Шкловер Г.Г., Мильман О.О. Исследование и расчёт конденсационных устройств паровых турбин

Подождите немного. Документ загружается.

смеси

г0Ризонт'шьнь1х

пг{к1!х в виде

(4.я)

8лияъпде

возщ/ха

на

интенсивность

те!1поотдачи

пРи конденсации

пара

в конденсаторах паровь!х

цр6ин

может бь:ть

приближенно

)д!тено'

ес']и

в качес1ве

арцмента

(+.6)

использовать

относитепьное

нач:шьное

содер-

ж:|}{ие

воздуха в паре на входе.

3ависимости

а"*/в,

9(€о)

п!и €9

> о,|% показань!

на

рис.

4,2|

(ветвь

с). 3десь

)ке пРиведень|

опь|тнь1е

д'|ннь1е

[66]

при зна1ительно

фль:лддх ко|щентРациях

возщ/ха

(ветвь

ф.

[1оштещтее

сделано

ш|я

того'

чтобь| показать' что

предпоженн!}я

3!висимость не явпяется

однознаш*ой

функцией,

хотя на

первьлй взгляд этого

нельзя бьшло

предсказать' если

рассматриватъ

только

ре3ультать|

исс'1едован}й

конденсаторов

(ветзь

с).

Ёа

самом

деле'

опь|тнь|е

даннь1е

на

рис.

4'2Ф

раосла*тваются

}{11

отдель-

нь|е кривь|е' характеризующиеся

постоятплой

удельной

паровой кагру}

кой.

||ри

этом с

умень1цением

концентации €0

ётепень

расс]|оения

кри-

вьр(

ссм/4п

9(€о)

уцень|л]ается

и они

асимптоп{!|но прибли:леются

к 3начениям

а"*|а,=\'

Физииескую

карти}1у

такого

расспоения

опь1тнь|х

кривь|х а9ц/4п

9(€о)

по

отдепьньлм

парвБ:г: нагрРкам

мо)|с|о

объяснить

с'1едующим

обРазом: пРи

ра3]1и1{нь1х

начапьнь!х ко}щентрациях

воздуха

е9 в перифо

рийной

насти трубного пу{ка и]!1еет место ко[{денсация

црактически

!!и-

стого пара.

[1ри

боль:лпах паРовь[х нагрузках

происходит

интенсивная

копденс:ц{ия

пара на

начальном

участке

поверхносш.|

ох.'10кдения'

с'1едо_

вательно' бьтстро

растет

концентрация

воздуха

в паРе. [!о

мере продри-

жения парвозду[1]ной

смеси

в,гпу6ь пщка

бь:стро

умень!пается

от!{оси_

те]1ьное значение

ссм

хотя абсолютньте

значения 7см

€ повь||цением

паровой

нагрузки и возрастают.

Ртас. 4.20, 3ависимость

отно1цения

49у|&1от начш:ьт:ой конце||тра]ц'и

воздуха

па_

ре

€о

дтдя

конденсаторов

(обознанения

см. на

рис.4.19)

:19по,1шш;о,'

:)','

(Ё)-'''р(еозп).

о_'

1-5

о-9

о-2

х_6

-'10

о-7 в_1+

о-ч

о_ь

о-1?

8,:н

(хп

0'6

0,ч

10-2

5(;

!]101

Рис.

4.2|.

3ависимость

асм

(со)

|:=935

м2,яц=9!

к|'/(м2.ч);

Ё'=935

м2.яп=50к|./(м2.ч);

!'.

|25_у'

я:1

;

|90

к!'/(м].ч)

!25

м2.{п

=90

кд'/(м2.ч)

;

125

м2.

[пл=23

кг/(м'.ч);

!-Ё=30м',.{лг=|80кг/(м2.ч) ;

7-Р-'=30

м2,,чп

=|3]

к:.,(п::х

1.,);_9_ {

=зо

"2.хп

1100

кд'/(м2.чл

_!'

='30м2.я;1

=61}!:1*!'ч';

/;=2_8_0

*''3|=45

к:'/1м/.н);

]!_

=540м2.,ч:г=4]кг/]м2.ч:: !2

-Р.

