- •Тема 16. Котельные установки……………..………………………………149
- •Тема 17. Использование вэр и охрана окружающей среды………..…..170
- •Введение
- •Часть 1. Термодинамика
- •Тема 1. Основные понятия и определения
- •Предмет и метод термодинамики
- •Объект изучения термодинамики
- •1.3 Параметры состояния термодинамической системы
- •1.4 Уравнение состояния идеального газа. Понятие об идеальных и реальных газах
- •1.5 Газовые смеси
- •1.6 Термодинамический процесс
- •Тема 2. Первый закон термодинамики
- •2.1 Аналитическое выражение первого закона термодинамики. Частные случаи закона
- •2.2 Внутренняя энергия системы
- •2.3 Работа расширения и pv-диаграмма для изображения работы
- •2.4 Работа и теплота
- •2.5 Теплоемкость газов
- •2.6 Энтальпия
- •Тема3. Второй закон термодинамики
- •3.1 Общая характеристика
- •3.2 Энтропия и математическое выражение второго закона
- •3.3 III начало термодинамики
- •3.4 Т,s диаграмма для изображения теплоты
- •3.5 Физический смысл энтропии
- •3.6 Основное уравнение термодинамики и вычисление энтропии
- •Тема. 4 термодинамические процессы идеальных газов в закрытых системах
- •4.1 Изохорный процесс
- •4.2 Изобарный процесс
- •4.3 Изотермический процесс
- •4.4 Адиабатный процесс
- •4.5 Политропный процесс
- •Тема 5. Термодинамические циклы
- •5.1 Круговые процессы
- •5.2 Термодинамическая схема теплового двигателя
- •5.3 Прямой цикл Карно
- •5.4 Обратный цикл Карно
- •Тема 6. Циклы паросиловых, холодильных установок и теплового насоса
- •6.1 Циклы паросиловых установок. Цикл Ренкина
- •6.2 Циклы холодильных установок
- •6.3 Цикл теплового насоса
- •6.4 Эксергия. Эксергический анализ
- •Тема7. Теоретические циклы двигателей внутреннего сгорания
- •7.1 Цикл Отто
- •7.2 Цикл Дизеля
- •7.3 Цикл Тринклера (или Сабатэ)
- •Тема8. Термодинамика потока газов и паров
- •8.1 Уравнение первого закона термодинамики для потока
- •8.2 Истечение газов и паров
- •8.3 Дросселирование. Температура инверсии
- •Часть 2. Теория тепло и массообмена
- •Тема 9. Основы теории теплообмена
- •9.1 Введение. Теплопроводность
- •9.2 Закон Фурье – основной закон теплопроводности
- •9.3 Теплопроводнсть плоской однородной, однослойной стенки
- •9.4 Теплопроводность многослойной стенки
- •9.5 Теплопроводность цилиндрической стенки.
- •Тема10. Конвективный теплообмен
- •10.1 Понятие теплообмена. Закон Ньютона Рихмана
- •10.2 Критерии подобия
- •10.3 Теплоотдача при вынужденном движении теплоносителя
- •10.4 Теплоотдача при свободном движении теплоносителя
- •10.5. Теплоотдача при кипении
- •10.6 Теплоотдача при конденсации пара
- •Тема11. Теплопередача чарез стенку
- •11.1 Понятие теплопередачи, теплопередача через плоскую стенку.
- •11.2 Уравнение теплопередачи.
- •11.3 Теплопередача через цилиндрическую стенку
- •Тема12. Лучистый теплообмен
- •12.1 Понятие лучистого теплообмена
- •12.2 Законы лучистого теплообмена
- •12.3 Теплообмен излучением системы тел в прозрачной среде
- •Тема13. Водяной пар
- •13.1 Процесс парообразования в pv-координатах
- •13.2 Ts и hS диаграмма водяного пара
- •13.3 Параметры состояния жидкости и пара
- •Тема14. Влажный воздух
- •14.1 Понятие влажного воздуха, его характеристики
- •14.3 Сушка материала
- •Тема15. Топливо
- •15.1 Классификация топлива
- •15.2 Состав топлива
- •15.3 Характеристики топлива.
