КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Теплофизические свойства водного теплоносителя

На рис. 8.1, а показана зависимость удельного объема теплоносителя v от давления и температуры. При постоянной температуре удельный объем с ростом давления уменьшается. При докритической температуре (давле­нии) имеется область двухфазного (пароводяного) состояния, заключенная между кривыми v' (объем воды на линии насыщения) и v" (объем пара на линии насыщения). При сверхкритической температуре водный тепло­носитель считается однофазной средой, переход от состояния воды к пару происходит постепенно, а не скачкообразно. Параметры критического состояния воды: давление рК]У = 2,2115 • 107 Па=22,115 МПа; температура tKp = 374,12°С; удельный объем vKp = 0,003147 м3/кг; удельная энтальпия hKp = 2095, 2 кДж/кг.

Изотермы на рис. 8.1, а проведены для температур, характерных для перегретого пара (440, 510, 540, 570°С) паровых котлов. Горизонтальные линии соответствуют характерным для энергетики давлениям воды и пара, применяемым в паровых котлах.

Зависимость удельной теплоемкости ср, кДж/(кг-К), от температуры показана на рис. 8.1,6 (при постоянном давлении). При докритичсском дав-

А) б)

Рис. 8.1. Основные теплофизические характеристики водного теплоносителя. Зави­симости: а — v от р и t; б — ср от t и р.

Лении теплоемкость воды и пара ограничена своими значениями на ли­нии насыщения (ср и ср, соответственно). При сверхкритическом давлении теплоемкость имеет максимальное значение при температуре, которая на­зывается температурой максимальной теплоемкости tMT или псевдокрити­ческой температурой. Условно на диаграмме ср - t (рис. 8.1,6) выделяют при сверхкритическом давлении зону большой теплоемкости (ЗБТ), гра­ницами которой принимают значения теплоемкости порядка 8 кДж/(кг-К). ЗЕ>Т соответствует параметрам (р, h), при которых ср > 8 кДж/(кг-К). Среду до ЗБТ (по температуре) условно называют жидкостью, после — паром.

При проведении различных расчетов необходимо знать зависимости энтальпии /г, удельного объема v и плотности р от температуры, характе­ризующие состояние тепелоносителя.

Разность энтальпий AhK = ЛПе — Лпв, кДж/кг, показывает необходимое количество теплоты для получения перегретого пара.