=ьз'',

{::

=75

к:'7

(м'.и)

€

уменьлшеглием

}|ача.ль}{ой

концентрации

воздуха

в паре

[!ри боль!|их

паровь|х

нагрузках

интенсивность

тетш]ообш|е|!а

'|а

вход1е

в !|уч0к

остается

прежней

(конденсация

практически

чистог()

пара),

но

пР1.!

этом

наблю_

дается

менее

инте!|сивное

возрастание €0

|!о

;\1сРс

!1Р0движе}!ия

11арово}

ду1цной

смеси

в г'|убь пучка'

в связи

с чсм

|[Р()ис/\:/.)]|ит

!!1е!(ее

резкое

падение

4см

]аким

образом,

уме||ьц.|е|{исм

€()

до'|жно

умс}|ь!!.!итьс'1

расс.'[ое1|}1!-

кривь|х асм|1гт

9(€о)

по

отде:льп[ь|м

!|аровь|м

||агрузк3м.

}{аиФ,:пее

рез_

кое

расслоение

кривь|х

|{аб''1юдаетф'

как

видшо

и]

рис.4.30'

при €{) >

1,..-

3 об.:пасти

о1!ень

мш|ь|х

на1.альнь1х

ко!|це|{траций

воздуха

1:б-3

)

с'

5'|0-

)

имеюших

место в конде}!саторах

||аРовь|х

турбит:,

]то

расс]|()ё

1[ие

незна1итс.'|ьно'

и в первом

::риб.:пижснии

зависимость

ш|я

сРедн!'',о

коэффицие:тта

теш]оотдачи

от паровоздушной

смеси

м(.))кн()

|!редстав}1ть

виде

с-

|Рп

0,68 с[

о'о{

14.10)

€.лледует

отмстить'

что

зависимости

(4.9)

л;

(_1.!(-:)

с|1Раве!|/!ив1,!.

|.0!да

возмо)!(ности

к()н/1е||сатоРа

не

огРа||ичивак)тся

!!роизв()д1|т!)|ь1|остью

э)кектора.

!{а

рис'

4.2!

приводится опь[тная

зависимость

с.*/о,,

р(€о

,{.тля

ко:ц1е*лсацион|{ь|х

установок

(13,

на

базе

испь:тагпий

которь:х

бьш.ла

построе|{а

3ависимость,

обпасть норма:ьной

совместт:ой

работьл

конден_

сатора

и э)ксктоРа

распРостРаняется

до

концентраций

воздуха

паре

до

со

].|%''

[верх

э,того значения

€0 {!рои3водительность

эжекторов

оказь|-

вается

недостаточной

для

отканки

имеющихся

присосов

воздуха'

и отно-

!шение асм|ап

начи}|ает болтее

резко

падать

увеличенией

€9,

1{1Ф

приво-

дит

ухуд1шению

те'ш!опеРедачи

и в конечном

счете к

повь|1пению

дав]]е-

н!{я

конде|!сации.

4.6. мАссооБмвн

пРи конд8нсАции

пАРА

8 пРисутствии

нвкондвнсиРу[ощихся

гАзов

€нижетпде интенсивности тегшообме}1а шри

конденсации

пара в пРисут-

ствии

неконденсирующ!{хся

газов по

сравне!{ию

конденоацией

.ддстого

|таРа связ11но

образованием

на

п0верхности

раздела

фаз

погра:пгшлого

с]1оя

повь!!.[|еннь1м

с0дер)ка]{ием воздуха,

которьй

со3дает

дополни_

тельное сопРтивление пере1{осу пара в

направлении,

н0рм:шьном к

по-

верхности конденс&ции.

.[иффтзия

неконденсирую!щегося

компонента,

как показ:!но

'в

[8'

17]

компен_

сируе1ся :!оперечнь1м потоком парогазовой

смеси в

н:1прав.11ении

основной массьл.

результате

этого обц.{**й п010к воздуха

1'а поверх}|ости

раздФ|а

ф63

оказь|вается

равнь]м

ну'!ю. а направленньтй к поверхнооп{

поток пара

с1:}новится

несколько бопь

!дим'

чем

диффузионнь:й.

[ри

теком

движении

9меси

ламинарном

режиме

перенос

массь!

осу|цествляетоя

молекулярнФй

диффузией

и попереч}{ым

потоком.