- •15.4. Примеры твердого, жидкого, газообразного топлива.
- •15.5 Процесс горения топлива
- •15.6 Состав и объем продуктов сгорания.
- •15.7 Нефтяные топлива.
- •15.8 Понятие детонации, октанового числа и цетанового числа.
- •Тема16. Котеьные установки
- •16.1 Понятие котла и котельной установки
- •16.1 Паровой котёл и его основные элементы
- •16.3 Паровые и водогрейные котлы
- •16.4 Вспомогательное оборудование
- •16.5 Топка, топочные устройства
- •16.6 Котлы утилизаторы
- •16.7 Тепловой баланс горения
- •Тема17. Использование вэр и охрана окружающей среды
- •17.1 Понятия вэр
- •17.2 Классификация вторичных энергетических ресурсов в промышленности
- •17.3 Использование вторичных энергетических ресурсов промышленности
- •17.4 Расчет вэр на экономическую эффективность
- •Заключение.
10.6 Теплоотдача при конденсации пара
Конденсацией называют переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация насыщенного или перегретого пара происходит при его охлаждении ниже температуры насыщения. Она может протекать в объеме пара или парогазовой смеси либо на поверхности твердого тела или жидкости, с которыми пар (парогазовая смесь) находится в контакте. На поверхности тела или жидкости возможны различные случаи протекания процесса конденсации: пленочная, капельная и смешанная.
Пленочной конденсацией называют конденсацию в жидкое состояние на лиофильной (хорошо смачиваемой жидкостью) поверхности твердого тела с образованием сплошной пленки конденсата.
Капельная конденсация - это конденсация в жидкое состояние на лиофобной (несмачиваемой жидкостью) поверхности твердого тела с образованием отдельных капель конденсата.
Смешанная конденсация - это конденсация в жидкое состояние на поверхности твердого тела, при которой на различных участках поверхности одновременно наблюдается как пленочная, так и капельная конденсация.
Контактная конденсация происходит непосредственно на поверхности жидкости (капель, струй и т. д.).
При пленочной конденсации выделяющаяся теплота отводится через охлаждаемую стенку и образовавшуюся на ней пленку конденсата. Термическое сопротивление в этом случае складывается из термического сопротивления пленки конденсата и фазового перехода на границе раздела жидкой и паровой фаз. Коэффициенты теплообмена при пленочной конденсации и прочих равных условиях на порядок меньше, чем при капельной.
Теплота при пленочной конденсации зависит от толщины пленки на поверхности теплообмена, от режима ее течения и от теплопроводности жидкости. На величину коэффициента теплообмена при конденсации большое влияние оказывает также присутствие в парах неконденсирующихся газов (например, воздуха), приводящее к снижению величины коэффициента теплообмена из-за экранирования поверхности теплообмена газовой прослойкой, имеющей низкую теплопроводность. Так, содержание в водяном паре 1% (по объему) воздуха приводит к снижению коэффициента теплообмена в 2,5 раза, 2% - в 3,2 раза, 3,5% - в 5 раз.
Коэффициент теплоотдачи при пленочной конденсации движущегося пара на горизонтальной одиночной трубе может быть рассчитан по формуле
(10.28)
где
-критерий Галилея; d - наружный диаметр трубы; wn - средняя скорость пара в суженном сечении канала; ∆t = Uн - tc - разность температур насыщения и стенки; г - теплота конденсации; g - ускорение свободного падения; λж , vж , ρж - соответственно теплопроводность, кинематическая вязкость и плотность жидкости ; vn - кинематическая вязкость пара; μж, μп - динамическая вязкость жидкости и паpa соответственно; В - коэффициент, учитывающий примеси неконденсирующихся газов (для чистого пара В = 42; для практических расчетов рекомендуется принимать В = 30).
При конденсации пара на поверхности горизонтального пучка труб коэффициент теплообмена αп меньше, чем на одиночной трубе α1 из-за увеличения толщины стекающей по трубам пленки. Соотношение коэффициентов αп и αп следующие: '
(10.29)
где n - число рядов труб по высоте, расположенных друг под другом.