Контрольные вопросы и примерь! к XXVIII главе

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

2. Где образуются пузырьки пара?

3. Какое кипение называется пузырьковым и пленочным? .

4. Какой момент кипения называется критическим?

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

6. Какие различают виды конденсации? • '

- ~ 7. От чего зависит величина коэффициента теплоотдачи при кон­денсации? . .

8. Написать уравнения теплоотдачи для вертикальной и горизон- тальной стенки.

9. Написать уравнение подобия для теплообмена при конденсации.

10. Как определяется масса образовавшегося конденсата?

11. Как влияет направление движения пара на теплоотдачу?

12. Как ■ влияет на теплоотдачу состояние поверхности?

13. Как влияют примеси газа на теплоотдачу при конденсации ?-

14. Как влияет на теплоотдачу расположение поверхностей тепло- обмена в конденсаторе?

Пример 28-1. Вычислить коэффициент теплоотдачи при кипении воды и количество пара,.получаемое в испарителе за 1 ч, общая поверх­ность которого F = 5 м². Температура стенки испарителя г_ст = = 156° С. Давление пара 4,5 бар.

Температура насыщения при заданном давлении t_m = 148° С. Теплота парообразования г — 2120,9 кдж/кг; разность температур между поверхностью и паром At = t_CT — t_nx = 8°.

Коэффициент теплоотдачи определяем по уравнению (28-3):

а = 46 Дг²-³³ р⁰-⁵ = 46 • 8²-³³ • 4,5⁰'⁵ = 12850 вт/(м*-град). Количество передаваемой теплоты равно

Q = <xA(F = 12150 . 8 • 5 = 515000 вт = 515 кет. Часовое количество пара, получаемое в испарителе,

515000-3600 _07С ..

_т = = 875 кг ч.

2120900

Пример 28-2. Определить коэффициент теплоотдачи от пара к вер­тикальной трубе конденсата. Труба имеет наружный диаметр d = = 30 мм, высоту H — 3 м и температуру поверхности t_CT — 11° С. На поверхности трубы конденсируется сухой насыщенный пар при давлении р — Q,04 бар и температуре t_B = 29° С.

Физические величины определяем при

. . t_cv - 0,5 (11 + 29) = 20° С; р = 998,2 кг/м*; X = 0,515 вт/(м • град); v = 1,006 . 10"⁶ мУсек;

теплота парообразования при t_a = 29° С равна г = 2432,3 кдж!кг. Коэффициент теплоотдачи определяем по уравнению (28-5): '

1 1л * f9,81-998,2-2432300-0.515³ Qicn„^,/„2 ,„„дч

а„_ЙПТ = 1,141/ — ^! ■ = 3160 вт(м 'град).

^верт у 1,-006-Ю-⁶-3-18 ⁴

Количество теплоты, переданное к поверхности трубы, Q = aFAt = 3160 • 3,14 . 0,03 • 3 . 18 = 16 000 вт.

Разделив полученное количество теплоты на теплоту парообразо­вания, получим количество образовавшегося конденсата:

О 16000-3600 пг\ ' ,

m = — = - = 79 кг ч.

г 2432300

В случае горизонтального расположения трубы при тех же усло­виях получаем "

г» -то iV9,81-998,2-2432300-0,515³ _CQOri „ ₂

а_ГОГ1 = 0,721 / - : = : = 6320 вт (м² ■ град).

™^р V 1,006-10-«-0,03-18 ^v .

Количество теплоты, переданное к поверхности трубы,

Q = 6320' - 3,14 - 0,03 - 3 . 18 = 32 200 вт.

Количество образовавшегося конденсата

32200-3600 ,

т = =158 кг/ч.

2432300

При горизонтальном расположении трубы будет получено кон­денсата в два раза больше, чем при вертикальном. .