фи

турбу-

лентном

ре'(имс ре|ца]01цее

з*{ачен}!е приобретает перенос

массьт

турбулентллой

диф

фузией

ли1шь

непосредсгвеяной 6лизос'ти

к границе

разде'|а

фаз

в овень

к)нком

с'|ое' где имеет

место

ламинарное

течение' перенос осуществляется

молекулярной

диффузией.

1ерминеское

сопротивление

при конденсации

парово3щгшной

смеси

может

рас_

сматриватъся как состоя|]]ее

и3 сопротивления пленки

доп0лнитф]ь}'ог0

сопротив_

цпения' вь|званното

присутствием в0здуха.

зависимости

от

режимнь!х уФ|овий

(концентрации

компонентов,

температурного

напора'

скоростей

т.

д.)

количест_

венное

соотно1дение этих

со||роп!влений будет

разнь:м'

при

этом сопротив]1ение

жидкой п'|енки не вс9гда оста*тся

основнь[м

оопротивлеяием'

так

как

даже

незна-

читФ!ьное

содеРж:|}{ие

воздуха

создает

оущественное

дополнитопы{ое

в!{е1||нее сопро-

тивление

диффузионном

с]1ое.

(опротивлением

на

'ранице

раздела фаз

мох<но пренебреъ,

так

как

ек) вли'(!{ие

на суммарное

сопРотив'|ен11е

оказь!вается

еще мень1!|им'

чем

при

конденсации

чи-

стого пара.

€ложная вз:}имосвязь

параметров

и состав:!

смеси'

температурнь]х

гидродш{а-

мических

условий,

обусловпиваю1л{х процесс'

также

трудности постаяовки

экопе_

риме!тта

явпл\4съ

пр*ч}{]Фй недостат0чногю

9бъема

и опредвт!еннь|х

прош.|воре!ий

теоретических

и спь'тнь!х исс]1ед0ваниях.

Больш_тое

распростране}|ие

получ}1'1и

результать1

исФ|едовант!й

[83,

в6]

провФ

ден|!ь|х

на

одино[!нь!х

щубах

при }|еподви'(ном

паре.

Фпь:ть:

показ;ш1и'

что

уже

при

не3пачитепьной

конце1;трац}{и

воздуха коэффг:шиент

тет1лоотдачи

зн:]читФ|ьно пони_

жается.1ак, например, при €9

*_0,005

сп

сни'(ается

примерно

наполовину по

срав-

нению со слу|ш!ем €о

0. 3ти исст:едования

[83,

86] в

обработке

[44]

(р*хс'

4'22)

яа||!]|и

распространение

в литературе

и с']ужили

:щите'ты{ое

врем'.

справо[!нь|м

мате-

Рцс.

4.22'

8пияние

копцентра_

ции

-воздуха

в паре

на величи_

ну а9у/б1

при конденоации

пара

из нелодвижной

паровоз_

дцгной

смеои

на горизонт!шь-

ной

одино|::{ой

щубке

[44'

63,

861 :

да1!нь|е

Р. А.

|удемчу_

ка

(г,

50о[); о

Б.

}1ан-

гена

(г,

=50"€)

]

.4.

Ф' Фт_

п:ера

(г,

=110о€)

риалом

д/|я

оценки

ффекшлвности

те!1поотдачи

при

расчете

конденсационнь|х

уст_

ройств

разного

т:шта.

!,7]

рассмоц)ень!

особетп:ости

процесса

те1ш1о_

и массоо6мена

при

конде}|сации

|!ара

из парогазовой

смеси

и |тред'|ожень1

критери|ш|ьнь|е

уравнения'

в которьп(

уци_

ть|вается

ьл|1я|1|'е

на

тетпообм-ен

дополн}ше'|ьвого

конвективного

поперецного

по'

тока

парогазовой

смеси'

а также

9т1|'я}||1е

суммарного

поперечного

потока

пара на

распреде.'1ение

продо'1ьнь|х

скоростей

и парци:|льнь1х

давпен1{й.8

общей

форме

урав-

нение

имеет

Рид

(4.1

Рт

€=_-:- .3десь

}.{шд,

Ргд_

Ром

}'{в'

=611",'

Ртд,

||диф, дсм/дп,

€)

,н

!,см

Ар

гАе

}',[ш'

=ъ;

