|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Дайте формулировку закона Дальтона.Стр 1 из 9Следующая ⇒
Дайте формулировку закона Дальтона. Закон о суммарном давлении смеси газов Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений. 1-3. Поясните термины «массовая», «объёмная» и «молярная» доли компонента смеси. Массовая доля – отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора. Объемная доля – отношение объема данного вещества к общему объему смеси. Молярная доля - безразмерная физическая величина, характеризующая концентрацию и равная отношению количества вещества компонента к общему количеству вещества смеси. Молярная доля выражается в долях единицы, например сотых (проценты), тысячных (промилле), миллионных и обозначается соответственно %, о/оо, млн-1. Закон о растворимости компонентов газовой смеси При постоянной температуре растворимость в данной жидкости каждого из компонентов газовой смеси, находящейся над жидкостью, пропорциональна их парциальному давлению. Сформулируйте принцип эквивалентности превращений энергии. Если различные виды энергии взяты в таких количествах, что они вызовут одно и то же изменение состояния данной закрытой системы, то они эквивалентны. Теорема Карно
Проведем краткий анализ формулы для термине-ского КПД обратимого прямого цикла Карно:
Из данного равенства следует:
1) термический КПД зависит только от значений температур горячего и холодного источников;
2) ht(для цикла Карно) тем больше, чем выше температура горячего источника (71) и чем ниже температура холодного источника (72);
3) в цикле Карно термический КПД обязательно должен быть меньше единицы. Так как ht= 1 может быть только в случае T2 / T1 = 0, когда T1 = 0, либо T2 = 0 (или T2 = -273, 15 oC). Температура холодного источника 72 в реальных тепловых двигателях представляет собой обычно температуру T2 = 260 – 300 K (окружающей среды). Температура нагревателя в топке паросиловых установок равна примерно 2000 К, а в двигателях внутреннего сгорания – около 2500 К, так как в поршневых цилиндрах этих двигателей стенки охлаждаются, и рабочим веществом становятся именно продукты сгорания. Отсюда вытекает то же утверждение, что всю теплоту, подведенную к газу в ходе цикла, нельзя полностью превратить в полезную работу, этот переход обязательно должен сопровождаться потерей части теплоты (она поглощается холодным источником);
4) в цикле Карно термический КПД равен нулю в случае T1 = T2. Из этого следует, что если в системе поддерживается тепловое равновесие, т. е. температура всех тел системы одинакова, то преобразование теплоты в полезную работу невозможно. Для цикла Карно (прямого) верно: ht= 1 – T2/ T1 = 1 – 1 = 0 при T1 =? t= T2 (в случае равенства температур обоих источников);
5) термический КПД? t характеризует обратимый цикл Карно (круговой процесс). Все реальные процессы необратимы, это объясняется потерями энергии (из-за теплообмена, трения и др.). Поэтому термический КПД реального цикла Карно (необратимого) всегда меньше величины 1 – T2 / T1. Главной особенностью этого цикла является то, что он одинаков как для идеальных, так и для обычных реальных газов, если заданы температуры (T1, T2) источников. Это утверждение представляет собой сущность теоремы Карно, которая гласит: «В тепловом двигателе для всякого обратимого цикла термический КПД не будет зависеть ни от характера цикла, ни от рода вещества (рабочего тела)». Он будет определяться только отношением температур нагревателя (теплоотдатчика) и холодильника (теплоприемника). Другими словами, в тепловом двигателе для каждого обратимого цикла термический КПД вычисляется с помощью такой же формулы, которая определена для обратимого цикла Карно. Компрессоры одноступенчатые Компрессорное 12 (М) ГОСТ 1861-73 — 11-14 216 - Для компрессоров одноступенчатых [c.737]
Бустер - компрессоры. Назначение бустер компрессора — всасывание пара из испарителя низкого давления, и нагнетание его в общую всасывающую линию холодильной установки с компрессорами одноступенчатого сжатия. Бустер-компрес-соры часто используются в качестве ступени низкого давления в компа-унд-компрессорах. [c.641]
Рис. 2.64. Схема поршневого компрессора одноступенчатого сжа-ния Рис. 2.64. Схема < a href=" /info/29949" > поршневого компрессора< /a> одноступенчатого сжа-ния
Для чего предназначены компрессоры Что входит в состав компрессорной станции Приведите классификацию компрессорных станций по способу их передвижения. Перечислите типы компрессоров. Изложите принцип работы поршневого компрессора одноступенчатого сжатия. Что такое компрессор многоступенчатого сжатия Для чего предназначены воздухосборники [c.77]
В компрессоре одноступенчатого сжатия (рис. 174, а) в цилиндре помешен поршень 2, который соединен посредством шатуна 5 шарнирно с коленчатым валом 6. При врашении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательное [c.257]
Рис.174. Компрессоры одноступенчатого (а) и двухступенчатого (б) сжатия Рис.174. Компрессоры одноступенчатого (а) и двухступенчатого (б) сжатия Давление воздуха, выдаваемого потребителю, у дизель-компрессоров одноступенчатого сжатия достигает [c.269]
На фиг. 77 приведена схема устройства простейшего поршневого компрессора — одноступенчатого. На этой же фигуре приведена его индикаторная диаграмма, т. е. диаграмма, устанавливающая зависимость давления в цилиндре р кг]см от хода поршня или, что при постоянной площади поршня то же самое, от объема цилиндра, описываемого поршнем F м. [c.151]
