Уравнение руша дает зависимость между

Уравнение руша дает зависимость между

Как и для других газов, теплоемкость пара возрастает с повышением температуры. В небольшом диапазоне температур 100—150° С при постоянном давлении она может быть в среднем принята 2 кДж/(кг-К)[0,48 ккал/(кг-° С)]. Энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,1 МПа и температуре 99,6° С составляет 2675 кДж/кг (639,0 ккал/кг) (см. 1).

Для перегретого пара, подчиняющегося уравнению (1), применительно к условиям сушки, в том числе для выявления гигроскопических характеристик материалов, высушиваемых в среде перегретого пара, желательно ввести параметр — степень насыщенности пара или, более кратко, насыщенность пара Ф, получаемую из соотношения

Для перегретого пара барометрического давления, при />99,6° С, применяемого в сушильных камерах, когда рп= 1 бар, формула (3) примет вид: ф=1/рн (здесь рн т.акже в барах).

§ 1. Физические свойства водяного пара. Сушильным агентом называются нагретые водяной пар атмосферного давления, воздух и продукты сгорания (топочные газы).

Эта среда называется агентом сушки или сушильным агентом.
Агентами сушки могут быть атмосферный воздух, топочные газы, водяной пар и их смеси, а в некоторых случаях
С изменением влажности древесины связаны такие ее свойства, как усушка и разбухание.

Рассмотрим наиболее важные свойства водяного пара, имеющие значение при сушке древесины.
В качестве сушильного агента используют перегретый пар, температура которого должна быть выше 100° С.

Свойства пара: высокая подвижность, малая плотность
Подытожим сравнительные достоинства и недостатки теплоносителей — воды, водяного пара и атмосферного воздуха.
В качестве теплоносителя или сушильного агента чаще всего используются топочные газы с.

§ 1. Физические свойства водяного пара. § 2. Параметры воздуха как сушильного агента.
Эффективность использования тепловой энергии топлива. § 20. Классификация и особенности лесосушильных установок.

§ 2. Параметры воздуха как сушильного агента.
Влагоемкость пространства (масса пара в 1 м3) — очень важное свойство пара — увеличивать плотность в результате подогрева; оно положено в основу процесса сушки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ВОДЯНОЙ ПАР

Основные понятия и определения.

Водяной пар применяется в качестве рабочего тела в паровых турбинах, которые являются в настоящее вре­мя основными тепловыми двигателями на тепловых элек­трических станциях.

Как теплоноситель водяной пар широко используется в технологических процессах многих отраслей народного хозяйства: энергетики, химической технологии, машино­строении и т. д.

Водяной пар применяется в различных состояниях в весьма широком диапазоне давлений и температур и часто переходит в жидкое состояние — конденсируется. В этих условиях нельзя пренебрегать силами взаимо­действия между молекулами и объемом самих молекул и, следовательно, к водяному пару нельзя применять законы идеальных газов и уравнение Менделеева — Клапейрона.

При различных расчетах и изучении процессов, про­текающих в водяном паре, используются таблицы водя­ного пара, которые составлены на основании большого экспериментального материала и теоретических исследований. Табличный метод расчетов тепловых процессов достаточно сложен, поэтому на практике широко применяется графический метод с ис­пользованием i- s-диаграммы. В нашей стране наиболее широкое практическое применение имеют таблицы, со­ставленные под руководством М. П. Вукаловича.

Разделение вещества на газ и пар условно, так как между ними не существует какой-либо границы. Паром называется всякий реальный газ, который в условиях его применения способен переходить в жидкость. Такие га­зообразные вещества имеют относительно высокие кри­тические температуры. Всякий реальный газ, который в обычных условиях его применения не переходит в жид­кое состояние, сохраняет название газа; такие газооб­разные вещества имеют низкие критические темпера­туры.

Процесс перехода жидкости в пар называется паро­образованием, этот процесс может происходить пу­тем испарения и кипения. При испарении образова­ние пара происходит только со свободной поверхности жидкости; этот процесс протекает при любых темпера­турах жидкости и может сопровождаться понижением ее температуры. Интенсивность испарения зависит от физических свойств жидкости и возрастает с повыше­нием ее температуры. Бурный процесс парообразования, сопровождающий­ся возникновением пузырьков пара по всему объему жидкости, называется кипением. Кипение жидкости происходит при постоянном давлении и при соответст­вующей ему постоянной температуре, которая называ­ется температурой кипения или насыщения и обозначается t_s. Для всех жидкостей температура ки­пения повышается с увеличением давления, зависи­мость между ними находится из опыта и в общем слу­чае выражается уравнением t_s=f(p). Для различных жидкостей и воды имеется большое количество эмпири­ческих уравнений, позволяющих приближенно устано­вить зависимость t_s=f(p). В качестве примера для во­ды можно привести уравнение Руша:

где: Р- абсолютное давление, кгс/см 2 .

Для давлений ниже 50 кгс/см 2 значение t_н, найден­ное по формуле Руша, отличается от действительных значений не более чем на 1%, с повышением давлений расхождение увеличивается. При точном определении температуры кипения необходимо пользоваться табли­цами. Все параметры кипящей жидкости принято обо­значать соответствующей буквой со штрихом, например: удельный объем v’, энтальпия i’, энтропия s’ и т. д.

Насыщенным паром называется пар, находящий­ся в динамическом равновесии со своей жидкостью. Это значит, что в закрытом сосуде число молекул пара, по­ступающих в пространство над кипящей жидкостью, равно числу молекул, возвращающихся обратно в жид­кость. Такое подвижное равновесие обусловливается хаотичностью движения молекул и силами взаимодейст­вия между молекулами пара и жидкостью вблизи ее по­верхности.