Ргд

о,ч"ц

' 11диф

=;'

диффузионнь|е

1|иФ|а

Ёусселъта

прандтля;

!!диф

ве'1ш!ина'

)д!ить1ваюцдая

влия-

ни6

йй

коэ66ициент

тег|т,оотдачи

разности

парйыьнь|х

давлений

в потоке

и общетю

дав.,|е!{пя

сйе1и;

!6ц,81

|13овБ|е

постояннь|е

смеси

и пара;

рсм

обц{ее

д:1вление

газа;

раз11осйьрциальнь!х

дав'1е]|ий

пара

в основной

массе парогазовой

смФ

су1

рл

|1на поверх|{ости

['|енки

Рпгр3

0р

коэффш|иент

массоотдачи;

2р

коэф

ф:пл*:ент

молекуляРной

диффузии'

отнесеннъ[й

к градиевту пар18[:шьного

давления

йара;

р_

дивамическа'|

вязкосгь;

абсол:отная температура;

опредоляющий

раэмер'

Ёа

основан:д:

опь|тных

даннь|х

по

конде!{сации

пара

в присутотвии

во3ш/ха на

горизонта.]|ы{ь|х

пучках

бьтло

прещтожено

эмпир}пеское

уравнение

в:ца

]

где

лпл

=|!4п

8см

1/ссм

отъ1т{ь1е

значени'!'

паЁ?метрь|

пафвозду:шйой

смеси

на

грани11е

разде'|а

фаз

опреполят:ись

по тем-

пературе

поверхности

конденсатной

т1ленки'

соответствуюц|ей

с'[учаЁ

конденсац|{и

,,й}6

пара.

эта

температура

в свою

очередь

вь1||ис!1я.}1ась

по

опьпному

значению

}.{шд

=.4

к.

$'5

п;$

е_о'6,

(4.12)

где

коФфициент,

увитьтвалошдтй

ряд'

в котором

расположена

труба.

[1рец:оженное

ре1де1|ие

распростр!|няется

количесгвенно

только

на оди}1

рядтру-

бок.

||ри

необходимости

расчета

массоотдачи

в пг|ке

рекомендуется

последоватФть

но переход|{1ъ

от

ряда

ряду.

1!е

товоря

щомоздкооти

тако!\о

расчета'

ег0

ре1цение

1ребует

знания

коФфи1шет|та

длтя

данното

ряд^'

а также

параметров парово3ду1д-

:*_ото

потока.

11оо:еднее

мо'(ет

бь|ть

известно'

ео1и

известна

фун:сдия

распреде]1ения

раоходов

(скоростей)

паровозду1!|ной

смеси

по

отдФтьнь|м

зонам.

Анш:из

опыт|{ых

д:!нных

[68!

по

ковденс:}ции

пара

из паровозш/1]|ной

смеси

раз'1ичнь!х

конщрукциях

горизонт:!.'|ьнь|х'

вертикальнь'х

и винтовь|х

конденс}тФ

ров

показ:ш1

возможностъ

обобц|ения

расчет0в

по сред'{ему

д'|'

всей

поверх1|осш{

теплообмена

коэффи|дие|{ту

массоотдачи

Рр

с использованием

критФиапы|ого

урав-

не*\\4я

(4,|2')

Фбобщепие

зависимостей

на

базе среднего

коффишиента

массоотдачи

для

всего

тегшообмевника дает

возмо'(нос1ъ

судить

как

качествен1{о'

так и колш!ественно

работе

всего

трубного.пучка

заданных

режимах

и'

Ф|едоватФ|ьно,

рационш|ьно

проектирвать

его'геометрию.

йссл:ёдовани'т

массообмена

бьш:и

проведень|4на

1пести винтовь|х тетш|ообменниках

с |ш|о||1а][ями

поверхности

от

1,45

до

13,6

м', вертикшгьнод

конденсаторе

м2

горизонт!ш1ы{ь!х

конденсаторах

с Ё

от

до

1200 м".

}словия экспФимен'

та

отлича'|иьь

флышим

ди:!пазоном

параметров

расходов

те|1

|оносите]тей.

11арамещы

конденсап{ой

1евки

и паровозду11|ной

смеси на гр|!ни1де

раздФ|а

фа3

опредФ1я1ись

с]1едук'пц{м

образом.

