Procesul de specii și de vapori de vaporizare
cicluri de căldură abur
Turbinele navă cu abur într-un reactor nuclear în diferite schimbătoare de căldură ca fluidul de lucru sau de lichid de răcire utilizat abur și apă. Utilizarea lor se datorează proprietăților termodinamice de bune, ieftine, la prețuri accesibile și ecologice.
Deplasarea fluidului de lucru din lichid în stare gazoasă (sau solid), fază de tranziție se numește. Tranziția de la faza de lichid în stare gazoasă este numită și generare de abur, iar tranziția inversă de la o fază gazoasă a lichidului - condensare.
Formarea vaporilor de apă se poate produce ca urmare a două procese: evaporare si fierbere.
Vaporizarea are loc după evaporarea din secțiunea de suprafață a fazelor lichidă și gazoasă (cu o suprafață liberă a apei), la orice temperatura apei. Moleculele Partea care posedă energie cinetică suficientă, părăsește suprafața apei. Pentru a depăși forțele de atracție muncii este cheltuită de energia mișcării termice a moleculelor. Astfel, dacă fluid nu este furnizat caldura, temperatura este scăzută, deoarece lichidul ramane molecule mai mici care au o cantitate mare de energie cinetică. Când moleculele de energie termică care pleacă echilibrat provin din mediul înconjurător, procesul de temperatura apei de scădere se oprește. Dacă nava este deschisă, aburul este distribuit în mediu, iar evaporarea va continua până când toate se evapore lichidul. Într-un vas închis vine echilibrul dinamic și numărul particulelor care părăsesc fluidul comparativ cu numărul de particule din lichidul care în cursul aceleiași perioade.
Aburul, care este în echilibru dinamic cu lichid său, numit saturat. În cazul în care alimentarea cu lichid la căldură, lăsând constantă presiunea, atunci viteza de mișcare a moleculelor va crește și intensitatea evaporării va crește odată cu creșterea temperaturii. Atunci când temperatura lichidului atinge temperatura de saturație la o presiune dată, lichidul începe să fiarbă. Fierberea - un proces de formare intensiv de bule de vapori pe o suprafață de schimb de căldură într-un lichid având o temperatură de saturație. Fierbere este o manifestare externă a formării unui număr mare de bule pe o suprafață de schimb de căldură, separarea lor de suprafață și de suprafață le agitare puternică coloana de apă. Bulele sunt interfata. Dacă măriți căldura la lichidul de fierbere, evaporarea se va proceda mai intens. Cu toate acestea, temperatura apei și aburului rămâne constantă atâta timp cât ultima picătură de lichid nu se fierbe. Aburul care nu conține în particulele sale structura de apă, dar care are o temperatură de saturație și presiune, menționat aburul saturat uscat.
Fig. 9.1 Condiția amestec vapori-lichid: a) încălzirea lichidului; b) punctul de fierbere inițial;
c) procesul de fierbere; g) un punct final de fierbere - tot lichidul este transformat în vapori;
d) preîncălzirea abur
Cantitatea relativă de abur uscat în masa totală precum cantitatea de lichid în procedeu o evaporare de la zero la unitate.
Cantitatea de abur saturat uscat (x) într-un kilogram de amestec vapori-lichid se numește gradul de uscare a aburului și este exprimată în fracțiuni de unitate. Umiditatea în vapori-lichid amestec kilogramul este următoarea (1 - x) kg.
Fig. 9.1 ilustrează cinci stări de amestec de vapori-lichid într-un vas cilindric. În vas închis liber piston în mișcare este turnată în 1 kg de apă. Deoarece masa pistonului nu se schimbă, cu aport de căldură în apă, în care procesul monitorizat va avea loc la presiune constantă.
Fig. 9.2 Conversia fluidului în aburul supraîncălzit din pv-diagrama
Diagrama p-v (fig. 9.2), starea apei prezentată în care începe procesul de punctul a. aprovizionare cu energie termică a apei în această stare va avea ca rezultat o creștere a temperaturii apei, din care, deoarece va crește volumul de apă (Fig. 9.1 b). proces de încălzire izobară se va termina la punctul b, (fig. 9.2), atunci când temperatura lichidului atinge temperatura de saturație la presiunea dată. Cu toate acestea, deoarece alimentarea cu căldură continuă, lichidul începe să fiarbă, există un proces de evaporare, volumul amestecului de vapori-lichid este crescut cu cantitatea de vapori formate (fig. 9.1). Cantitatea de vapori crește, volumul de lichid descrește. In aceasta temperatura lichidului, iar temperatura vaporilor rămâne constantă și egală cu temperatura de saturație. proces de fierbere nu este doar o izobară, dar, de asemenea, izolat - segment b-c în Fig. 9.2. Momentul în care ultima picătură de lichid a fiert departe, gradul de calitate a vaporilor x = 1, cilindrul este saturată de temperatura de saturație abur uscat, este prezentată în Fig. 9.1 În plus, intrarea de căldură în absența apei conduce la o creștere a temperaturii aburului - abur devine supraîncălzit - procedeul c-d în Fig. 9.2.
9.2 In curba diagrama FBK. numita curba de delimitare din stânga, determină starea de lichid, care a adus temperatura la temperatura de saturație (temperatura de fierbere). Această curbă de vapori și totuși uscăciune sale x = 0. KCl dreapta curbei de delimitare corespunde stării de vapori saturați uscat, fără lichide pe această curbă, iar gradul de calitate a vaporilor x = 1.
Spațiul dintre curbele de frontieră din stânga și din dreapta - o zonă de amestec vapori-lichid, se numește regiunea de vapori umedă (PNB).
diagrame FIELD Levey lăsat curba de delimitare - o regiune de lichid racim având o temperatură sub temperatura de saturație. Domeniul de marginea din dreapta, curba drept aparține aburului supraîncălzit, a cărui temperatură este peste temperatura de saturație. Cu cât temperatura aburului supraîncălzit, mai mult se apropie gazul ideal.
În PNB izoterme și isobars sunt linii drepte orizontale. Diagrame p-v, T-s, h-s, a permis să se determine în mod fiabil parametrii diferenței entalpie de abur între entalpiile, descrie grafic procesul adiabatic, care este de mare importanță în studiul motoarelor și de a rezolva multe alte probleme practice.
Curba de delimitare a lichidului (stânga) și perechea curba de delimitare (dreapta) sunt închise la punctul K. litera K - un punct critic la care are loc tranziția de fază, fără o modificare a volumului specific și alte proprietăți fizice.
Parametrii punctului critic al apei: p = 22.129 MPa, tk = 374.15 ° C, specific volum = 0,00323 VK m 3 / kg. Dincolo de punctul critic între lichid și vapori este nici o diferență. Această masă omogenă.