parametrii de funcționare ai corpului și starea acestuia
Transferul de energie termică furnizează fluidul de lucru, adică. E. O substanță capabilă să perceapă căldură și de a face munca. In cazan-art fluid de lucru a cazanului este apă caldă și abur.
Cele mai fierbinți cazane de abur sau apă de căldura produselor de combustie formate prin arderea combustibilului, se transmite prin peretele cazanului (suprafața de încălzire) la apă, care este încălzit la o anumită temperatură sau transformată în abur. Ca rezultat, mesaje de căldură fluidul de lucru își schimbă starea, caracterizată prin parametrii de stare de lucru fluid: temperatură, volum specific, presiune. Acești parametri sunt adesea numite de bază.
Temperatura - masura de caldura corpului, care este o cantitate care determină direcția transferului de căldură spontană.
Temperatura se măsoară în grade. Grade - o sutime din distanța dintre coloana de mercur de puncte corespunzătoare punctului de topire a gheții și apa de fierbere la presiune atmosferică de 101,3 kPa (760 mm Hg ..). scală de temperatură, astfel obținut, numit centigrade sau Celsius ° C. Temperatura exprimată pe această scară este de obicei notată cu litera T.
Centigrade sau internațional, gama practic este utilizat la egalitate cu sistemul principal în scala de temperatură internațională (SI) termodinamic Kelvin. În timpul începutul temperaturii de referință pe această scară adoptată zero absolut (- 273 ° C) - Cea mai scăzută temperatură teoretică posibilă, la care mișcarea moleculară este absentă. Valoarea cu un grad identic cu cel de la o scară practică. Exprimate de temperatură Kelvin este notat cu litera T și unitatea de măsurare - temperatura (Kelvin) K. exprimată în grade Kelvin, asociată cu temperatura în grade Celsius de relația:
Astfel, în conformitate cu această scală temperatura de topire a gheții este 273 K și punctul de fierbere al apei 373 K. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că temperatura de fierbere este dependent de presiunea. La o presiune peste presiunea atmosferică, apa fierbe la o temperatură mai mare de 100 ° C De exemplu, la o presiune de 0,17 MPa, temperatura de fierbere este de 115 ° C
Volumul v specific - este volumul unei unități de masă de substanță
unde V - volumul solid, m 3; M - Greutatea corporală, kg.
Reciproca volumului specific, numit densitatea și este notat cu p:
Presiune - forța per unitate de suprafață corporală (normal sau perpendicular pe acesta din urmă).
Pentru a determina presiunea P, este necesar de a forța F împărțită la aria S pe care operează, adică. E.
In International SI acceptat per unitate de presiune Pascal (Pa = N / m 2) - forța de presiune de 1 Newton per 1 metru pătrat. Această unitate de presiune este foarte mică și de a folosi practic incomod, cu toate acestea consuma o mare unități multiple: 1 MPa (megapascali) = 10 6 Pa (pentru măsurarea, de exemplu presiunea aburului din cazan), 1 kPa (kP) - 10 3 Pa (Measurement cum ar fi presiunea barometrică).
Răspândită în domeniu are o presiune unitate off-sistem - atmosferă tehnică (sau atmosfera pe scurt): 1AT = 98,0665 x 10 Pa = luna martie 0.0981 MPa = 1 kgf / cm2 = 104 kgf / m2.
presiune mică și rarefiere uneori măsurat înălțimea coloanei de lichid (de exemplu apă, mercur). Unități de 1 mm de apă. Art. și 1 m de apă. Art. utilizate pe scară largă în tehnica (1 mm apă. v. = 9807 Pa).
Vasele închise disting suprapresiune, presiune negativa (sau vid) și absolută. Presiunea în vas închis, peste cea atmosferică, numită în exces (atm) și o presiune mai mică de aspirație atmosferică sau în vid. Presiunea absolută (atm) este egal cu suma presiunii măsurate și presiunea atmosferică sau diferența de presiune atmosferică și de măsurare în vid.
o presiune excesivă sau operare în cazanele, conductele și alte vase ale dispozitivului de măsurare, numite manometre și vidul sau manometre negativ măsurat. De exemplu, manometrul arată presiunea aburului din cazan de 0,07 MPa (0,7 kgf / cm2). Aceasta înseamnă că presiunea cazanului de 0,7 bari. Pentru a obține presiunea absolută a vaporilor în cazan, este necesar să se adauge 0,7 atm presiunea atmosferică, adică. F, 1 = 0,7 + 1,7 (atmosfere absolute ata).
Dacă în orice vas are o presiune negativă de 0,5 ata, presiunea absolută este de 1 - 0,5 = 0,5 atm sau 0,05 MPa.
Notând Ra - presiunea atmosferică; PM - manometru sau manometru, P - PB presiunea absolută - subpresiune sau vid, au următorul raport formule de presiune:
Presiunea atmosferică. Pământul este înconjurat de un înveliș de aer (atmosfera) într-o grosime de câteva sute de kilometri. Suprafața și pământului sunt obiectele pe ea sunt supuse acțiunii presiunii atmosferice.
Presiunea de 1 atmosferă este echilibrată de o coloană de mercur 760 mm (atmosferă fizică). Cunoscând densitatea mercurului, este posibil să se calculeze dimensiunea fizică a atmosferei în alte unități, de exemplu, în kgf / m. 13595 x 0,76 = 10331,2 kg / m2 și 1.033 kg / cm 2. Astfel, atmosfera fizică este egal cu 760 torr. Art. sau 1,033 kgf / cm2 sau 101,3 kPa atmosferă fizică abreviat atm. Spre deosebire de atmosfera fizică, tehnică (1 atm) este de 1 kgf / cm3 sau 735.6 mmHg. Art. sau 98 kPa; 1 kg / m2 = 1 mm apă. Art.