ка:кдом

опыте с паровозду1]|'{ой

смесью

опре_

дФ1яется

коффициент

тетш1оотдачи'

соответствуюцщй

режиму

конденсации

1!иотого

пара'

д}'(юузионное

сопротпвление

некояд€нсирую1!шхся

компонев10в

вь|чис.]1япось

из

раве'{ства

тФмических

сопроп.1впен]Ф

без

унета

вл|бния скачка

темпераурь|

на

гран}пде

разде!та

фаз

на:тттенс:вность

конденсаиии

[6]

8гш

8д

=8см,

(4.13)

1з

@ц1,

удельной

тет1ловой

}|агрузке

{п

температуре

чистогопара'

измеренной

опь!те.

йспэдически

это

осуЁ{ествлялось

с'1едующим

образом.

1етгпообмеш*ик

ус\^наъл|1ва!'ся

0предепсн}!ом

режиме

рабгэть:

с чисть1м

]иром.

измеРялись

все

параметрь|'

необходимьле

д'!я

опреде'1е}ги-т

коффишиента

тей6отда!/с]'

'.*'"'и

на{ру3ки

т.

д.

затсм

пар

при

тех

же

тетш!овой

нагр1,зке

,'р"'1{р"*'ох.,1ажд3ю-

щей

водь]

подавался

дозированнь|й

расход

всздуха'

пр|{

этом

устанав.'1ива]!осьновое

дав]|ение

паровоздут1!ноу1

смес'',

вь|чис]1ялись

средний

"'фф,й;;;-йй

другие

парамстрь|'

необходд:мьге

д|?'|я

расчета

массоотдатй.

1аким

образо'

,"}]"*,'

,"р

на |?анице

раздела

фаз

насьлшегш:ым'опРеде'!ялос

переданной

от

смеси

к пленке

конвективнь|м

","]1,']11'3;г"-ъ;:ж::

(эти

вс.л:ииинь|

нам1!ого

мень|1]е

теплоть|

фазовоЁо

преврацдения)

коэффициент

мас-

соотдачи

мо;<ет

бь:ть

опреде']ен

как

г|_

Рр-

(Рл_

Рп"')

(14)

[1о

критериальной

зависи'мости

(4-11)

у;тяполученнь1х

опь!тах

сред_

|{их

по

вер.чности

значе:ддй

коэффициента-

массоо

тда !и

пРи

ко}ценсации

пара

из

двю1чщейся парогазовой

смеси

бьши

,''у,.'![

,*',р'',"'*'.

ур{шнения'

подтверждающие

возможность

обобще*'

р",у'{'йв

экспФ

римента'

полу!еннь|х

на

различнь|х

ко1{струкци"х

конденсаторов

}.{ш,

&е0'6

Рг!':

:э

!д,}'.й'''

(4.15)

гАе

0'|2

ц;т

винтовь!х

тегцгообменников

при

обработке

опь|п{ь|х

дан-

нь[х

по

среднелогарифмивеской

температуре

пара;

А:0,156

уля

верт'4-

к€ц!ьнь|х

конденсаторов

поперечно-винтовь|м

потоком

пара

при

обра_

ботке

опьгтнь|х

д|шнь!х по

средней

температуре

;

А=

0,$16

ддя

главнь1х

вспомогательнь|х

горизонт|шьньлх

кондейсаторов

при

обработке

опь1т_

нь|х

данць|х

по

начш:ьной

температуре

пара.

Бозможттость

офбщения

опь[тнь|х

д:|ннь]х

тго

массообмену!

например,

д'|я

конденсаторов

пок;вана

на

рис.

4'23,11а

практике

урав1Ё{и_е

(+.:з)

,ч

10-,

5678910-ч

3 \5е.,ка/ка

Рпс.

4'23'

}|ассообмсн

гори3он1',:у!ьнь|х'

винтовь!х

и вертика]1ьнь!х

конденс:|торах

х-г=57'6

о-Ё=935

о-

Р=125

+-Ё

55 п2

у-Р

5+0

используется

с']едующим

образо|у1.

