ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГОАУДИТА

ТЕПЛООБМЕН ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА

На теплообмен при изменении агрегатного состояния влияют физико - химические особенности среды и поверхности:

• состояние поверхности - чистая, загрязненная, шероховатая;

• капиллярность и поверхностное натяжение;

• адсорбция - поглощение газов, паров или жидкостей поверхност­ным слоем твердого тела (адсорбента);

• абсорбция - объемное поглощение газов или паров жидкостью (аб­сорбентом, с образованием раствора);

• десорбция - удаление из твердых тел и жидкостей веществ, погло­щенных при адсорбции или абсорбции.

Конденсацией называется переход вещества из парообразного состоя­ния в жидкое состояние. Конденсаторы, применяемые в турбинных уста­новках, и паровые подогреватели воды, используемые в теплогенерирую - щих установках, обычно устраиваются в виде пакетов горизонтальных или вертикальных трубок, с внешней стороны омываемых паром, а с внутрен­ней стороны - водой. Когда пар соприкасается с холодной поверхностью, то он конденсируется либо в виде капель, либо в виде пленки. Конденсация пара на поверхности происходит тогда, когда температура поверхности Iw ниже температуры насыщения Ts, отвечающей данному давлению пара.

На поверхности твердых тел различают пленочную и капельную кон­денсацию, которые при неподвижном паре зависят от угла смачивания р (краевого угла), составленного между поверхностью тела и касательной к капле. Если краевой угол р < 90°, то твердую поверхность называют смачи­ваемой, и чем р меньше, тем лучше капля растекается на поверхности. При Р > 90° твердая поверхность не смачиваема и капли сохраняют на ней свою каплеобразную форму. Совершенно чистые металлические поверхности почти полностью смачиваются водой, а загрязненные - неполно или вовсе не смачиваются.

Капельная конденсация имеет место при слабой интенсивности кон­денсации, когда конденсат не смачивает поверхность или металлическая поверхность загрязнена до стойко адсорбированной. Под действием меха­нических сил отдельные капли скатываются по поверхности, образуя ру­чейки. Преобладающая часть твердой поверхности продолжает при этом непосредственно омываться паром. Искусственно капельную конденсацию можно получить, смазывая поверхность маслом или примешивая жирные кислоты к конденсирующему пару.

Пленочная конденсация имеет место при соприкосновении водяного пара с чистой металлической поверхностью. Капли, выпадающие на по­верхности, растекаются и образуют сплошную пленку. Необходимо знать, что любая чистая поверхность металла постепенно покрывается загрязне­ниями и плохо смачивается, но с течением времени (в процессе старения поверхности) образуется оксидная пленка, на которой конденсация, рано или поздно, приобретает пленочный характер. Поэтому капельная конден­сация особого интереса для инженеров не представляет, хотя при капель­ной конденсации теплообмен между паром и стенкой в 5 - 10 раз больше, чем при пленочной конденсации.

12

При конденсации пара на чистую поверхность всегда получается сплошная пленка, в результате чего создается дополнительное термическое сопротивление передачи теплоты от пара к стенке. На шероховатой по­
верхности толщина пленки еще выше при одинаковых прочих условиях. Окисленная поверхность также может снизить по этой причине коэффици­ент теплоотдачи на 30 % и более.

Если конденсация происходит на вертикальной поверхности или тру­бе, то течение пленки носит ламинарный характер, градиент температуры вдоль пленки конденсата отсутствует, а силы инерции, возникающие в ней, пренебрежимо малы.

Если пар энергично движется сверху вниз и скорость движения пара совпадает по направлению со скоростью течения пленки конденсата, то коэффициент теплоотдачи увеличивается, так как толщина пленки стано­вится меньше. При противоположном направлении скоростей коэффициент теплоотдачи уменьшается, так как толщина пленки вследствие трения ста­новится больше. Если скорость восходящего пара становится выше опреде­ленного предела, то конденсатная пленка разрушается и оказывается со­рванной с поверхности. Срыв пленки способствует интенсификации и воз­растанию теплообмена.

Особое внимание необходимо также уделять расположению поверх­ности. При прочих одинаковых условиях вопрос компоновки следует ре­шать в пользу горизонтальной трубки. Для горизонтально расположенной трубы, по сравнению с вертикальной, средний коэффициент теплоотдачи выше. Однако это справедливо лишь для одиночных труб, а также верхнего ряда труб в пучке. С верхнего ряда конденсат стекает на нижние ряды, утолщая тем самым пленку конденсата каждого последующего ряда. По­этому в больших конденсаторах на горизонтальных трубках целесообразно располагать специальные наклонные перегородки (поверхности) для отвода конденсата.

При вертикальном расположении трубок лучше всего пользоваться конденсатоотводными колпачками. Установка таких колпачков через каж­дые 10 см по высоте трубы прерывает естественное утолщение стекающей пленки конденсата, чем значительно увеличивает среднее значение коэф­фициента теплоотдачи по высоте трубки.

При конденсации перегретого пара теплоотдача несколько выше. Если же в паре содержится неконденсирующийся газ, воздух, то у стенки на­блюдается его наибольшая концентрация, образуется слой термического сопротивления и газовая прослойка при конденсации пара заметно снижает коэффициент теплоотдачи.

ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГОАУДИТА

Как грамотно использовать аутсорсинг?

Как грамотно использовать аутсорсинг? Более 2/3 компаний в мире прибегают к аутсорсингу в той или иной форме согласно последним исследованиям. Термин «аутсорсинг» происходит от английских out – «вне» и source …

ТЕПЛООБМЕН ПРИ КИПЕНИИ ЖИДКОСТИ

Кипением называется процесс образования пара в жидкости, нагретой выше температуры насыщения. Физические условия процесса образования пара при нагреве жидкостей отличаются большой сложностью. Для про­цесса кипения необходимы три основных условия: 1) …

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем является поиск энергосберегающих мероприятий и инженерных решений по созда­нию ограждающих конструкций зданий и сооружений с минимальными тепловыми потерями. Большую роль в этом …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.