Пусковое устройство состоит из компрессора для накачивания воздуха в пусковой баллон, распределителя воздуха и пусковых баллонов. Компрессор одноступенчатый поршневого типа, установлен на фундаментной плите и приводится в движение от коленчатого вала двигателя. Число оборотов компрессора 210 об/мин. [c.84]
Рис. 8. Схема ротационного компрессора одноступенчатого сжатия с циклом его работы (а—г) Рис. 8. Схема < a href=" /info/218234" > ротационного компрессора< /a> < a href=" /info/26590" > одноступенчатого сжатия< /a> с циклом его работы (а—г) Схема ротационного компрессора одноступенчатого сжатия показана на рис. 8. [c.56]
Схема винтового компрессора одноступенчатого с.жатия показана на рис. 9. [c.56]
Рис. 9. Схема винтового компрессора одноступенчатого сжатия Рис. 9. < a href=" /info/99413" > Схема винтового< /a> компрессора одноступенчатого сжатия В компрессоре одноступенчатого сжатия воздух сжимается один раз и затем поступает в воздухосборник. [c.57]
Поршневые компрессоры бывают простого и двойного д е й с т в и я. Кроме того, различают компрессоры одноступенчатые и многоступенчатые. [c.302]
Технологическая схема компрессорной станции с поршневыми (газомоторными) компрессорами одноступенчатого сжатия приведена па рис. 1. [c.9]
Газотурбинная установка ГТ-700-5 (рис. 178) состоит из следующих основных узлов и систем двухступенчатой газовой турбины для привода осевого компрессора, одноступенчатой газовой турбины для привода центробежного нагнетателя, осевого компрессора, редуктора, камеры сгорания, воздухоподогревателей, блока масляной системы, системы гидродинамического регулирования и защиты, местного и дистанционного щитов управления систем газоходов, водопроводов и других вспомогательных систем. [c.339]
На машинах первого выпуска устанавливались компрессоры ТМ-24 и 0-38, которые при последующей модернизации путеукладочных машин были заменены более производительными и совершенными компрессорами ВВ 0, 7/8. Это двухцилиндровый компрессор одноступенчатого сжатия воздуха до 8 кГ/см производительностью 0, 7 м /мин. Привод компрессора осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу. [c.210]
В табл. 23-12 приведены характеристики аммиачных компрессоров одноступенчатого сжатия, в табл. 23-13 — характеристики низкотемпературных. холодильных установок с аммиачными одноступенчатыми компрессорами, в табл. 23-14 — характеристики одноступенчатых фреоновых компрессоров. [c.253]
Характеристики аммиачных компрессоров одноступенчатого сжатия [c.254]
Двигатель Гоблин состоит из одностороннего центробежного компрессора, одноступенчатой газовой турбины, шестнадцати камер сгорания, реактивного сопла, корпуса двигателя и вспомогательных агрегатов. Топливные и масляные насосы установлены в нижней передней части двигателя. [c.136]
Если бы процесс сжатия осуществлялся по изотерме 1-3-5-7, то работа сжатия была бы минимальна. При сжатии в одноступенчатом компрессоре по линии /—9 величина работы определялась бы площадью 0-I-9-8. Работа трехступенчатого компрессора определяется площадью 0-I-2-3-4-5-6-8. Заштрихован- [c.53]
Все компрессоры, в зависимости от конструктивного оформления и принципа работы, могут быть разделены на две группы поршневые и турбинные (центробежные). Несмотря на различие принципов сжатия газа в компрессорах и их конструктивные отличия, термодинамика процессов сжатия в них одинакова для любых типов машин. Процессы в компрессорах описываются одними и теми же уравнениями. Поэтому для исследования и анализа процессов, протекающих в любой машине для сжатия газа, рассмотрим работу наиболее простого одноступенчатого поршневого компрессора, в котором все явления хорошо изучены и являются наглядными. [c.245]
Действительная индикаторная диаграмма одноступенчатого компрессора (см. рис. 16-3) отличается от теоретической (см. рис. 16-2) прежде всего наличием потерь на дросселирование в впускном и нагнетательном клапанах. Вследствие этого всасывание происходит при давлении газа в цилиндре, меньшем давления среды, из которой происходит всасывание, а нагнетание происходит при давлении, большем, чем давление в нагнетательном трубопроводе. 3> ти потери возрастают с увеличением числа оборотов компрессора. [c.249]
Уменьшение производительности компрессора с увеличением давления сжатого газа не позволяет получать газы высокого давления в одном цилиндре. Кроме того, при высоких давлениях сжатия температура газа может превысить температуру самовоспламенения смазочного масла в цилиндре, что недопустимо. Обычно одноступенчатый компрессор применяют для сжатия газа до давлений 6—10 бар. [c.251]
Дать описание одноступенчатого компрессора. [c.257]
Теоретическая индикаторная диаграмма одноступенчатого компрессора. [c.257]
Почему нельзя получить газ высокого давления в одноступенчатом компрессоре [c.257]
До каких давлений сжатия газа применяют одноступенчатый компрессор [c.257]
Пример 16-1. Определить теоретическую работу на привод одноступенчатого и трехступенчатого компрессоров при сжатии воздуха до давления 125 бар. Начальное давление 1 бар и температура 300°К. Показатель политропы для всех ступеней принять равным п = 1, 2. Определить величину работы на 1 воздуха и температуру в конце сжатия в одноступенчатом, трехступенчатом и четырехступенчатом компрессорах. [c.257]
