Главная Процесс переноса теплоты



iei-1

>

D - /

о - 2 -л-J

V- f

+ - S"

X - /?

V /

D -e

>

7 8S fO-

S e 7 8 S rO

Рис 12-13 Теплоотдача прн капельной конденсацни пара.

□ - Гпам, о - Цэгль и др д - Ши и Крейз, V - Лапшин и Конфедератов; + - Шмидт и др.; X - Кутателадзе, "с - Исаченьо и Солодов; Д - Мицушина и др

прежде всего необходимостью пересыщения пара. Чем больше Ы, тем больше пересыщение пара и тем интенсивнее происходит копденсация. При этом термическое сопротивление конденсата сравнительно невелико.

Повышение скорости конденсации с ростом ht и увеличение количества конденсированной фазы на поверхности теплообмена приводят к тому, что термическое сопротивление конденсата начинает оказывать большее влияние иа процесс теплоотдачи.



При Re*>3,3-lO- скорость конденсации прежде всего зависит от термического сопротивления образовавшегося конденсата. Происходит своеобразный кризис капельной конденсации.

Теплоотдача при капельной конденсации начинает зависеть от скорости пара прн сравнительно небольшой ее величине.

В то же время интенсифицирующее влияние скорости пара, приводящее к Появлению большого количества конденсата на поверхност.; стенки, может ускорить кризис капельной конденсации.

На рис. 12-15 показана зависимость средних коэффициентов теплоотдачи от скорости пара. Водяной пар атмосферного давления конденсировался на вертикальней пластине, протекая вдоль нее сверху вниз. На графике Uu,=2pnWJpHi{gVKV; Wn - средняя скорость пара на расчетном участке; ао - коэффициент теплоотдачи, рассчитанный по формуле (12-41).


7 е BjQO

If s в 7 е sjgi

Рис. 12-14. Коэффициенты теплоотдачи при капельной конденсации водяного пара в зависимости от температуры насыщения и температурного напора. При положительной зависимости а от Л: а=2,61. Ювг.И; при отрицательной - а=2,79.10г„°.Д<--=.

-□-сг

S б 7 8 S fO-

S е

Рнс. 12-15. Зависимость теплоотдачи при капельной конденсации от скорости пара.

Обработка опытных данных Ши и КреЙза при Re=8 10--3.3 • 10-; О -длина иластины П7 мм; П -234 мм; Л-351 мм; П-468 мм; V - 585 мм.

19" . 291



Опытные данные, представленные на рнс. 12-15, получены прп Re.= = 8-10~-3,3-10". Они могут быть описаны уравнением

-=6,9.10-Re;*-n°-=; (12-43)

здесь определяющей является температура насыщения.

Из формулы (12-43) следует, что аш° и a->Af-.". Согласно опытам, данные которых представлены на рис. 12-15, п/п„>1. Максимальное увеличение теплоотдачи составляло а/п„ = 3,5 (а==425.10 Вт/(м=.К)> и имело место при й/=1К и ги„ = 6,6 м/с.

Интенсифицирующее воздействие скорости пара проявляется и при Re,>3,3.10" Однако при значите.чьных температурных напорах средний коэффициент теплоотдачи при конденсации движущегося пара мало отличается от аи.

Опыты показывают, что при капельной конденсации стенание конденсата с верхней трубки на трубку, лежащую под ней, приводит к незначительному уменьшению коэффициента теплоотдачи. В интервале значений £ Gj /G„ от 2 до 12 теплоотдача понижается примерно па

10-15%.

Интенсивиость теплоотдачи при капельной конденсации очень сильно зависит от примеси неконденсирующихся газов (см. % 14-6).

12-6. ОТДЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА

Конденсация перегретого пара будет иметь место, если температура поверхности стенки меньше температуры насыщения. Если же tc>tv, то конденсация отсутствует и происходит теплообмен однофазной жидкости (пара).

При конденсации перегретого пара температура его у стенки постепенно снижается и конденсируется по существу насыщенный пар. Теплота перегрева отдается при этом поверхности конденсата обычным конвективным путем. Таким образом, конденсируясь, перегретый пар передает конденсату теплоту фазового перехода и теплоту перегрева. Кроме того, пар, не сконденсировавшийся в теплообменнике, отдает часть своей теплоты перегрева путем обычного конвективного теп-тообмена; при этом температура пара снижается.

В случае полной конденсации перегретого пара каждый его килограмм отдает теплоту:

где 6/nep=W-/н; W - температура перегретого пара.

Теплообмен при конденсации перегретого пара исследован еше не в полной мере. Однако некоторые опытные данные по пленочной и капельной конденсации неподвижного пара позволяют считать, что при полной конденсации с достаточной для практики точностью коэффициент теплоотдачи может быть рассчитан по формулам для сухого насыщенного пара. При этом вместо г в формулы подставляется Гпер.

Конденсация влажного пара. Если пар является влажным, то часть влаги будет выпадать вместе с конденсирующимся паром. Полагают, что наибольшее количество влаги, могущее выпасть иа по-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 [96] 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161


0.0118