Presiunea atmosferică depinde de vreme și altitudinea deasupra nivelului mării. Presiunea atmosferică la nivelul mării este egal cu 101,3 kPa (760 mm Hg. V.). Cu cât punctul de suprafața solului, cu atât mai mică presiunea atmosferică deasupra nivelului mării. Aceasta explică faptul că punctul de fierbere al apei din munți, cel puțin 100 ° C, Presiunea atmosferică este măsurată printr-un dispozitiv numit barometre. În plus față de parametrii de bază ai fluidului de lucru este capacitatea termică, conductivitatea termică.
Capacitatea de căldură - cantitatea de căldură necesară pentru a schimba temperatura unei substanțe cu un grad. Proprietățile termice ale materialului caracterizat prin cantitatea sa unitate de capacitate termică (1 kg, 1 m 1 3. kilomole) care fac apel, respectiv, o anumită masă, volum sau kilomolnoy căldură. Unitățile de măsură sunt indicate în căldurile specifice ale Sistemului Internațional de Unități kJ / (kg x grade); kJ / (m x 3 °); kJ / (kmol x grade) sau kcal / (kg x grade); kcal / (m x 3 °); kcal / (kmol x grade).
Pentru gaze, căldura specifică depinde de condițiile în care are loc încălzirea. Vom face diferența între căldura specifică la volum constant Cv și căldura specifică la presiune constantă medie. Și Noi întotdeauna mai mare decât Cv. capacitatea de căldură nu este diferită pentru solide și lichide.
Cunoscând căldura specifică a unei substanțe conform formulei
Se poate calcula cantitatea de căldură (KJ sau Kcal), merge la încălzire sau răcire a corpului. În această formulă, C - capacitatea termică specifică; m - cantitatea de substanță unitară; t1 - t2 - diferența de temperatură.
Valorile căldurii specifice a substanțelor și materialelor, cele mai frecvent întâlnite în tehnicile de încălzire și cazan, rezumate mai jos, kJ / (kg x grade) kcal / (kg x grade).
Tabel. 1 dă valorile Cp și Cv pentru anumite gaze la o temperatură de 0 ° C
vapori de apă, și proprietățile sale. Aburul produs în cazane la o presiune constantă (P = const). Puterea scăzută a presiunii aburului din cazan de încălzire nu depășește 0,07 MPa (0,7 kgf / cm2).
Trecerea de la o substanță lichidă la starea gazoasă numită vaporizării și din gazoasă în stare lichidă - condensare. proces vaporizarea are loc după cum urmează. În primul rând, apa este încălzită la punctul de fierbere la presiunea corespunzătoare. Cu și mai mult după căldură apă clocotită se transformă în abur și temperatura până la evaporarea completă a apei rămâne acolo proces vaporizarea postoyannoy.Kipenie în întregul volum de lichid.
Cantitatea de căldură care este necesară pentru a informa apa să se transforme din lichid în vapori de la punctul de fierbere, se numește căldură latentă de evaporare sau a căldurii de vaporizare.
Distinge de abur saturat și supraîncălzit.
Steam, care este în echilibru dinamic cu lichid și având aceeași presiune de lichid și temperatură se numește saturat.
De obicei, în procesul de evaporare din cazan de abur picăturile de apă cad. Acest abur saturat este numit umed. abur saturat având nici o picătură de apă, numite saturat uscat. Proporția de vapori saturați uscate atunci când vaporii umed se numește gradul de uscare și notată x. Atunci când umiditatea pereche este egal cu 1 - x. Pentru saturat uscat vapori de x = 1.
căldura specifică Tabelul 1. Masa mai multor gaze la presiune constantă și volum
Umezeala abur saturat acționat normal cazan abur de fier este de 1-3%.
Dacă vă informa căldura aburului saturat uscat la o presiune constantă dată, obținem abur supraîncălzit. abur supraîncălzit nu conține umiditate și temperatură la o presiune dată deasupra temperaturii apei din cazan. De supraîncălzit Sistemele de încălzire cu abur nu sunt în general aplicabile.
O varietate de proces este vaporizarea evaporarea apei. Evaporarea apei într-un vas deschis la presiunea atmosferică, se poate produce la temperaturi sub 100 ° C, în contrast cu fierbere atunci când bulele de vapori apar în întregul volum de evaporare a apei are loc numai de la suprafața lichidului. Mai mici vaporii de apă din aerul ambiant și mai mare temperatura apei, cu atât mai intensă este evaporarea de pe suprafața sa.
În general, relația dintre parametrii studiului de stat pentru fluidul de lucru și setat la modelul simplificat fluidul de lucru, de exemplu, un gaz ideal, căruia îi lipsește forța de interacțiune dintre moleculele de gaz și moleculele însele sunt luate pentru punctul material ce prezintă nici un volum. Din punct de vedere metodologic, această abordare este mai convenabil. Cu toate acestea, legile termodinamicii și obținute pe baza acestor relații sunt valabile nu numai pentru gaz, dar, în general, pentru toate organismele, indiferent de starea lor de agregare. În ciuda faptului că în natură nu există nici un gaz ideal în calcule de inginerie termică, este foarte posibil (fara eroare de mult pentru exactitatea calculelor) pentru a prelua toate gazele ideale, care, în inginerul de încălzire trebuie să se ocupe cu excepția vaporilor de apă, care se referă la gazele reale. Ecuația de stare a gazelor reale (opus ideale) sunt complexe și incomod pentru scopuri practice, astfel încât acestea sunt frecvent utilizate pentru trasarea potrivit pentru calcule termice și tabele ale proprietăților termodinamice ale gazelor reale importante în domeniu.
Cazan de plante „cazan KV“