Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Процесс парообразования для воды




Образование пара может происходить двумя путями:

– испарение – парообразование с поверхности жидкости, при любой температуре и без подвода тепла;

– кипение – парообразование по всему объему жидкости при определенной температуре для данного давления и при непрерывном подводе тепла.

Процесс образования жидкости из пара называется конденсацией и происходит при отводе тепла на охлаждаемой поверхности твердой стенки.

1. Области состояния и параметры состояния для воды и водяного пара.

Все поле состояний воды и водяного пара, представленное на рисунке 1.10, делится на 3 области:

1 – область состояний воды, недогретой до кипения;

2 – область влажного пара, где существует двухфазное сос­тояние, т.е. смесь кипящей воды и сухого насыщенного пара;

3 – область перегретого пара, где температура пара выше температуры кипения воды при данном давлении.

Границей между областями служат пограничные кривые: – левая (а) и правая (б), а также критическая изотерма ТК.

Левая пограничная кривая (а) показывает состояние воды при температуре кипения. Так как каждому давлению воды соответству­ет только одна температура кипения, то состояния воды при темпе­ратуре кипения определяется только одним параметром (Р или Т). Состояние воды при температуре кипения называется насыщенным, а давление и температура соответствующие этому состоянию - давле­нием и температурой насыщения, обозначаемые индексом ("Н", т.е. РН и ТН) все остальные параметры состояния на левой пограничной кривой (а) обозначаются ( и U΄).

 

 

 


Рисунок 1.10 – Области состояния воды и водяного пара

 

Процесс превращения кипящей жидкости в пар при подводе теп­ла происходит, как указывалось выше, при постоянном давлении (Рн) и постоянной температуре (Тн) в области влажного пара. В конце процесса, когда вся жидкость испарится мы получим сухой насыщенный пар, под которым понимается пар, имеющий температуру кипения жидкости Тн при данном давлении Рн.

Правая пограничная кривая (б) показывает состояние сухого насыщенного пара, имеющего температуру Тн и давление Рн. Остальные параметры состояния на правой пограничной кривой (б) обозначаются Количество тепла, которое необходимо для превращения I кг кипящей воды при постоянном давлении (Рн) и температуре насы­щения (Рн) в сухой насыщенный пар называется теплотой паро­образования (испарения) и обозначается – r. Из условия РH = const, и ТH = const теплоту парообразования определяют по формуле:

 

.

 

Состояние влажного пара в области II определяется соотно­шением в нем количества кипящей жидкости и сухого насыщенного пара, смесь которых и образует влажный пар.

Величина этого соотношения задается степенью сухости влаж­ного пара, которая обозначается – x и показывает количество сухого насыщенного пара, приходящееся на 1 кг влажного пара (смеси).

Из этого следует, что на левой пограничной кривой x = 0;на правой пограничной кривой x =1, а в области II – x изменяется в области от 0 до 1.

Температура и давление влажного пара по всем точкам перехода от жидкости к пару постоянны и равны Рн и Тн. Остальные пара­метры состояния в этой области обозначаются (Vx, ix, Sx, и Ux) и определяются по величине x и параметрам состояния ком­понентов смеcи (кипящей воды и сухого насыщенного пара) из урав­нений теплового и материального баланса:

 

 

Если сухой насыщенный пар нагревать, подводя к нему тепло при постоянном давлении, то температура его будет расти до Т > Тн при давлении Рн и мы получим перегретый пар, область состояний которого - III. Состояние перегретого пара в этой об­ласти определяется по двум независимым параметрам (например Р и Т).

Количество тепла, затрачиваемое на перегрев сухого насыщен­ного пара, называется теплотой перегрева и определяется из усло­вия Рн = const:

 

.

 

Для иллюстрации указанных положений на диаграммах p – υ и T – S, (рисунок 10), показан процесс превращения воды в перегретый пар при Р = Рн = const, (процесс 0–3, где 0 – 1 – участок подогрева воды от 0°С до Т = Тн; 1–2 – участок испарения воды при Тн = const, и превращение ее в сухой насыщенный пар; 2–3 – участок перегрева сухого насыщен­ного пара до Т3 > Тн).

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...