Процесс парообразования и его изображение в р,v-диаграмме

пар называется парообразованием, этот процесс может происходить путём испарения и кипения. В процессе образования из холодной воды при 00С перегретого пара выделяются три важнейшие стадии: 1. Подогрев холодной воды до температуры кипения tн. 2. Парообразование. 3. Перегрев пара.

Получение пара в парогенераторах на тепловых электростанциях происходит при постоянном давлении, независимо от назначения котлов. Мы уже знаем, что процесс перехода жидкости в

р I II К III р2 а3 b3 с3 d3 обл. перегретого пара р1 обл. а2 b2 обл. с2 d2 жидкости насыщенного d1 р а1 b1 пара c1 х=1 х=0 0 V0 V/ V// V Рис.20 0 v0 v/ v//

рения и

Рис. 20.

Рассмотрим процесс парообразования в р, v -диаграмме.

Трём важнейшим стадиям парообразования соответствуют четыре состояния рабочего тела:

1. Холодная вода при температуре 0⁰С ― точки ɑ₁, ɑ₂, ɑ₃.

Рассмотрим процесс парообразования в р,v-диаграмме.

Трём важнейшим стадиям парообразования соответствуют четыре состояния рабочего тела:

1. Холодная вода при температуре 0⁰С ― точки ɑ₁, ɑ₂, ɑ₃.

2. Кипящая вода при температуре кипения (насыщения) t_н ― начало парообразования – точки b₁, b₂, b₃.

3. Сухой насыщенный пар (конец парообразования) ― точки с₁, с₂, с₃.

4. Перегретый пар ― d₁, d₂, d₃.

Характерная кривая I ― это линия, определяющая состояние воды при 0⁰С и различных давлениях.

Характерная линия II ― это линия, определяющая состояние кипящей жидкости при температуре насыщения t_н и соответствующем давлении. Эта линия называется нижней пограничной кривой, где степень сухости равна нулю (х=0).

Характерная кривая III ― это линия, определяющая состояние сухого насыщенного пара при различных давлениях. Эта линия называется верхней пограничной кривой, где степень сухости равна единице (х=1).

Между линиями I и II находится область жидкости (воды), между линиями II и III(пограничными кривыми) находится область влажного насыщенного пара, линия III соответствует точкам сухого насыщенного пара при соответствующих давлениях. Вправо от линии III лежит область перегретого пара.

Нижняя и верхняя пограничные кривые сливаются в точке К, которая называется критической. Критическая точка К определяет критическое состояние воды и водяного пара. Все параметры этой точки называются критическими.

Все параметры жидкости принято обозначать соответствующей буквой с одним штрихом: удельный объём v ^/, энтальпия h ^/, энтропия s ^/ и т.д. Все параметры пара принято обозначать соответствующей буквой с двумя штрихами: удельный объём v ^//, энтальпия h ^//, энтропия s ^// и т.д.

Насыщенный ― это такой пар, который находится в термическом и динамическом равновесии с жидкостью, из которой он образуется. Динамическое равновесие заключается в том, что количество молекул, вылетающих из воды в паровое пространство, равно количеству молекул, конденсирующихся на её поверхности. При увеличении температуры количество молекул, обладающих энергией, достаточной для вылета в паровое пространство, увеличивается. Равновесие восстанавливается за счёт возрастания давления.

Состояние сухого насыщенного пара определяется одним параметром: давлением или температурой насыщения t_н. Состояние влажного насыщенного пара определяется двумя параметрами: давлением и степенью сухости. Состояние перегретого пара также определяется двумя параметрами: давлением и температурой.

Количество тепла, необходимое для превращения воды, нагретой до насыщения при данном давлении в сухой насыщенный пар, называется скрытой теплотой парообразования и обозначается буквой r.