Компрессор предназначен для сжатия (до давления не ниже 0, 2 МПа) различных парогазообразных тел. В зависимости от сжимаемого рабочего тела компрессоры делят на воздушные (пневматические), углекислотные, аммиачные, гелиевые и др. По конструкции компрессоры делятся на поршневые, винтовые, ротационные и др. Если сжатие рабочего тела осушествляется в одном агрегате, то компрессор одноступенчатый. Последовательное сжатие рабочего тела в нескольких цилиндрах осушествляется в многоступенчатом компрессоре (по количеству ступеней). [c.51]
Фиг. 8. Коэфициенты подачи воздушных компрессоров в зависимости от отношення давлений а а п Ь — для компрессоров одноступенчатого сжатия с — нижняя граница для многоступенчатых компрессоров. Фиг. 8. < a href=" /info/354803" > Коэфициенты подачи< /a> < a href=" /info/106887" > воздушных компрессоров< /a> в зависимости от отношення давлений а а п Ь — для компрессоров одноступенчатого сжатия с — нижняя граница для многоступенчатых компрессоров. Для использования значительной скорости за рабочим колесом установлен осевой и радиальный диффузоры. Компрессор для воздуха и компрессор для доменного газа размещены в общем корпусе. Общий ротор компрессоров показан на рис. 5-10. Он вращается также при 8500 об1мин. Воздушный компрессор одноступенчатый, с радиальными лопатками. Максимальная окружная скорость 385 м1сек. Газовый компрессор центробежного типа, четырехступенчатый, с радиальными лопатками и безлопаточным диффузором. [c.161]
Турбина компрессора — одноступенчатая, охлаждаемая. Следует отметить, что применение одноступенчатой турбины для привода компрессора, степень повышения давления которого, по-видимому, превышает 10, является необычным решением. Для сравнения напомним, что в более раннем двигателе J79 той же фирмы для привода компрессора с л = 13, 5 применена трехступенчатая турбина. Использование одноступенчатой турбины позволило реализовать систему ее охлаждения без теплообменника, несмотря на очень высокое значение Г. Турбина вентилятора — двухступенчатая, неохлаждаемая. В конструкции турбин использованы современные жаропрочные сплавы типа Rene. [c.166]
Поршневые и ротационные компрессоры одноступенчатые низкого давления (7—8 am) и двух-итрехступенчатые низкого и среднего давления до 40 am, воздуходувки [c.13]
Компрессоры ЭК-7Б устанавливают на электропоездах постоянного тока ЭР2 и ЭР22, компрессоры ЭК-7В — на электропоездах переменного тока ЭР9П. Эти компрессоры — одноступенчатые, двухцилиндровые, с горизонтальным расположением цилиндров и отличаются только типом электродвигателя. [c.70]
Компрессорное 12 (М) ГОСТ 1861—54 При 100°С 11—14 0, 15 — Масло 0, 015 1 компресс 0, 007 орные 216 — Для поршнепых и ротационных компрессоров одноступенчатых низкого давления (7—8 ат) и двух-и трехступенчатых низкого и среднего давления до 40 ат и для воздуходувок [c.21]
Схема поршневого компрессора одноступенчатого сжатия показана на рис. 7. В цилиндре расположен поршень, шарнирно соединенный порщневым пальцем с верхней головкой шатуна. Нижняя головка шатуна соединена с шейкой коленчатого вала. При вращении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре, достигая то верхнего, то нижнего крайних положений. Крайние положения, в которых поршень меняет направ- [c.54]
Наибольшее распространение получили поршневые компрессоры одноступенчатого сжатия, работающие на аммиаке (NHз или фреоне- 1 2 (дифтордихлорметане—Ср2С12). [c.412]
Работу пневмооборудования обеспечивает компрессор одноступенчатый двухцилиндровый ВВ0, 78 производительностью 0, 7 м 1мин с рабочим давлением 8 кгс см (рис. IУ-55). [c.340]
Компрессорное 12 (М) ГОСТ 1861-54 При ЮО С 11—14 1, 96—2, 26 0, 15 IV. Масла 0, 015 специальш 0, 007 эго назначена. 216 я Для поршневых и ротационных компрессоров одноступенчатых низкого давления (7—В ат) и двух- и трехступенчатых низкого и среднего давления до 40 ат и воздуходувок [c.16]
Рассмотрим работу теоретического одноступенчатого кс мпрес-сора при следующих допущениях. Геометрический объем цилиндра компрессора равен рабочему объему (отсутствует вредное пространство). Отсутствуют потери работы на трение поршня о стенки цилиндра и дросселирование в клапанах. Всасывание газа в цилиндр и его нагнетание в резервуар осуществляются при постоянном давлении. [c.246]
Если процесс сжатия газа осущ, ествляется при политронном процессе до давления Рб в одной ступени, то работа на привод компрессора представляется пл. 018с0. При переходе от одноступенчатого сжатия к трехступенчатому с промежуточным охлаждением пО лу-чается экономия работы, изображаемая пл. 2345682. Ступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением приближает рабочий процесс компрессора к наиболее экономичному изотермическому процессу. [c.255] 1-11 Цикл Ренкина для ПТУ
Отвод тепла от влажного пара в конденсаторе нужно производить до тех пор, пока весь пар полностью не сконденсируется. В этом случае сжатию от давления p2 до давления p1 подлежит не влажный пар малой плотности, а вода. Для подачи воды в котел применяют питательный водяной насос, который имеет малые габариты и высокий КПД. Такой цикл был предложен в 50-х годах шотландским физиком и инженером У. Ренкиным. В цикле Ренкина возможного применения перегретого пара, что позволяет повысить среднюю интегральную температуру подвода теплоты и тем самым увеличить КПД цикла. В турбине 3 происходит преобразование теплоты в работу. Отработанный пар отдает часть тепла охлаждающей воде в холодильнике 4 и насосом 5 подается обратно в котел. В паровом котле 1 за счет теплоты сгорающего в топке топлива происходит процесс парообразования, в пароперегревателе 2 достигаются необходимые параметры пара.
