Порядок расчёта

1. По табл. (прил. 3) находим параметры сухого насыщенного пара при P_н=0,1 МПа:

- температура кипения t_н = 99,6 ºС;

- теплота парообразования r = 2528,2 кДж/кг.

2. Определяем среднюю температуру конденсата

t_ср=0,5(t_ст+ t_н)=0,5(25+99,6)=74,8ºС.

3. По табл. (прил. 3) находим теплофизические параметры конденсата при t_ср = 74,8 ºС:

- плотность = 974,8 кг/м³;

- коэффициент кинематической вязкости ν_ж = 0,39·10^-6 м²/с;

- коэффициент теплопроводности λ_ж = 0,666 Вт/(м·К),

4. Находим средний коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на горизонтальных трубах по формуле (6.10):

5. Согласно закону сохранения энергии

откуда необходимая площадь поверхности трубок равна

6. Находим необходимое число трубок.

ТЕСТЫ

1. Процессом кипения называется:

а) испарение с поверхности жидкости;

б) перемешивание частиц жидкости;

в) процесс диффузии внутри жидкости;

г) бурное образование пузырьков пара в объёме жидкости.

2. Наиболее благоприятным для работы испарительных теплообменных агрегатов является:

а) плёночное кипение;

б) пузырьковое кипение;

в) конденсация пара.

3. Коэффициент теплоотдачи при испарении жидкости при увеличении разности температур горячей стенки и жидкости:

а) вначале уменьшается, затем увеличивается;

б) постоянно увеличивается;

в) вначале увеличивается, затем уменьшается;

г) не изменяется.

4. Интенсивность теплообмена при кипении пропорциональна:

а) б) в) г) д)

5. Конденсацией пара называется:

а) процесс перевода жидкости в пар при нагревании;

б) процесс таянья льда;

в) процесс перехода пара в жидкость при охлаждении;

г) процесс сублимации (возгонки) твёрдого вещества.

6. Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара:

а) прямо пропорционален толщине плёнки конденсата;

б) не зависит от толщины плёнки конденсата;

в) обратно пропорционален толщине плёнки конденсата.

7. Расчётная температура плёнки конденсата принимается равной:

а) ; б) ; в) ;

г) ; д) .

8. Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на вертикальной трубке теплообменного конденсатора:

а) прямо пропорционален высоте трубки;

б) прямо пропорционален корню чётвёртой стенки из высоты трубки;

в) обратно пропорционален высоте трубки;

г) обратно пропорционален корню чётвёртой степени из высоты трубки.

Контрольные вопросы

1. При каких условиях возникают процессы кипения и конденсации жидкости?

2. Объясните зависимость температуры кипения жидкости от расстояния до горячей стенки.

3. Как влияет температурный напор на величины коэффициента теплоотдачи и плотности теплового потока при кипении жидкости?

4. Где образуются пузырьки пара?

5. Какое кипение называется пузырьковым и плёночным?

6. Какой момент кипения называется критическим?

7. Какой режим кипения необходимо поддерживать для эффективной и надёжной работы теплообменных испарительных устройств?

8. Какие уравнения рекомендуются для определения коэффициента теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкости?

9. Какие различают виды конденсации?

10. Что такое капельная и плёночная конденсация пара?

11. В чём причина капельной конденсации?

12. Чем обусловлен процесс пленочной конденсации пара?

13. Охарактеризуйте схему плёночной конденсации пара вертикальной поверхности.

14. От чего зависит величина коэффициента теплоотдачи при конденсации?

15. Какие критерии подобия характеризуют процесс теплообмена при конденсации?

16. Написать уравнение теплоотдачи для вертикальной и горизонтальной стенки.

17. Написать уравнение подобия для теплообмена при конденсации.

18. Как определяется масса образовавшегося конденсата?

19. Как влияет направление движения жидкости пара на теплоотдачу?

20. Как влияет на теплоотдачу состояние поверхности?

21. Как влияют примеси газа на теплоотдачу при конденсации?

22. Как влияет на теплоотдачу расположение поверхностей теплообмена в конденсаторе?