Процесът на изпаряване и пари видове
Heat-парни цикли
кораб парни турбини в ядрен реактор в различни топлообменници като работен флуид или охлаждаща течност се използва пара и вода. Използването им се дължи на термодинамичните свойства на добро, евтини, достъпни и екологосъобразно.
Преместването на работния флуид от течна в газообразно състояние (или твърдо вещество) фазов преход се нарича. преход фаза от течността в газообразно състояние се нарича също пара и обратен преход от газообразна фаза на течността - кондензация.
Образуването на водна пара може да се появи като резултат от два процеса: изпаряване и кипене.
Изпаряване се случва при изпаряване от повърхностния участък на течни и газообразни фази (със свободна повърхност на водата) при всяка температура на водата. Част молекули притежаващи достатъчна кинетична енергия, листа повърхността на водата. За да се преодолеят силите на привличане работа е, прекарани от енергията на топлинното движение на молекулите. Така, ако течността не се доставя топлина, температурата се намалява, тъй като течността остава по-малки молекули, които имат голям размер на кинетична енергия. Когато енергийни молекули заминаващи балансиран топлина, идващи от околната среда, процесът на температурата на водата понижаване спира. Ако корабът е отворен, пара се разпространява в околната среда, както и изпаряване ще продължи, докато течността се изпари на. В затворен съд идва динамичното равновесие и броя на частици, напускащи течност в сравнение с броя на частици в течността връщане по време на същия период.
Парата, която е в динамично равновесие с течен си, наречена наситен. Ако течната доставката на топлина, оставяйки постоянно налягане, след което скоростта на движение на молекулите ще се увеличи и интензитета на изпарение се увеличава с повишаване на температурата. Когато температурата на течността достига температурата на насищане при дадено налягане, течността започва да кипи. Кипене - процес на интензивно образуване на мехурчета от пара на повърхността на топлообмен в течност с температура на насищане. На кипене е външна проява на образуването на голям брой на мехурчета за обмен повърхност на топлина, отделянето им от повърхността и на повърхността им енергично разбъркване водния стълб. Мехурчетата са интерфейса. Ако температурата се увеличава, за да врящата течност, изпаряването ще пристъпи по-интензивно. Въпреки това, температурата на водата и парата остане непроменен, докато и последната капка течност не заври. Парата не съдържат в структурата си частици от водата, но с температура на насищане и налягане, по сухо наситена пара.
Фиг. 9.1 смес състоянието на пара-течност: а) нагряване на течността; б) началната точка на кипене;
в) процес на кипене; г) крайна точка на кипене - цялата течност се превръща в пара;
г) пара прегряване
Относителното количество на суха пара в общата маса, както и количеството на течността в промените на процеса изпаряване от нула до единица.
Количеството на сух наситена пара (х) в един килограм смес пара-течност се нарича степента на сухота на пара и се изразява в части от единица. Влагата в пара-течност смес килограм на съответно да бъде (1 - х) кг.
Фиг. 9.1 илюстрира пет състояния на пара-течност смес в цилиндричен съд. В съд, затворен свободно подвижно бутало се излива в 1 кг вода. Тъй като масата на буталото не се променя, с подаване на топлина към водата, където наблюдава процеса ще се проведе при постоянно налягане.
Фиг. 9.2 Превръщането на течност в прегрята пара в PV-диаграма
Диаграмата р-V (фиг. 9.2) състоянието на вода е показано на процес, започващ точка на. доставят топлина към водата в това състояние ще доведе до повишаване на температурата на водата, поради което ще се увеличи обема на водата (фиг. 9.1 б). Изобарен процес нагряване ще приключи в точка В, (фиг. 9,2), когато температурата на течността достига температурата на насищане в даден налягане. Въпреки това, тъй като подаването на топлина продължава, течността започва да кипи, е процес на изпарение, обемът на сместа пара-течност се увеличава с размера на пара, образувана (фиг. 9.1). Количеството на увеличения пара, обемът на течни намалява. В тази течност температура и температурата на парата остава постоянна и равна на температурата на насищане. процес на кипене е не само изобарно, но също така изолиран - сегмент В-С на фиг. 9.2. В момента, когато последната капка от течността е варено далеч, степента на качество пара х = 1, цилиндърът се сух наситен температурата на насищане на пара, е показана на Фиг. 9.1 Освен това, въвеждане на топлина в отсъствие на вода води до повишаване на температурата на парата - пара става прегрят - процесът C-D на фиг. 9.2.
9.2 В кривата на диаграма ФБК. наречен лявата граница кривата, определя състоянието на течност, която подава температура до температурата на насищане (температура на кипене). Тази крива пара и още му сухо х = 0. KCL дясната гранична крива съответства на състоянието на сух наситен пара, не течности на тази крива, и степента на качество пара х = 1.
Пространството между лявата и дясната граничните криви - площ на смес пара-течност, тя се нарича мокра пара област (БНП).
ОБЛАСТ диаграми Ливи оставени гранична крива - на преохлажда течност област с температура под температурата на насищане. Област на дясната граница, нали крива принадлежи прегрята пара, чиято температура е по-висока температурата на насищане. Колкото по-висока от температурата на прегрята пара, толкова повече се доближава до идеалния газ.
В БНП изотерми и isobars са хоризонтални прави линии. Диаграми р-V, T-S, з-S, могат да надеждно определяне на параметрите на парата енталпия разлика между енталпиите, графично изобразяват адиабатно процес, което е от голямо значение за изучаването на двигатели и решаване на много други практически проблеми.
Течен крива граница (ляво) и на граничната крива двойка (дясно) са затворени в точка К. точка к - критична точка при което фазовият преход настъпва без промяна на специфичния обем и други физически свойства.
Параметрите на критичната точка на вода: P = 22,129 МРа, TK = 374,15 ° С, специфичен обем VK = 0.00323 m 3 / кг. Освен критичната точка между течност и пари няма разлика. Това хомогенна маса.