Пар и его характеристики

ОГАПОУ « Белгородский индустриальный колледж» МДК 01.01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло и топливоснабжения

Тема занятия:

Пар и его характеристики.

Подготовлено А.В. Кобченко

Испарение – парообразование, происходящее с поверхности жидкости при любой температуре.

Процесс испарения без подвода теплоты к жидкости сопровождается ее охлаждением.

Кипение – парообразование, происходящее во всей жидкости при некоторой температуре, зависящей от природы жидкости и давления.

Конденсация – переход газообразной фазы (пара) в жидкую, то есть процесс обратный испарению.

Пар, находящейся в состоянии равенства скорости конденсации и скорости испарения имеет максимальную плотность и называется насыщенным .

Пар находится в динамическом равновесии с жидкостью, из которой он образуется.

Температура и давление, при котором происходит кипение, называются температурой насыщения и давлением насыщения соответственно.

Пар, не содержащий в своем составе частиц воды, но имеющий температуру и давление насыщения, называется сухим насыщенным паром .

Пар, который находится в соприкосновении с жидкостью и насыщает пространство над ее поверхностью, называется влажным насыщенным паром .

Массовая доля сухого пара во влажном называется степенью сухости ( x ) , кг.

Массовая доля жидкости во влажном паре называется степенью влажности ( у ) , кг..

Если температура пара выше температуры насыщенного пара того же давления, такой пар называется перегретым .

Разность между температурой перегретого пара и температурой насыщенного пара называется степенью перегрева .

Степень перегрева пара  t определяется:

где t – температура перегретого пара; tн – температура насыщенного пара.

Характеристики течения пароводяного потока:

1. Массовая скорость среды  (воды, пара, пароводяной смеси).

 = G/f

Характеристики течения пароводяного потока:

2. Скорость циркуляции  0 , м/с – скорость воды при температуре насыщения, соответствующая расходу рабочего тела в трубах:

 0 = G см /f .   ,

где G см – массовый расход пароводяной смеси через систему труб, кг/с (при поступлении воды в парообразующие трубы G см =G в );

f – сечение для прохода рабочей среды, м 2 ;

  - плотность воды при температуре насыщения, кг/м 3 .

Характеристики течения пароводяного потока:

3. Приведенная скорость воды   0 , м/с – скорость, которую имела бы вода, проходящая через данное сечение парообразующей трубы, при условии, что она занимала бы все ее сечение:

  0 = G в / f   .

Характеристики течения пароводяного потока:

4. Приведенная скорость пара   0 , м/с – скорость, которую имел бы пар, проходящий через данное сечение парообразующей трубы, при условии, что он занимал бы все ее сечение

  0 = G п /f   ,

где G п – массовый расход пара через систему труб, кг/с;   - плотность пара, кг/м 3 .

Характеристики течения пароводяного потока:

5. Относительная скорость пара  r , м/с. Истинные скорости воды и пара отличаются от расходных, так как в реальных условиях в совместном движении вода и пар, составляющие пароводяную смесь, движутся не с одинаковой скоростью,  п  в .

В восходящем потоке пар движется быстрее воды, т.е.  п  в ; при опускном движении  п  в ; разность их равна относительной скорости пара

 r =  п -  в

Характеристики течения пароводяного потока:

6. Массовое паросодержание х – массовая доля расхода пара в потоке пароводяной смеси при  п =  в :

х= G п / G см .

Характеристики течения пароводяного потока:

7. Напорное (истинное) паросодержание  - доля сечения трубы, занятая паром f п , соответствующая истинной скорости воды и пара:

 = f п / f .

напорное паросодержание  отвечает наличию относительной скорости пара  r , т.е.  п  в

Характеристики течения пароводяного потока:

8. Действительная скорость пара

 п =  0 /  .

9. Действительная скорость воды

 в =  0 /(1-  ).

10. Действительная (истинная) плотность пароводяной смеси  н , кг/м 3 , соответствующая истинным значениям скорости пара и воды, определяется:

 н =  -  (  -  ) = (1-  )  +  .

Характеристики течения пароводяного потока:

11. Кратная циркуляция К – величина, обратная массовому паросодержанию, выражает отношение количества циркулирующей воды к количеству получаемого пара за один и то же промежуток времени.

К = 1/х

Используемая литература:

Котельные установки и их эксплуатация Б.А.Соколов - М: «Академия», 2008г.