Жылуалмасу аппараттары туралы жалпы мәлімет
жүктеу/скачать 2,72 Mb.
|
1-дәріс ЖМАА (1)
| ТЕРМОСИФОНДАР
Термосифондар – бұл герметикалық жабық көлем, оның бір бөлігі сұйық жылутасымалдағышпен толтырылған. Көбінесе техникада Перкинс құбырлары деп аталады. Тығыздығы q болатын жылу ағыны термосифонның төменгі бөлігіне жеткізіліп, жоғарғы жағынан шығарылады (сурет. 12). Сурет 12. Термосифондардың жұмыс схемалары Қыздыру аймағында сұйық жылутасымалдағышқа жылу беру кезінде сұйықтықтың булану немесе қайнау процесі жүреді; пайда болған бу көтеріліп, жылуөткізгіштің ішкі қабырғасында конденсацияланады. Нәтижесінде пайда болған конденсат ауырлық күшіне байланысты қыздыру аймағына түседі. Термосифон құбырының геометриясына байланысты цилиндрлік және жалпақ термосифондар болып бөлінеді, ал буландырғышқа жылу беру орнына байланысты термосифондар артқы және бүйірлік берілісі бар болып келеді. Термосифон элементінің ішкі қуысында болатын физикалық процестердің механизмі термосифонның дизайнына және булану және қайнау аймағында жылу беру жағдайларына және конденсация аймағында жылуды кетіруге байланысты өзгереді. Ауырлық күшінің әсерінен конденсатордан буландырғышқа жұмыс сұйықтығының оралуы және булану аймағынан конденсация аймағына жылу өткізгіштің үлкен ұзындығымен бу беру термосифонның жылу беру қабілетіне қатты әсер етеді. Қалған процестер – қайнау және конденсация – олар ағып жатқан беттің бағытына байланысты әр түрлі болады. Қайнау аймағы үшін булану орталықтары санының көбеюі жылу аймағындағы α жылу беру коэффициентінің жоғары мәнін анықтайды. Термосифонда бейтарап газ болған жағдайда, қыздыру аймағында бу снарядтары пайда болуы мүмкін, олар конденсация аймағына бейтарап газбен бірге шығарылуы мүмкін, нәтижесінде араластыру жүреді және конденсация қарқындылығы төмендейді. Конденсация аймағындағы жылу беру коэффициентін конденсат тегіс қабырға бойымен ағып жатқан кезде бу конденсациясы үшін критериалды теңдеумен анықтауға болады. Ең көп таралған термосифондар бүйірлік жылу беру. Жылу беру аймағында құйылған жылутасығыштың мөлшеріне, қабырғадағы жылу ағынына және термосифонның диаметріне байланысты екі жұмыс режимі жүзеге асырылуы мүмкін: 1. Ағып жатқан пленка режимі. Құйылған жылутасығыштың мөлшері берілетін жылу ағынына толық сәйкес келеді – сұйықтық пленкасы жұмыс кезінде термосифонның ішкі бетін ғана жабады. Жылу өткізгіштің төменгі бөлігінде артық сұйықтық жоқ. 2. Екі фазалы орта режимі. Толтыру деңгейі 0,3÷0,8 аралығында өзгеруі мүмкін. Режим әртүрлі геометриядағы термосифондарда сапалы айырмашылыққа ие. Салыстырмалы түрде кіші диаметрлі термосифондарда бу фазасының қыздыру аймағынан конденсация аймағына ауысуы "снарядтар" түрінде жүзеге асырылады, үлкен диаметрлі термосифондарда будың жеке көпіршіктері оларды бу тығындарына біріктірместен пайда болады – барботаждық режим. Термосифон tи температурасы бар термосифонның сыртқы қабырғасынан tк конденсаторының сыртқы қабырғасына өтетін жылу ағыны. Термосифон қабырғасының қалыңдығына және оның жылу өткізгіштігіне белгілі сұйықтық пен будың берілген температурасында λ тұрақты режим үшін теңдеулер жүйесін жазамыз: мұндағы Fи және Fк – булану және конденсация аймағындағы жылу алмасу беттерінің аудандары; αи және αк – осы аймақтардағы жылу беру коэффициенттері; ts – қанығу температурасы. Әр қабаттағы температуралық қысым: Теңдеулердің сол және оң бөліктерін қосып, ts = tп екенін ескере отырып, біз мынаны аламыз шамасы термосифонның толық жылу кедергісі болып табылады. (7.6) теңдеуі бойынша жылу ағынын есептеу үшін αи және αк білу қажет. Олар белгілі бір жылутасығыш үшін эксперименталды түрде анықталуы мүмкін. Қайнатудың дамыған процесінде αи ұқсас жағдайларға қарағанда орта есеппен 30% - ға жоғары. жүктеу/скачать 2,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|