В котле при давлении p1 = const происходит процесс 4-5 – подогрев и 5-6 - испарение воды. Процесс 6-1 – перегрев пара в пароперегревателе до T1. Таким образом, на выходе из пароперегревателя пар имеет параметры p1, T1, h1 полагаем, что от котла до турбины p1 = const 1-2 – адиабатное расширение пара в турбине до давления p2 Параметры после турбины p2 T2 h2 2-3 – изобарная конденсация пара. В результате получится вода с параметрами h¢ 2 T¢ 2. Конденсат после адиабатного сжатия от p2 до p1 в питательном насосе поступает в котел. 3-4 – адиабата сжатия воды насосом.
1-12 1-13 1-14 14. Термический КПД паротурбинных установок. Изображение циклов в p-V и T-s диаграммах. В котле при давлении p1 = const происходит процесс 4-5 – подогрев и 5-6 - испарение воды. Процесс 6-1 – перегрев пара в пароперегревателе до T1. Таким образом, на выходе из пароперегревателя пар имеет параметры p1 T1 h1. полагаем, что от котла до турбины p1 = const, 1-2 – адиабатное расширение пара в турбине до давления p2. Параметры после турбины p2 T2 h2 2-3 – изобарная конденсация пара. В результате получится вода с параметрами T¢ 2 h¢ 2. Конденсат после адиабатного сжатия от p2 до p1 в питательном насосе поступает в котел. 3-4 – адиабата сжатия воды насосом (вследствие малой сжимаемости воды адиабата совпадает с изохорой). Количество тепла - подводимого в процессе 4-1 Количество тепла, отводимого от рабочего тела в процессе 2-3 В соответствии с общим определением КПД Разность ( h1 - h2 ) - располагаемые перепад энтальпий, превращаемый в кинетическую энергию потока и затем в работу в турбине. Разность ( h4 - h3 ) - техническая работа насоса. Тогда, работа, производимая в цикле lц = lтур- lнас. Техническая работа насоса h4- h3= vв (p1- p2), где vв - объем воды. КПД ПТУ по циклу Ренкина
1-15 1-28 Теплообменные аппараты и установки предназначены для передачи теплоты от одной среды к другой или от среды к нагреваемому (охлаждаемому) телу. Теплообменные аппараты и установки по некоторым характерным признакам можно объединить в определенные классификационные группы. Прежде всего, по способу передачи теплоты от одной среды к другой (от одного теплоносителя к другому) теплообменники классифицируются на:
В рекуперативных теплообменниках передача теплоты осуществляется сквозь разделяющую теплоносители однослойную или многослойную стенку при установившемся или неустановившемся тепловом режиме. К аппаратам с установившимся тепловым режимом относятся непрерывно действующие теплообменники, работающие при неизменных во времени расходах и параметрах теплоносителей на входе и выходе из аппарата. Передача теплоты от одной среды к другой в рекуперативных аппаратах происходит при одновременном вынужденном движении сред без изменения фазового состояния или при фазовом переходе одного (обоих) теплоносителя. В периодически действующих аппаратах в течение заданного времени может осуществляться последовательно нагрев, испарение, охлаждение определенного количества предварительно загруженной жидкости или нагрев, охлаждение сыпучих и твердых материалов. В процессе нагрева или охлаждения, естественно, происходит изменение во времени температуры нагреваемого вещества. В качестве греющей среды используются теплоносители, не изменяющие фазовое состояние (жидкости, газы), и конденсирующийся водяной пар или пар другой жидкости. Греющая (охлаждающая) среда, как правило, подается непрерывно с мало изменяющимися параметрами на входе и существенно переменной во времени температурой на выходе из аппарата, особенно у жидких и газообразных теплоносителей. Следовательно, аппараты такого типа относятся к теплообменникам с неустановившимся тепловым режимом. В особые подгруппы можно выделить оросительные теплообменники и рекуперативные системы с потоками газовзвеси. В первой подгруппе передача теплоты сквозь стенку сопровождается процессами тепломассообмена на внешней орошаемой поверхности. Во второй в качестве одного из теплоносителей используется дисперсная среда со сравнительно небольшой объемной концентрацией твердых частиц, которые изменяют условия переноса тепла от этой системы к поверхности теплообмена и способствуют интенсификации теплообмена. Непрерывно действующие рекуперативные теплообменники в большинстве случаев можно отнести к категории аппаратов, работающих с установившимся тепловым режимом. По конструктивному оформлению теплообменники непрерывного действия могут быть:
В регенеративных теплообменных аппаратах при передаче теплоты от одной среды к другой также используется поверхность теплообмена. Однако эта поверхность, или точнее насадка, образующая поверхность теплообмена, является промежуточным аккумулятором теплоты. Вначале, в течение какого-то отрезка времени, насадка через свою поверхность воспринимает определенное количество теплоты от греющей среды. Затем производится переключение потоков теплоносителей и по поверхности насадки пропускается нагреваемая среда. В этот период насадка охлаждается, передавая ранее воспринятую теплоту нагреваемой среде. Нагрев или охлаждение в регенераторах, особенно с неподвижной насадкой, относится к категории нестационарных, но синхронно повторяющихся тепловых процессов. Обычно в регенераторах нагреваются компоненты горения топлива для промышленных печей, МГД генераторов и парогенераторов. Для теплообмена при смешении рабочих сред не требуется специальная поверхность. Теплообмен в этом случае происходит на границе раздела фаз одного рода теплоносителей (однородных) или на границе раздела жидкой и газообразной сред и сопровождается массообменом, изменением энтальпии смеси или каждого из теплоносителей, изменением влагосодержания газообразной среды. Смесительные теплообменники могут быть полыми и с насадкой. Поверхность насадки во втором случае служит только для организации движения пленки жидкой фазы и не является поверхностью теплообмена. В соответствии с назначением газожидкостные аппараты называются скрубберами, градирнями, оросительными камерами, смесительными подогревателями воды.
