 |
2.6.2. Конденсация движущегося пара
|
|
|
|
2. 6. 2. Конденсация движущегося пара
Паровой поток, движущийся относительно стенки, оказывает динамическое воздействие на пленку конденсата, что вызывает изменение коэффициента теплоотдачи. Влияние скорости 
; набегающего потока насыщенного пара следует учитывать при 
м/с и 
.
Горизонтальный цилиндр с наружным диаметром d омывается поперечным потоком пара, конденсирующегося на внешней поверхности цилиндра; при этом
, (8. 13)
где
; 
; 
; 
;
, 
- теплопроводность и кинематическая вязкость конденсата, определяются по 
.
Формула (8. 13) используется при 
; 
.
Пучок горизонтальных, труб омывается движущимся сверху вниз поперечным потоком насыщенного пара; методика приближенного расчета включает определение следующих величин:
1) коэффициента теплоотдачи 
на первом ряду труб
, (8. 14)
где 
- средний коэффициент теплоотдачи при конденсации неподвижного пара, определяется по формуле (8. 5); 
, 
- плотность пара и конденсата при температуре 
; 
- скорость пара в узком сечении горизонтального ряда труб; d - наружный диаметр труб; 
- теплопроводность конденсата при .
Формула (8. 14) применяется для водяного пара при 
, давлении от 
до 
Па, число Рейнольдса 
от 46 до 864 и объемном содержании воздуха в паре до 0, 017%;
2) расхода пара на 1 м длины трубы первого ряда
, (8. 15)
где 
- скорость пара перед первым рядом труб; - плотность пара, находится по ; 
- поперечный шаг труб;
3) количества пара, сконденсировавшегося на 1 м длины трубы первого ряда н секунду,
, (8. 16)
|
|
|
где r - теплота парообразования при ;
4) расхода пара на 1 м длины трубы второго ряда
; (8. 17)
5) скорости пара 
перед трубами второго ряда с учетом частичной конденсации пара на трубах первого ряда и равенства площади поверхности теплоотдачи на всех рядах пучка
; (8. 18)
6) коэффициента теплоотдачи 
на трубах второго ряда, который находится с учетом влияния скорости пара, исходя из формулы (8. 14):
; (8. 19)
7) количество пара 
, сконденсировавшегося на 1 м длины трубы второго ряда в секунду,
; (8. 20)
8) поправки на снижение теплоотдачи из-за натекания конденсата сверху на трубу второго ряда
, (8. 21)
где 
- суммарное количество конденсата, стекающего по трубе i-го ряда; 
- количество конденсата, образующегося на трубе i-го ряда; n - количество рядов труб по высоте коридорного пучка или половина рядов труб шахматного пучка.
Для примера эта поправка для трубы второго ряда:
;
9) действительного коэффициента теплоотдачи на трубе второго ряда
. (8. 22)
Расчет продолжается для остальных рядов пучка подобным же образом на основе пп. 1 – 9. Для всего пучка средний коэффициент теплоотдачи
, (8. 23)
где F - общая площадь поверхности трубного пучка; Fi - площадь поверхности i-го ряда труб.
При одинаковой поверхности теплообмена в каждом из n рядов пучка средний коэффициент теплоотдачи пучка
|
|
|
. (8. 24)
2. 7. Теплоотдача при кипении жидкости
Кипение - процесс возникновения паровой фазы внутри перегретой жидкости или на греющей стенке.
Перегрев жидкости - превышение ее температуры 
над температурой насыщения при данном давлении.
При кипении жидкости в большом объеме в зависимости от температурного напора 
или плотности теплового потока q на поверхности греющей стенки различают пузырьковый и пленочный режимы кипения. Максимальная тепловая нагрузка при пузырьковом режиме кипения называется первой критической плотностью 
теплового потока.
Процесс кипения жидкости, движущейся в канале или трубе, характеризуется рядом особенностей. В зависимости от скорости движения жидкости, ее теплофизических свойств, давления, диаметра и длины трубы, расположения ее о пространстве различают несколько режимов течения, например пузырьковый, снарядный, эмульсионный, дисперсно-кольцевой, расслоенный.
|
|
|