Фпредел:ив

ко эффи:цент те||поотдачи

ш1я

1истого

пара

и коэффициент

массоотдачи'

мо)кно нйпс обший

коэф'

фишиент

те]1лоотда[!и

от

паровозду|дной

с|}1еси

к стенке

щубки

по

фор_

муле

4см

(4'16)

.'гр

'ст

,%;-,-.;

|1араметрьп

[1:}ра

на

границе

раздела

фаз

1.'

рлгР

мо)!(но определить

из

ус'1овия

ч=|9р(&,_Р',.')_=

с,(/"р_г.]').

(4'|7)

Фпределеннь:й

ийтерес

представляют

опь1тнь|е

зависимости

изменения

коффи:шента

массоотдачи

по мере

конденсации

части пара

на отдельнь|х

зонах

поверх}{ос1и

конденсатора.

5Ё,м2

Рттс.

4.24. }!зме:тение

цоффишиента

масооотдачи

9р

по

пове!х!|ости

винтовото

кон_

денс||к'ра

(Р

=5$1

м2):

д_

6вз=23

кг/ч,

61а1Ф

кг/в;

о-6вз=23кг/н,?,=$16к]/ч;

х]6вз.=

91,5

кй 6п=7\2

кг/и;

6вз

=91'5

кг/н, 61

=606

кг/ч;

6вз

130 кг/ч,

6п

=320

кг/ч

Ёа

рис.

4.24

показань[

опь|тнь|е

кРивь]е'

из

кок)рь[х

в|ц'!а

тенде|щия

резкому

падению

0р

по

мер

конденсации

пара

на

ч:}сп{

поверхносп.|

р'|я

Ф\у!ая'

м:шь]х

ко|щентраций

возщгха

пар_е

-(3.3;

4,4?о).

[1ри

когпден-

тРациях,

превь||даюцл.|

1 2,87о,

коэффициен'

0р'пра*й';;;_;.

зависит

от

степени

ко|ценсации

||ара

по

мере

его

движения

тегш:ообр:е:птд<е.

}|соледова:пая

процесса

массоотдачи

пРи

{о}щен

са|ш['1

паРа

из

паро-

воздушлтой

смеси

показ:ши

возможност{

обобщения

;;"*;;;

даннь|х'

получен!{ь|х

на

прин|р[п|{:|]|ьно

разньп(

поверхностях:

винтовь!)('

верп{-

капьнь|х

горизонтапьньлх

рубнь:х

пучках

по.

еш.|нь[м

критеРи;шьнь|м

уРавнениям,

базируюшцмся

на

ср.д'пай

по

всей

;*.'*";;;-значениях

коэффи:иентов

массоотдаца.

Фпйть:

показ:ши

зна||ите'тьное

влияние

на

коэффициент

массоотдати

,птсел

Ре'',

с,

й*"о.

4.7.

плвночнАя

кондвнсАция

пАРА

нА

пучкв

|!Аклоннь!х

тРуБок

Фдгптм

из

способов

повь|[цепия

эффекпавносп{-кондене}тор0в

с гори-

зонтапьнь|ми

трубнь:ппт

пучкамп

состоит

разработк!

"''|Бй*"",'*

мер'

напр:шленнь|х

на

усФ:|нение

за[!пъа'т1ая

конденсатом

|{иже'1ежащих

тру6ок.

|,1звестньд

два-способа

ре!цения

!акой

зада.дт:

отвод

конденсата

на

пРомежугошльте

трубнь:е

доски

за

счет

сА}/вагпдя

".'

,'р,й'

!..*.*'"

каждого

поо1едующего

ряда

трубок

оп{осительно

предь|дущего

(пщок

)(инабо)

сокращающе-е

количество

попадающепо

на

трубку

копденсата.

(аждь:й

из эп{х

спософв

'*".'

|й

'.йй'атков'

вс'тедствие

чск)

они

не

полу{1{пи

расцРостранения

на

практике.

вопее

,рс!";;

;ъ;-;;;м

яв]|я_

ется

накпон

пу!!ка

к гоРизонт.

Ёа

когщеясат,

ска]|

|иваюцийся

на,рубке,

действуют

сила

тя)кести

6, орываю_

ц'д,1

кондеяе!т

от

рубки,

си'ла

повер*йс''6'.'"**'пя

6,уд.Бй"!['''"

*''-

денс!!т'

дтд:ампческий

на

ниипараспособствует,.##_"ъ'&""};#;:#ы#ж'}ж;:}ж":"мдавле-

[1ри

наклоне

щубки_к

горизонту

(р"ъ.