В теплообменных аппаратах с электрическим обогревом в качестве источника тепла используется электрическая энергия. Условия передачи теплоты от источника тепла к нагреваемой среде или нагреваемому телу в них отличаются от условий теплопередачи в теплообменниках с двумя или более теплоносителями. Электрическая энергия превращается в тепловую в элементах сопротивления, в электродуговых установках прямого или косвенного нагрева, в установках индукционного и диэлектрического нагрева. Наибольшее распространение в промышленной теплотехнике получили электрические нагреватели сопротивления и индукционные нагреватели. Каждая рассматриваемая группа теплообменников, кроме аппаратов с электрическим обогревом, классифицируется на подгруппы по роду теплоносителей:
Поверхность теплообмена может быть выполнена из гладких или оребренных разным способом труб, из гладких или профильных волнистых и оребренных пластин или в виде разнообразной по форме фасонной, блочной и кирпичной насадки. По компоновке поверхности теплообмена и соединению ее с корпусом гладкотрубчатые аппараты можно разделить на следующие группы:
Секционные и кожухотрубчатые аппараты могут быть скомпонованы также и из ребристых труб. Кожухотрубчатые и секционные теплообменники изготавливают в виде жесткой (то есть обе трубчатые решетки соединяются жестко с корпусом) и нежесткой конструкции: с U- и W-образными трубами, с «плавающей» камерой и с компенсаторами на корпусе или трубах. Возможные варианты конструкций труб, применяемых в трубчатых теплообменниках, представлены на (рис. 1.1).
Рис. 1.1 – Трубы для теплообменников: а – с поперечными ребрами: 1 – ретандер; 2– игольчатые; 3 – плоскосплошные; 4 – прямоугольные; 5 – с накатным оребрением; 6 –круглые; 7, 8 – треугольные; 9 – спиральные; 10 – проволочные; б – с продольными ребрами: 11 – прямоугольные; 12 – V-образные; 13 – выдавленные; в – цилиндрические со вставками: 14 – с диафрагмой; 15 – кольцевые; 16 – дисковые; 17 – спиральные; 18 – гладкотрубные цилиндрические; г – пережатые; 19 – полукольцевыми вмятинами; 20 – кольцевыми вмятинами; 21 – спиральными вмятинами; д– нецилиндрические: 22 – овалообразные; 23 – каплеобразные; 24 – двуугольные; 25 – овальные; 26 – обтекаемые; 27, 28 – плавниковые Аппараты из пластин разделяются на: рубашечные, спиральные, гладкопластинчатые разного профиля, пластинчатые ребристые и сотовые. Они могут быть разборными, полуразборными, сварными и прокатно-сварными. Поверхность теплообмена пластинчатых аппаратов компонуется из разнообразных по конструктивным признакам стальных листов. К числу таких теплообменников относятся реакторы с рубашкой, спиральные конденсаторы и нагреватели для жидкостей, плоскопластинчатые нагреватели низкого давления для воздуха, воздухо- и газонагреватели из различных штампованных, ребристых и других профилей листов в системах газотурбинных и холодильных установок, компактные пакетные и сотовые теплообменники, применяемые на железнодорожном и других видах транспорта. Конструкции пластин, применяемых при компоновке теплообменников подобного типа, представлены на (рис. 1.2).
Рис. 1.2 – Пластины для теплообменников: а – с ребрами: 1 – гладкими квадратными; 2 – гладкими прямоугольными; 3 – с другими формами гладких ребер; 4 – волнистыми; 5 – стерженьковыми; 6 – разрезными жалюзийными; 7 – разрезными пластинчатыми; б – пластинчатые: 8 – плоские; 9 – спиральные; в – с повышенной турбулентностью: 10 – со сфероидальными зигзагообразными каналами; 11, 12 – волнообразными и серповидными каналами Аппараты с насадкой чаще всего бывают разборными. Насадка укладывается или насыпается на специальную решетку. Для высокотемпературных регенераторов фасонная огнеупорная насадка устанавливается на фундамент или на решетку из огнеупорного материала. Теплообменные аппараты выполняют из огнеупорных материалов, графита, стекла, пластмасс. По конструктивным признакам они могут быть весьма разнообразными в зависимости от технологических условий нагрева или охлаждения, а также физико-химических свойств и температурного уровня рабочих сред. По пространственному расположению теплообменные аппараты делятся на вертикальные, горизонтальные, наклонные; по числу ходов рабочих сред – на одно, двух, четырехходовые и т. д.; по взаимному направлению движения теплоносителей – на прямоточные, противоточные, прямоточно-противоточные и с разными вариантами перекрестного тока.
1-38 1-39 1-40 1-41 41) Сложные виды теплообмена- теплоотдача, теплопередача через стенку: конвективный теплообмен, радиционно-конвективный теплообмен-общая картина, примеры.
Передача теплоты конвекцией осуществляется перемещением в пространстве неравномерно нагретых объемов жидкости или газов. В дальнейшем изложении обе среды объединены одним наименованием — жидкость. Обычно при инженерных расчетах определяется конвективный теплообмен между жидкостью и твердой стенкой, называемый теплоотдачей. Согласно закону Ньютона—Рихмана, тепловой поток Q от стенки к жидкости пропорционален поверхности теплообмена и разности температур между температурой твердой стенки tc и температурой жидкости tж:
С явлением конвекции связаны процесс охлаждение продуктов вхолодильнике. Газ фреон, циркулирующий по трубкам холодильника, охлаждает воздух в верхней части холодильной камеры. Холодный воздух, опускаясь, охлаждает продукты, а затем снова поднимается вверх. Раскладывая продукты в холодильнике, старайтесь не затруднять циркуляцию воздуха. Решетка сзади холодильника предназначается для отвода тепла, образующегося при сжатии газа в компрессоре. Механизм ее охлаждения также конвективный, поэтому надо оставлять пространство за холодильником свободным для конвективных потоков. С явлением конвекции связана работа отопительной системы дома. Отопительная система жилого дома также работает с помощью конвекции. Горячая вода, поступающая в дом, или нагретая в котле, поднимается вверх, а затем спускается по трубам и распределяется по жилым помещениям, отдавая тепло в радиаторах или конвекторах. Радиационно-конвективный перенос теплоты является наиболее общим случаем сложного теплообмена; при этом теплота переносится и не только радиацией, но и теплопроводностью, и конвекцией. Рассмотрим радиационно-конвективный перенос теплоты при турбулентном движении излучающей среды внутри цилиндрического канала. Канал имеет диаметр d=2r0, длина его равна /, температура поверхности неизменна и равна Тс. Среда имеет заданную температуру на входе, физические свойства, не зависящие от температуры, и равномерное распределение осредненной скорости wx по сечению канала. Процесс теплообмена является установившимся во времени. Требуется определить распределение температуры в излучающей среде и тепловой поток. Число Во характеризует радиационно-конвективный теплообмен; чем меньше его величина, тем большую роль играет лучистый перенос в среде по сравнению с конвективным. Обычно процессы сложного теплообмена делят на три основные разновидности: радиационный теплообмен в движущейся (но нетеплапроводной) среде, радиационно-кондуктивный и радиационно-конвективный теплообмен. 1-22 Режимы движения жидкости. Число Рейнольдса.
Ламинарный режим движения можно наблюдать чаще у вязких жидкостей, таких как нефть, масла и т. п. Турбулентным называют режим, при котором наблюдается беспорядочное движение, когда частицы жидкости движутся по сложным траекториям и слои жидкости постоянно перемешиваются друг с другом (рис. 26, б). Опыты показали, что переход от турбулентного режима к ламинарному происходит при определенной скорости (эта скорость называется критической), которая различна для разных жидкостей и диаметров труб; при этом критическая скорость растет с увеличением вязкости жидкости и с уменьшением диаметра труб. Рейнольдсом и рядом других ученых опытным путем было установлено, что признаком режима движения является некоторое безразмерное число, учитывающее основные характеристики потока
где Это отношение называется числом Рейнолъдса. Значение числа Re, при котором турбулентный режим переходит в ламинарный, называют критическим числом Рейнолъдса ReKp. Если фактическое значение числа Re, вычисленного по формуле (82), будет больше критического Re > ReKp – режим движения турбулентный, когда Re < ReKp – режим ламинарный. Для напорного движения в цилиндрических трубах удобнее число Рейнольдса определять по отношению к диаметру d, т. е.
где d – диаметр трубы. В этом случае ReKp получается равным ~2300. Если в формуле (82') для трубопроводов круглого сечения d выразить через гидравлический радиус
1-24 Сопло́ Лава́ ля — газовый канал особого профиля, разгоняющий проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковыхскоростей. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей и сверхзвуковых реактивных авиационных двигателей. Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами. Использование сопла Лаваля целесообразно в том случае, когда полное давление газа перед сопломд достаточно для получения критического давления в узком сечении сопла р, большего давления среды, в которую происходит истечение газа ря, т.е. когда р рнар. Режим, при котором р рка (, называется сверхкритическим; при р ри и р рн имеем соответственно критический и докритический режимы Применение сопла Лаваля позволяет получить повышенную скорость пара, за счет чего улучшается качество распыления и уменьшается расход пара. В форсунке Данилина в каналы подвода мазута вводится некоторое количество воздуха, засасываемого вместе с мазутом за счет инжектирующего действия паровой струи. Некоторые считают, что этот воздух существенно улучшает процесс горения.
1-29 1-30 30. Причины и виды гидравлического сопротивления в теплообменных аппаратах, основы расчета.
1-31 31. Закон Фурье: формула и смысл. Коэффициент теплопроводности.
Закон Фурье: формула и смысл.Коэффициент теплопроводности. Фурье доказал экспериментально, что во всякой точке тела (вещества) в процессе теплопроводности присуща однозначная взаимосвязь между тепловым потоком и градиентом температуры:
, где Q – тепловой поток, выражается в Вт; grad(T) – градиент температурного поля (совокупности числовых значений температуры в разнообразных местах системы в выбранный момент времени), единицы измерения К/м; S – площадь поверхности теплообмена, м2; λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м К). Градиент температуры получится характеризовать в виде векторной суммы составляющих по осям декартовых координат:
где i, j, k – ортогональные между собой единичные векторы, нацеленные по координатным осям. Значит, данный закон устанавливает величину теплового потока при переносе тепла посредством теплопроводности. Закон Фурье для поверхностной плотности теплового потока принимает вид:
Знак « минус» обозначает, что векторы теплового потока и градиента температуры разнонаправленные. Следует понимать, что теплота передается в направлении спада температуры. И все же не лишним будет указать, что закон Фурье не принимает в расчет инерционность процесса теплопроводности, иначе говоря, в представленной модели колебание температуры в любой точке мгновенно распространяется на всё тело. Закон Фурье некорректно применять для характеристики высокочастотных процессов таких как, к примеру, распространение ультразвука, ударной волны. Коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества, характеризующим его способность проводить теплоту. Коэффициент теплопроводности определяется из уравнения (9.4):
Численно коэффициент теплопроводности равен количеству теплоты, проходящему в единицу времени через единицу изотермической поверхности при условии gradt=1. Его размерность Вт/(м·К). Значения коэффициента теплопроводности для различных веществ определяются из справочных таблиц, построенных на основании экспериментальных данных. Для большинства материалов зависимость коэффициента теплопроводности от температуры приближенно можно выразить в виде
линейной функции
где λ 0 — значение коэффициента теплопроводности при температуре t0=0 0С; b — постоянная, определяемая опытным путем. Наихудшими проводниками теплоты являются газы. Коэффициент теплопроводности газов возрастает с увеличением температуры и составляет 0, 006÷ 0, 6 Вт/(м·К). Следует отметить, что верхнее значение относится к гелию и водороду, коэффициент теплопроводности которых в 5—10 раз больше, чем у других газов. Коэффициент теплопроводности воздуха при 0 0С равен 0, 0244 Вт/(м·К). Для жидкости λ =0, 07÷ 0, 7 Вт/(м·К) и, как правило, уменьшается с увеличением температуры. Коэффициент теплопроводности воды с увеличением температуры возрастает до максимального значения 0, 7 Вт/(м·К) при t=120 0С и дальше уменьшается. Наилучшими проводниками теплоты являются металлы, у которых λ =20÷ 418 Вт/(м·К). Самый теплопроводный металл — серебро. Для большинства металлов коэффициент теплопроводности убывает с возрастанием температуры, а также при наличии разного рода примесей. Поэтому коэффициент теплопроводности легированных сталей значительно ниже, чем чистого железа. Материалы с λ < 0, 25 Вт/(м·К), обычно применяемые для тепловой изоляции, называют теплоизоляционными. Большинство теплоизоляционных и строительных неметаллических материалов имеют пористое строение, что не позволяет рассматривать их как сплошную среду.
1-32 32. Теплопроводность плоской стенки, теплопередача через плоскую стенку. Q = В этом уравнении величина
Стенка разделяет две жидкости с различной температурой: Тж1 иТж2; Тж1> Тж2. Известны коэффициенты теплоотдачи от нагретой жидкости к стенкеα 1и от стенки к холодной жидкостиα 2. Величины λ, α 1, α 2, Тж1, Тж2 являются постоянными во времени и не изменяются вдоль поверхности стенки. 2-1. Назовите суммарную установленную мощность электростанций мира. Какой процент данной мощности вырабатывается на ТЭС, ГЭС и АЭС? 2015 год — 18453 ТВт·ч — 2, 105 ТВт
2-02
2-3. Как оцениваются ресурсы органического топлива нашей планеты в настоящее время?
2-4. Каковы объемы мировой добычи угля? Распределение разведанных запасов угля по странам мира. Основные месторождения ископаемого твердого топлива РФ.
2-28 28. Расход топлива на конденсационную электростанцию без промежуточного перегрева пара.
Различают КПД КЭС брутто (без учета расхода на собственные нужды) и КПД КЭС нетто (с учетом расходов на собственные нужды). Энергетическими показателями, равноценными КПД, служат также удельные (на единицу электроэнергии) расходы тепла и условного топлива с теплотой сгорания 29, 3 МДж/кг (7000 ккал/кг), равные для КЭС соответственно 8, 8 – 10, 2 МДж/кВт∙ ч (2100 – 2450 ккал/кВт∙ ч) и 300–350 г/кВт∙ ч.
Расчетами установлено, что повышение температуры острого пара на 50 °С уменьшает удельный расход топлива на 2, 5 % в установках без промперегрева
2-29 29. Расход пара на конденсационную электростанцию с промежуточным перегревом пара (ПТС простейшей конденсационной электростанции с промперегревом пара, процессы работы пара в конденсационной турбине с промперегревом пара и без него в i, s – диаграмме). ПТС КЭС без подогрева. КОНДЕНСАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (КЭС), тепловая паротурбинная электростанция, назначение
ПТС КЭС с пром перегревом Промежуточный перегрев пара применяется на паротурбинных электростанциях с целью повышения их кпд, а также для ограничения конечной влажности пара в турбине при высоком его начальном давлении, когда повышение начальной температуры ограничено по технологическим или экономическим причинам. При промежуточном перегреве пар, проработавший в ряде ступеней (обычно – в части высоких давлений – ЧВД) турбины отводится в промежуточный перегреватель, использующий тепло топлива, и после перегрева возвращается к следующим ступеням (части среднего давления – ЧСД) турбины.
Рис. 4.2. Типичные тепловые схемы паротурбинных конденсационных установок на органическом топливе без промежуточного перегрева пара (а) и с промежуточным перегревом (б): 1 – котел; 2 – турбина; 3 – электрогенератор; 4 – конденсатор; 5 – конденсатный насос; 6 – регенеративный подогреватель; 7 – дренажный насос; 8 – деаэратор; 9 – питательный насос; 10 – подогреватели.
Идеальный цикл конденсационной паротурбинной установки, работающей на перегретом паре (без промежуточного перегрева), в p, v- и T, s-диаграммах показан на рис. 1.2, а, б.
Рис. 1.2. p, v и T, s – диаграммы (а, б) идеального цикла конденсационной ПТУ, работающей на перегретом паре без промежуточного перегрева
2-30 30. Расход тепла на конденсационную электростанцию с промежуточным перегревом пара (ПТС простейшей конденсационной электростанции с промперегревом пара, процессы работы пара в конденсационной турбине с промперегревом пара и без него в i, s – диаграмме). Расход тепла на турбоустановку с промежуточным перегревом пара:
где тепло, сообщаемое пару при промежуточном перегреве, Соответственно удельный расход тепла на турбоустановку при промежуточном перегреве пара Удельный расход пара благодаря промежуточному перегреву уменьшается, однако расход тепла на единицу массы (1 кг) пара по сравнению с турбоустановкой без промежуточного перегрева пара возрастает. Таким образом, вопрос о влиянии промежуточного перегрева пара на кпд турбоустановки и электростанции требует дополнительного анализа. Тепловая нагрузка парогенератора определяется по выражению
при этом
энтальпии пара Расходы тепла на КЭС 1. Расходы тепла на турбоустановку Qту, кВт и qту равны
Отметим, что удельный расход тепла qту – величина обратная КПД. Так как Если Nэ выразить в кВт, Qту – в кДж/ч, то qту будет в кДж/(кВт× ч): При hту = 0, 44¸ 0, 46, qту = 2, 2¸ 2, 3 или qту = 8100¸ 7800 кДж/(кВт× ч). Тепловая нагрузка парогенератора (парового котла) Qпк и расход тепла топлива на электростанции Qc связаны уравнением При этом нужно иметь в виду, что давление и температура перегретого пара после котла pпе и tпе соответственно на 1, 0¸ 1, 5 МПа и 5 °С выше, чем давление и температура свежего пара перед турбиной. Удельный расход тепла на электростанцию: где
Дайте формулировку закона Дальтона. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-08; Просмотров: 259; Нарушение авторского права страницы
.
В зависимости от рода жидкости, скорости ее движения и характера стенок, ограничивающих поток, различают два основных режима движения: ламинарный и турбулентный. Ламинарным называют упорядоченное движение, когда отдельные слои скользят друг по другу, не перемешиваясь (рис. 26, а).
, (82)
– скорость, м/сек; R - гидравлический радиус, м; v - кинематический коэффициент вязкости, м2/сек.
, (82')
, то получим ReKp=575. Для других трубопроводов и каналов некруглых сечений можно принимать значение критического числа Рейнольдса ReKp=300 (при вычислении Re через гидравлический радиус).
.
.
.
(tст.1 – tст.2)F 
характеризует тепловую проводимость стенки, а обратная величина ( 
) - Термическое сопротивление стенки.
2. Основные виды энергетических ресурсов. Назовите типы электрических станций, работающих на этих видах ресурсов. В каких регионах мира они построены? 
Примерно 7-8 млн. т. в год
, (5.1.43)
определяется температурой и давлением пара на выходе ЧВД и на входе в ЧСД турбины. Коэффициент 
< 1 – доля пропуска пара через промежуточный перегреватель, меньше единицы в случае отвода пара из турбины до промежуточного перегрева.
. (5.1.44)
; 
и 
определяются соответственно значениями температуры и давления пара до и после промежуточного перегрева в парогенераторе. Разность температур пара у парогенератора и турбины обычно около 5 оС, а разность давлений пара у парогенератора и турбины составляет 2-3 %. Общая потеря давления пара, включая потерю его в промежуточном перегревателе, около 10 % давления перегреваемого пара.
; 
. (2.24)
, то 
(безразмерная величина).
; 
.
. (2.25)
, 
; 
; 
, то 
, 
, 
– КПД электростанции.