Конденсация неподвижного пара

При ламинарном течении пленки конденсата в условиях Z <2300; и средний по высоте коэффициент теплоотдачи для вертикальной поверхности высотой Н определяется формулой

; (8.1)

приведенная длина

; (8.2)

здесь - поправка на переменность физических свойств конденсата;

и - теплопроводность и динамическая вяз­кость конденсата, определяются по средней температуре стенки; , , , , - соответственно теплопроводность, динамическая и кинематическая вязкости, плотности и массовая теплоемкость конденсата, определяются по температуре насыщения ; и - плотность насыщенного пара и теплота парообразования при ; - ускорение свободного падения.

Для случая конденсации водяного пара формулы (8.1) и (8.2) мо­гут быть преобразованы для удобства пользования:

; (8.3)

, (8.4)

где D и А выбираются из табл.14 приложения по .

Средний по окружности горизонтальной трубы коэффициент теп­лоотдачи (труба с наружным диаметром d, ламинарный режим - )

. (8.5)

Обозначения те же, что для формулы (8.1). Формула (8.5) применяет­ся при , где - коэффициент поверхностного натя­жения.

Для случая конденсации водяного пара формула (8.5) может быть преобразована:

, (8.6)

где М выбирается из табл. 14 приложения по .

При на вертикальных поверхностях наблюдается комбини­рованное течение пленки конденсата: на начальном участке - ламинар­ное течение, а далее - турбулентное. Переход ламинарного режима в турбулентный происходит на высоте от верхней кромки стекаю­щей конденсатной пленки

. (8.7)

Для случая конденсации водяного пара формула (8.7) может быть преобразована:

, (8.8)

где А выбирается из табл. 14 приложения по .

При комбинированном течении пленки конденсата на вертикальной поверхности средний по высоте Н коэффициент теплоотдачи

, (8.9)

где Pr_s, Pr_c - значения чисел Прандтля для конденсата, определяются соответственно по температурам и . Если обозначить , то для расчета конденсации водяного пара Е можно выбрать из табл. 14 приложения по .

Если конденсируется перегретый пар, то коэффициент теплоотдачи приближенно можно определить по вышеприведенным формулам с заменой теплоты парообразования r величиной , и - соответственно изобарная теплоемкость и температура перегретого пара.

Если конденсируется влажный пар со степенью сухости х, то в формулы (8.1) - (8.9) вместо r подставляется хr.

Количество пара G, кг/с, конденсирующегося на поверхности F, м², трубы, находится из формулы теплового баланса

. (8.10)

Толщина пленки конденсата и местный коэффициент теплоот­дачи на расстоянии х от верхнего конца вертикальной поверхности при ламинарном режиме течения конденсата определяются по фор­мулам

; (8.11)

, (8.12)

где , , - теплопроводность, динамическая вязкость, н плотность конденсата, определяются по температуре ; r - теплота парообразования, определяется по температуре .

Дата добавления: 2014-12-07