Кoнденсация

Кoнденсация

Конденсация заттектің бу немесе газ тəріздес күйден одан жылуды бұру арқылы сұйық күйге ауысуы. Бу (газ) конденсациясы бу (газ) салқындату жолымен не бір мезгілде салқындату жəне сығу арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Бұдан əрі буды сумен жəне суық ауамен салқындату жолымен жүргізілетін конденсация процестері ғана қарастырылған.

• Бұл процесс булау аппараттарының конденсаторларында, Тоңазытқыш жəне басқа да қондырғылардың жылу алмастырғыштарында жиі кездеседі. Бу конденсациясын булау, вакуум-кептіру жəне т.б. кезінде, сиретуді жасау үшін жиі қолданылады. Конденсацияға жататын булар əдетте олар түзілетін аппараттан сумен немесе ауамен салқындатылатын конденсатордың жеке жабық аппаратына шығарылады. Алынатын конденсаттың көлемі ол пайда болған бу көлемінен мың жəне одан көп есе аз. Нəтижесінде конденсаторда сиретілген кеңістік құрылады жəне де сиретілу конденсация температурасының азаюымен артады. Соңғысы, өз кезегінде, салқындатқыш агенттің шығыны неғұрлым көп болған сайын (басқа тең жағдайларда) төмен жəне оның соңғы температурасы төмен. Конденсатордың жұмыс кеңістігінде конденсация процесімен бір мезгілде сұйықтықтан бөлінетін ауаның жəне 83 басқа да конденсацияланбаған газдардың жиналуы жүреді, сондай-ақ аппаратураның қоршаған ауадан тығыз еместігі арқылы конденсацияланбаған газдардың жиналуына жəне олардың парциалды қысымының өсуіне қарай аппаратта сирету азаяды.

Сондықтан қажетті деңгейде вакуумды ұстап тұру үшін конденсатордан конденсацияланбаған газдарды үздіксіз шығару қажет. Əдетте бұл газдар вакуум-сорғының көмегімен сорады, ол салқындатқыш агент температурасының өзгеруіне байланысты қысым ауытқуын болдырмайды.

Конденсация будың көлемінде де, жылу алмасудың салқындатқыш бетінде де жүреді бірінші жағдайда конденсаттың пайда болуы буға енгізілетін суық сұйық немесе қатты бөлшектердегі қанығу температурасына қатысты будың едəуір салқындағанда өздігінен жүреді. Бу конденсациясы қандай да бір дененің салқындатқыш беті бар шекарада немесе қандай да бір «орталықтарда» жүзеге асырылады, ол көлемде салқындатқыш буды (иондалған газ молекулалары, əртүрлі өлшенген бөлшектер жəне т. б.) конденсациялауға қабілетті.). Егер бу температурасы қанығу температурасынан (tст < tH) төмен қабырғамен жанасса, онда бу конденсацияланады жəне конденсат қабырғаға шөгеді. Дененің бетінде бу салқындағанда оның бетінің жай-күйіне жəне үстіңгі қабаттың қасиеттеріне байланысты, молекулааралық күштердің тиімді əрекет ету қашықтығынан (будың пленкалық конденсациясы) əлдеқайда жоғары қалыңдығы бар конденсат пленкасы пайда болуы мүмкін немесе беті конденсаттың жекелеген тамшыларымен жабылуы мүмкін (будың тамшы конденсациясы).

Сұйық конденсацияланған фаза тұрақты пленка түрінде жылу алмасу бетінде пайда болған кезде конденсация үлдір деп аталады. Пленкалы конденсация, егер конденсат жылу алмасудың осы бетін суласа, егер конденсат бетін суламаса, онда тамшы конденсация болады.Тамшылы конденсация жылу алмасу аппаратын іске қосу кезінде байқалады, қабырғалардың бетінде əртүрлі, оның ішінде майлы ластанулар болған кезде жəне кейбір басқа жағдайларда. Ол лиофобизаторлар деп аталатын арнайы заттардың көмегімен туындауы мүмкін (су буының гидрофобизаторлармен конденсациясы кезінде). Бұл заттар жылу алмасу бетіне жағылады немесе буға енгізіледі. Су буының тамшылап конденсациясы үлбірлі жағдайлармен салыстырғанда, басқа да бірдей жағдайларда неғұрлым қарқынды жылу беруді қамтамасыз етеді, бұл конденсат пленкасының конденсация бетінен қабырғаға фазалық өту жылуын берудің үлкен термиялық кедергісіне ие 84 болуымен түсіндіріледі.

Суыту қабырғасының бетіндегі будың конденсациясы кезінде пленканың үзілуіне байланысты тамшылап конденсация кезінде бұл кедергі əлдеқайда аз конденсация орнына қоршаған кеңістіктен буды конвективті тасымалдау жүзеге асырылады. Буды конденсациялаудың үздіксіз процесін жүзеге асыру үшін босатылатын энергияның сұйықтықтың үстіңгі қабатын салқындатумен тиісті бұрылуын қамтамасыз ету қажет, бұл ретте будың үлбірлі конденсациясы жағдайында жылуды салқыдатылған қабырғаға тасымалдау негізінен конденсат пленкасы арқылы жылу өткізгіштігімен жүзеге асырылады. Суыту қабырғасының бетіндегі оның пленкасының қалыңдығы бу конденсациясының қарқындылығына жəне сұйықтықтың ағу жағдайына байланысты. Өнеркəсіптік жылу алмасу аппараттарында пленкалы конденсация жиі орын алады.