверхности сублимируемого материала, ас другой — ассоциироваться со свободными. молекулами пара,, потерявшими связь с молекулами твердого вещества, и переходить, в ассоциированном состоянии в парообразную фазу. Здесь отрицательно активные молекулы газа выполняют роль транспортера — переносчика молекул пара с поверхности сублимируемого вещества в окружающую среду, подобно тому, как положительно активные молекулы при конденсации пара являются переносчиками молекул пара из объема к поверхности конденсации. Отрицательно активные молекулы как бы бомбардируют сублимируемое вещество. В местах падения этих молекул, где разрушаются кристаллические решетки, до предела ослабляются силы взаимодействия между молекулами. В результате этого создаются благоприятные условия для перехода молекул из твердого состояния в газообразное и ДЛ Я миграции молекул пара на сублимируемой поверхности. Этот переход совершается как отдельными и ассоциированными молекулами пара, так и комплексными частицами. Ядром комплексной частицы является отрицательно активная молекула, адсорбирующая на своей поверхности молекулы пара. Как показали экспериментальные исследования, проводимые в МИХМе под руководством А. А. Гухмана, поверхность сублимируемого вещества после-испарения оказывается испещренной очень мелкими, но отчетливо выраженными впадинами [48]. [c.185]

При конденсации пара в твердое состояние природа неконденси-рующихся газов оказывает существенное влияние на кинетику движения паро-газовой смеси в объеме конденсатора и на механизм конденсации пара с примесью газа. Молекулы пара (при определенных условиях) сравнительно свободно пробираются к поверхности конденсации через движущиеся во всем объеме конденсатора молекулы водорода, хотя скорость последних в 3 раза больше скорости пара. При тех же самых условиях молекулы дифтордихлорметана F2 I2 представляют огромное препятствие движению молекул пара. При этом процесс конденсации пара в твердое состояние в присутствии газовых примесей зависит не только от скорости движения молекул каждого компонента в отдельности, но и от молекулярного веса. Однако наиболее существенно влияние любого неконденсирующегося газа на процесс конденсации пара определяется энергией движения отраженных от поверхности сублимационного льда (а в общем случае от поверхности конденсации) молекул газа. Предложенное уравнение для определения интенсивности конденсации (45) отражает влияние природы различных газовых примесей. В условиях высокого вакуума по газу, т. е. когда молекул газа в объеме конденсатора сравнительно мало, влияние природы газовых примесей на процесс конденсации сказывается очень слабо. На фиг. 50 приведены экспериментальные кривые изменения скорости конденсации пара при наличии различных газовых примесей. Экспериментальные результаты подтверждают выдвинутую гипотезу, объясняющую 110 [c.110]

Влияние некокденсируюш/ гося газа. Присутствие нс-коидсисирующсгося газа, растворенного в жидкости, оказывает влияние на кривую кипения вблизи начала пузырькового кипения. Газовые пузыри могут появиться на поверхности нагрева при температуре, меньшей температуры, соответствующей насыщению. Это воздействие на точку начала парообразования можно учесть включением в анализ, описанный в п. А, парциального давлопня неконденсирующегося газа. При низких тепловых потоках сразу же после начала дегазации дополнительная конвекция, вызванная газовыми пузырями, увеличивает теплоотдачу по сравнению со случаем без наличия газа. Однако этот. эффект исчезает при высоких тепловых потоках, когда устанавливается полностью развитое пузырьковое кипение. [c.374]

При паровом обогреве на работу поверхностных аппаратов большое влияние оказывает непрерывный отвод конденсата без пропуска вместе с ним греющего пара. От работы конденсатоотводных устройств, схематически показанных, например, на фиг. 1-1, в значительной степени зависят производительность и экономичность подогревателей. Не меньшее значение имеет удаление неконденсирующихся газов из парового пространства теплообменных устройств их присутствие также понижает производительность теплообменных аппаратов. [c.18]

Большое влияние на скорость потери энергии может оказывать присутствие на поверхности адсорбированных неконденсиру-емых газов. В вакууме 10 мм рт.ст. интенсивность потока остаточного газа, бомбардирующего подложку, эквивалента нарастанию одного монослоя в секунду. Этот паразитный поток соизмерим с потоком конденсируемых атомов, а потому остаточные газы должны оказывать непосредственное влияние на кинетику процесса конденсации, например, увеличивая время жизни атомов пара. [c.278]

Рентгеноскопическое исследование показывает, что форма образб" вания твердого конденсата из водяного пара действительно зависит от наличия газовых примесей, т. е. при конденсации пара в присутствии газа недостаточно учитывать только взаимодействие молекул пара со стенками, а необходимо учитывать еще силы взаимодействия молекул неконденсирующегося газа с охлаждаемой стенкой и молекул пара с молекулами неконденсирующегося газа, или, точнее говоря, с молекулами газа, отраженными от стенки конденсатора по закону удара шаров, причем наличие отраженных молекул имеет принципиальное значение для кинетики движения паро-газовой смеси и оказывает непосредственное влияние на интенсивность конденсации пара вообще. [c.94]

Приведенные ниже уравнения конденсации дают возможность непосредственно рассчитать величину необходимой поверхности конденсатора и правильно расположить эту поверхность по отношению к потоку пара при конденсации чистого пара без примеси неконденсирующегося газа. В действительности всегда существует примесь неконденсирующегося газа. Однако уравнениями, полученными для чистого пара, можно пользоваться и для нахождения поверхности конденсации в ряде реальных процессов. Например, при проведении сушки сублимацией процессу сушки всегда предшествует откачка иеконденсирующихся газов из всей системы за исключением сублиматоров. При предельном вакууме в системе воздух остается только в сублимационной камере. Когда начинается процесс сушки, то количество газа, которое требуется откачать из сублиматора, ничтожно мало по сравнению с проходящим по трубопроводу количеством пара. А так как воздух откачивается вакуумными насосами, то его относительное количество во всей паро-воздушной смеси непрерывно уменьшается и не оказывает существенного влияния на кинетику движения всей массы паро-воздушной смеси. При этом вакуумная система должна быть изготовлена и смонтирована с минимально допустимым натеканием через неплотности из атмосферы внутрь аппарата. Перед монтажом установки необходимо все отдельные детали и узлы проверять на плотность специальным течеискателем. После сборки всего агрегата он также проверяется на вакуумную плотность. Чувствительность течеискателя такова, что он определяет присутствие одной части гелия в 10 частях воздуха. Проверка агрегата приборами такой чувствительности позволяет вести расчет сублимационных конденсаторов по уравнениям, полученным для чистого пара. [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология