8. Расчет процессов изменения состояния влажного воздуха в h-d диаграмме.

9. Принцип работы тепловой трубы.

Классическая тепловая труба представляет собой вытянутый в длину герметичный, как правило, тонкостенный металлический сосуд (1), внутренние стенки которого выложены капиллярно-пористым материалом - так называемым фитилём (2). Фитиль имеет малую толщину и пропитан рабочей жидкостью. Внутренний объём (3), свободный от фитиля, заполнен паром этой жидкости и является паровым каналом.

Если один конец тепловой трубы подключить к источнику тепла с температурой Т1, а противоположенный - к приёмнику тепла с температурой Т2, которая несколько ниже Т1, то тепловая труба будет передавать значительное количество тепла Q, которое во много раз больше, чем тепло, передаваемое сплошным стержнем, изготовленным из самых теплопроводных материалов и имеющем те же габариты и такую же разность температур между концами, что и тепловая труба.

Участок тепловой трубы, к которому подводится тепло, является испарителем, а участок, от которого оно отводится - конденсатором рабочей жидкости.

При нагреве испарителя рабочая жидкость испаряется из пор фитиля этого участка в паровой канал. При этом давление пара в этой зоне повышается. В то же время при охлаждении конденсатора давление пара в нём понижается. Под действием возникшей разности давлений пар в паровом канале движется от испарителя к конденсатору, где он конденсируется. Образовавшаяся жидкость впитывается в поры фитиля конденсатора и за счёт капиллярных сил подаётся по порам в испаритель, где она вновь испаряется. Таким образом, тепловая труба работает на принципе замкнутого испарительно-конденсационного цикла.

При температурах вдали от критической скорость пара, как правило, значительно превышает скорость жидкости в фитиле. Высокая теплопередающая способность тепловых труб достигается не только за счёт циркуляции теплоносителя при высокой скорости пара, но и высокой теплоты парообразования и конденсации его.

Таким образом, в тепловых трубах имеет место главным образом не обычная теплопроводность, которая относительно мала, а гидравлический перенос тепла при двух противоположных друг другу фазовых превращениях теплоносителя.

10. Основные сведения по выпариванию растворов.

Процесс концентрирования растворов, заключающийся в удалении растворителя путём испарения при кипении, называется выпариванием.

Большей частью из раствора удаляют лишь часть растворителя, так как в выпарных аппаратах обычных конструкций упаренный раствор должен оставаться в текучем состоянии. Полное удаление растворителя в таких аппаратах возможно в тех случаях, когда растворённое вещество либо является жидким, либо при температуре процесса находится в расплавленном состоянии. Полное удаление растворителя из раствора возможно также в некоторых аппаратах специальной конструкции, например в распылительных сушилках.

В ряде случаев при выпаривании растворов твёрдых веществ достигается насыщение раствора; при дальнейшем удалении растворителя из такого раствора происходит кристаллизация, т.е. выделение из него растворённого твёрдого вещества.

Выпаривание широко применяется для повышения концентрации разбавленных растворов или выделения из них растворённого вещества путём кристаллизации.

Для обогрева выпарных аппаратов применяют нагревающие агенты. Наибольшим распространением пользуется водяной пар. В некоторых случаях, когда необходимо проводить выпаривание при высокой температуре, применяют топочные газы и высокотемпературные нагревающие агенты; иногда используют электрический обогрев.

При выпаривании раствора под атмосферным давлением образующийся так называемый вторичный (соковой) пар выпускается в атмосферу. Такой способ выпаривания является наиболее простым.

При выпаривании под пониженным давлением в аппарате создаётся вакуум путём конденсации вторичного пара в специальном конденсаторе и отсасывания из него неконденсирующихся газов с помощью вакуум-насоса.

При выпаривании под повышенным давлением вторичный пар может быть использован как нагревающий агент в подогревателях, а также для различных технологических нужд. Выпаривание под давлением связано с повышением температуры кипения раствора, поэтому применение данного способа ограничено свойствами раствора и температурой нагревающего агента.

Установки, состоящие из одиночного аппарата, вторичный пар из которого не используется или используется вне аппарата, называются однокорпусными выпарными установками.

Большим распространением пользуются многокорпусные выпарные установки, включающие несколько соединённых друг с другом аппаратов, работающих под давлением, понижающимся по направлению от первого к последнему.