аз1

сипа

тяжести

раскладьтвается

насосг:вляю1|д.|е

перпе|щикулярную

(с1)

.'ф-'","'у''

щубке

(62).

.{:тя

каж-

допо

угла

н!!клона

трубк_1

горизояту

ф'прп:лй"*'дящем

потоке

пара

безотрывное

п:|ко|т

|ение

ко|це|{е]т|

соответсгвует

йй''й

6т=

?,1в

соз$( (Ро-

Рд).

(4.1в)

(онденсат,

скопив|'!|ийся

на

рубке

цри

опреде]!еннь1х

д'|я

каждого

рехима

кон-

денс:!1ши

уг'\^х

будет

двигатъся в

йрону

]"*,'п',

е.т:и

соблюдается

ус'|овие

с2

тп8

в1пс|}

о[

(4.19)

3 этих

зависимосгях

кофф|д{иент

поверх|{ос1ъ

нотю

'|атяжения|

массаконденсата;

_йолттьш

периметр

коятак:.!а

кште::ъ

с трубкой.

Рие,'4.25,

6}ема

с:о:,

действу|оцц{х

на

поддо1п{ь|й

сглой

на

накпонной

ц>убке

.[дя

определения

осн0вньп(

закошомерностей

пеРедат{и

тешлоть|

при

ко}ценсаци}1

паРа на

наклоннь|х пу{ках

[70]

бьши

подставлень!

экспе_

рименть|

:в лаборатоР!{оц

ко|цецсаторе

с изменяющейся

ориентацией

трубного

пу'{ка

в простр:|нстве. [,1со:едования

проведеньл

как

щ:я!толной,

так и

д]1я

частищтой ко[щенсации

пара при нисходящем

дви)кении

парово-

го потока

и охвать|ва]1и

ре)кимь!

диапазопом

изменен14я

д:шления

кон_

денсац|{{

от

до

к[1а,

пов

ерхностнь!ми

|ш1отностями

те1ш]овь|х

потоков

(?ь109).103

вт/м2,

скорс1ят,ша

узком

сече!{ии

первого

рпда

25-

м/с. 1егцловьде

ис[ь!тания

|!акпоннь!х

трубньлх

]учков'соче'й".,

"'_

зу:}пьнь|ми

наблюдетш:ями

исспедованием

процесса

конденса1п,1и

мето_

датъша

кинофото

сьемки.

[{а

рис.

4.26

прт+ведень|

некоторь|е

из

фотографий

пршесса'

полученнь|е

этих

опь1тах.9становлено,

нто:

1) на

поверхности!ак.,1онной

трубки

мо,'€о

вь|де]1ить

основшую

(с

ох-

вато|}1

цРимер|1о

300')

и поддо|{[ту|о

(с

охватогт

примерно

60;) зонь:;

)) перестройка

ре>кимов

тече|{ия

конденоата

о изменение1!|

шла

пРо_

иоход{т

главнь1м

образом

поддохплой

зоне;

успо9по

весь

пос]1едовато:ьньтй

процесс

перестрйки

характеРа

движения

конденсата

можно

разделить

на

три

основнь!х

режш}'а.

Режцлц

оць'вно?о

ёвс*экения

капель (рпс-,

4.26

, р

0) . бтвод

конденсата

про_исход1.]т

пеРетеканием

капе]1ь

кондепсата

с трубки

на

трфку.

Релсцло

ц'стцчно

безотрьавноео

0вспосенця

кйпель

ц'пс,-

+.{в,

7").

[1рекращается

колебате'1ьное

движе[{ие

капель

отпосительно

места их

3арождения.

[|роисходит

мед'|енное

смещение

капель

в сторону

накпона.

€ возрастанием

утла

увели1{иваются

д'|ина

прбега

и скорость

дви)|(е}{}{.я

капе]1ь

в поддопном

с'1ое'

а количество

капе]|ь'

одц{овРеменно

висяц{4х

в поддонном

с]1ое'

умень|шается.