Если при постоянном давлении к кипящей жидкости подвести необходимое количество теплоты для испаре­ния всей жидкости, то в момент исчезновения последних капель жидкости (воды) получим сухой насыщен­ный пар при температуре кипения t_н— Сухой насыщен­ный пар является неустойчивым состоянием и получается в парогенераторах как мгновенное состояние при перехо­де в перегретый пар. Состояние сухого насыщенного пара определяется одним параметром: давлением или темпе­ратурой насыщения t_s. Все параметры сухого насыщен­ного пара обозначаются соответствующими буквами с двумя штрихами, например: удельный объем v», эн­тальпия i», энтропия s» и т. д.

При кипении жидкости вместе с пузырьками пара выносятся мельчайшие частицы влаги. Получающаяся смесь пара и жидкости называется влажным насы­щенным паром, причем частицы жидкости равно­мерно распределены по всему объему пара.

Состояние влажного насыщенного пара определяется давлением р и степенью сухости х или температурой кипения t_K и степенью сухости х. Степенью сухо­сти х называется массовая доля сухого пара, содержащегося во влажном паре:

где: m_cyx и т_ж — соответственно масса сухого пара и жидкости, находящихся в 1 кг смеси; т_вл — масса 1 кг влажного пара.

Для сухого пара х=1, для кипящей жидкости х=0. Массовая доля жидкости, содержащейся во влажном паре, называется степенью влажности и обозна­чается y=1—х. Все параметры влажного пара (кроме дав­ления и температуры) обозначаются с индексом х, на­пример: удельный объем v_x, энтальпия i_x, энтропия s_x и т. д.

Перегретым паром называется пар, который при одинаковом давлении с насыщенным, имеет более высо­кую температуру, чем температура кипения i_n. Состоя­ние перегретого пара определяется любыми двумя па­раметрами, наиболее часто — давлением и температурой. Процесс перехода насыщенного пара в жидкость назы­вается конденсацией. Этот процесс является обрат­ным процессу парообразования и также происходит при постоянном давлении и соответствующей ему постоян­ной температуре, равной температуре кипения t_n при том же давлении.

Основные процессы водяного пара

Основными процессами являются: изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный. Каждый из этих процессов может протекать целиком в области влажно­го или перегретого пара, т. е. без изменения агрегатного состояния. Но процесс может протекать и таким обра­зом, что, например, в начальном состоянии пар будет влажный, а в конечном состоянии — перегретый (или наоборот). Этот, более общий случай и будет рассматри­ваться ниже.

Так как водяной пар не подчиняется законам идеальных газов, полученные соотношения меж­ду параметрами и уравнения для подсчета теплоты, из­менения внутренней энергии и работы применительно к идеальным газам, для пара непри­менимы.

При решении задач с использованием таблиц необхо­димо сначала установить состояния рабочего тела в на­чале и в конце процесса. Для определения состояния рабочего тела при заданном давлении сравнивают лю­бой известный параметр (р, i, s, t) с соответствующим параметром сухого насыщенного пара.

Термодинамические свойства и процессы реальных газов. Водяной пар 1. Использование водяного пара. 2. Пограничные кривые водяного пара. 3. Критическая температура. — презентация

Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемStGAU.ru

Похожие презентации

Презентация на тему: » Термодинамические свойства и процессы реальных газов. Водяной пар 1. Использование водяного пара. 2. Пограничные кривые водяного пара. 3. Критическая температура.» — Транскрипт:

1 Термодинамические свойства и процессы реальных газов. Водяной пар 1. Использование водяного пара. 2. Пограничные кривые водяного пара. 3. Критическая температура. 4. Термодинамические параметры воды и водяного пара и их определение. 5. T – s диаграмма водяного пара. 6. h – s диаграмма водяного пара. 7. Термодинамические процессы на диаграмме h – s. 8. Определение параметров воды и водяного пара в термодинамических процессах.

2 Уравнение Руша где р – атмосферное или абсолютное давление, выраженное в атмосферах

3 Рассмотрим процесс получения пара кипением на диаграмме p – v при постоянном давлении.

4 Рассмотрим процесс получения жидкости из перегретого пара при постоянной температуре t пе.

5 Термодинамические параметры воды и воды и водяного пара. Холодная вода — p 0, V 0, t 0, h o, S 0, u; Начало кипения — p, V, t, h, S, u, r, x = 0; Влажный насыщенный пар – p x, V x, t к, h x, S x, u x, r, 0

6 Теплота, затраченная на нагрев воды до кипения: При

7 Теплота, затраченная на парообразование при р = const:

8 Теплота, затраченная на перегрев пара:

9 p, t к, v, v, h, h, r, S, S.

10 К Между параметрами существуют расчетные зависимости: энтальпия, или, внутренняя энергия В критической точке К h = h; r = 0. Если парообразование кипением осуществляется при p = const, то вся подведенная теплота от до будет равна:

11 Удельный объем влажного насыщенного пара равен: Энтальпия влажного насыщенного пара равна: Энтропия влажного насыщенного пара равна: Внутренняя энергия влажного насыщенного пара равна:

12 T – s диаграмма водяного пара T, К

14 h – s диаграмма водяного пара

15 Термодинамические процессы в диаграмме h – s

16 Название процесса Определение изменения внутренней энергии Определение подведённой или отведённой теплоты q Определе ние работы Изохорный процесс v = const Изобарный процесс p = const Изотермическ ий процесс T = const Адиабатный процесс q = 0