[1ри

зтом

форма

ка|1пи

пРетер-

певает

изменения

3а

счет

действия

продольной

составляющей

сильт

тяже-

сти. }(атшя

приобретает

овшлообразную

форму

(боль:шая

ось

в!}па

состав-

ляет

некот0рьтй

угол

образуюшей

трубьт)'

вь1тянутую

стороту

накпо_

на. 8 процессе

движения

за

очет сопротивле1!ия

на гРанице

.''>к{дкость_

1зердое

те'|о''

и ''жидкость_пар''

происходит

перемещепие

&1ассь!

кон-

денсата

из хвостовой

в головн1по

часть.

йожно

пРедположить'

что

при

этом ка!шя

не

только

сколь3}{т' но.

и части!шо

перекать!вается.

Адина

пробега

опреде]]яется,

од:ой

сто|юнь!, скоРостью

нако|1леци'!

ко!ценса-

та' поступаю|цего

верхпей яасшл

трубки

в поддоннь1й

шлой,

а с

другой

скоростъю

движения

к1|пепь в поддонной

зоне

трубки.

Режим

часп,!1|но

безотрь:вного

течения

имеет место

до

тех

цор' пока

щлина

прбега

не

ста||ет

равной

акпдвной

щ:ине

трубки.

Реэкшм безощьсвноео

0вцэосенця

капе/!ь

(рпс.

4.26,

; 9

1\'

;

13"

; 9

17"). [{а

пача.гльной

фазе

этого

режима

поддонньтй

ш:ой, обра-

зуемьтй

пос'1едоватепьной

цепонкой

капепь,

имеет

волнообразнь:й

вид.

€

ростом угпа

нак.]1она

вопнистость

цоверхности

умень1шается.

3 нац|их

опь]тах

при

углах

\7"

дд|я

всех имев1||их

место

опь|т:}х

режимов

пРоисход{ло

полное вь|р:}внивание

поверхности

поддон|{ого

о:оя. 3а_

фиксир6вано

постепенное

реличение

толцц.|нь|

г1оддонного

с]1оя

цо пуп.|

дви)кения

конденсата

и его

дРиже:*ля

форме

струйки вппоть

до

трфной

перегоРодки,

по

которой и пр0исходит

с'1ив конденсата

вниз.

Рпс. 4'26.|(арт'шы

течения

конденсата

теплообменнике

при

различнь|х

наклонах

пг!ка к

горк]о1|ту

[{а

рис.

4.27 локазана опь!п|ая зависимость изменения

вь1соть|

цю6

ней ,, поддонного

с'1оя от

угла

нак]|она. }(ахдая

точка этого графика

предст:вляет софй

среш|ее значецие по

резупьтатам

15 опь]тов

(по

три

о!ъ|та на те[1повь1х

нагрузк:|х 60. 103, 75

103, 1

1 03, 1 80. 10з 8т/г:2

)

н_

3 6

'|5

у,?рФ0

Рутс.4.2']

.14зменение вь|соть!

кап-'1и

от

нат<:!она

тР}.6ок

['пм

/,Б'|п5

3 ц

5 6

8 9

|,еРв0

Рпс' 4.28,3ависимооть

рлиньх

безотрь1вного

дви'(ения

кондевсата

от

уг]и

наклона

8ертикальньт е

л'1н14!1'проведеннь1е

чере3

то1|ки'

фиксируют

ди:|пазон

коле-

ба:*тй вьтсот. |4з

щафика

видно,

что

накпон трубки

до

13'

умень|шает

вь|соту гребней

в 3-4

раза.

1акипл образом,

установпено'

что

увеличФ

нием

д'1инь1

про6ега

происходит вь|рождение волновь!х

пРизнаков под-

донного

слоя.

Фпь:тная зависимость

д'|инь|

безотрьвного течения

конденсата

от гео-

метрических и

ре)иту1нь1х факторов

представпена

на

рис.

4.28.

|(ривьте

опись[ваются

ур:}внением

вида

А(0т9з

Б'9'

0з9)

(4.2о)

где /

д'1ина

безотрь|вного течения при

удельном

те]тловом потоке

мм;

угол

н:}клона

трубьг, град.

[1оправо.*ль:е коэфф:пщенть!

д/|я

опредепения

дг|и}{ь|

безощьвного

течения по опь!п|ь|м тет1повь|м }|агрузкам приведень!

табл.

4.1.

Ёа,мм

504

+40

300