ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепло- и массообмен при конденсации пара в условиях вакуума из "Тепло- и массообмен в процессах сушки" Одна из наиболее тщательных работ по исследованию тепло- и массообмена. при конденсации водяного пара в услов1иях вакуума принадлежит И. С. Максимовской. [c.344] Остановимся на этой работе подробнее. [c.344] Экспериментальная установка состоит из сублиматора, -ковдансатора, холодильной мащины и вакуум-насоса (фиг. 9-13). Сублиматор представляет собой стальную трубу диаметром 159,5 мм, длиной 640 мм, расположенную горизонтально. С обеих сторон труба закрывается крышками, установлев-НЫ М И на прокладках ш вакуумной резины. Крышки имеют окна из органического стекла, которые надежно уплотнены. Корпус сублиматора нагревается специальным электронагревателем мощностью 340 вт. [c.344] Внутри корпуса сублиматора установлены весы с оптическим отсчетом. Основной рабочей частью весшГтляется плоская пружиТЩ иа конце которой укреплен указатель (фиг. 9-14). Наблюдение за стрелкой указа геля ведется снаружи через окно в крышке сублиматора при помощи измерительного микроскопа. [c.344] Схема опытной установки с измерительной аппаратурой. [c.345] В средней части трубопровода расположен вакуумный сильфонный вентиль, который служит для подачи пара из сублиматора в конденсатор. К соединительному трубопроводу у конденсатора приварен напускной вентиль или натекатель. Натекатель дает возможность установить в вакуумной системе любое заданное давление неконденсирующнхся газов. [c.347] Вакуум создавался диффузионным паромасляным насосом ММ-40 с насосом предварительного разрежения (механический ротационно-масляный насос ВН-1 золотникового типа производительностью 1 100 л/мин). [c.347] При ЭТОМ необходимо иметь в виду, что пары, давление которых меньше давления насыщенного пара при температуре поверхности конденсатора, не могут быть сконденсированы. Они попадают в масло ротационного насоса, где конденсируются в результате их сжатия, что вызывает ухудшение вакуума. Диффузионный насос часто перестает работать, так как увеличивается противодавление, создаваемое механическим насосом. Поэтому между насосом и конденсатором была установлена ловушка со шлифом, охлаждаемая жидким азотом. После каждого опыта ловушка снималась и просушивалась. [c.347] В вакуумной технике для удаления влаги, сконденсировавшейся в масляном насосе, применяют продувку газообразным азотом. При откачке насосом сухого азота из баллона в течение 20—30 мин. восстанавливается величина предельного вакуума, создаваемого насосом. [c.347] Еще лучшие результаты дает замена обычного ротационного масляного насоса газобалластным насосом (фиг 9-15,6). В газобалластном насосе предотвращается конденсация откачиваемого пара потому, что в рабочую камору насоса впускается определенное количество воздуха и пар в насосе удаляется еще до наступления конденсации. Схемы работы обычного ротационного масляного насоса и газобалластного насосов приведены на фиг. 9-15. [c.347] Измерение давлений от 1 10 мм рт. ст до 0,5 мм рт. ст. производилось, при помощи термопарного манометра, который был специально проградуирован на измерение давлений парогазовой смеси (завод выпускает термопарные манометры, проградуированные по сухому воздуху, для измерения давлений от 10 мм рт. ст. до I мм рт. ст.). [c.348] Для измерения давлений от 0,5 до 5 мм рт. ст. был изготовлен специальный U-образный. манометр, в котором в качестве рабочей жидкости был взят бутилфталат. Применение бутилфталата, плотность которого 2,055 г .см , увеличивает разность уровней в коленах манометра по сравнению с ртутным манометром в 12,9 раза, что значительно увеличивает точность измерений. Бутилфталат имеет упругость пара при 25° С, равную 2,5-10 5 мм рт. ст., и малую вязкость, что выгодно отличает его от органических масел. Ртутные U-образные манометры для измерения низких давлений обычно изготовляются с запаянным сравнительным концом, из которого предварительно откачивается воздух. Однако при заполнении такого манометра органической жидкостью вакуум в закрытом колене быстро ухудшается из-за растворимости воздуха в рабочей жидкости. В принятой конструкции. манометра воздух из сравнительного колена непрерывно откачивался вакуумным насосом, давление в сравнительном колене конпролировалось термопарным манометром. [c.348] Такой манометр является абсолютным и дает непрерывный отсчет давлений. Давление неконденсирующихся газов измерялось так на входе и выходе из коиденсатора были установлены манометрические лампы ЛТ-2 с ловушками, которые отделялись от конденсатора при помощи вакуумных.. кранов. При рабоге установки кран, соединяющий лампу с конденсатором, был открыт, а ловушка лампы имела температуру окружающего воздуха Для измерения давления кран закрывался, отсекая в лампе порцию паровоздушной смеси, и к ловушке лампы подвешивался сосуд Дьюара с охлаждаемой смесью. Водяной пар конденсировался в ловушке, и показания лампы соответствовали парциальному давлению неконденсирующихся газов в системе. Затем сосуд Дьюара снимался и кран оставался закрытым до тех пор, пока лампа и ловушка не принимали температуру окружающего воздуха. [c.348] Автор специально подробно остановился на измерении давлений потому, что часто применяют для измерения давления неконденсирующихся газов-компрессионные манометры, которые в этих условиях дают неверные результаты. [c.348] В табл. 9-6 приведены значения коэффициента теплообмена при постоянном парциальном давлении пара и при разных содержаниях воздуха. [c.349] Из табл. 9-6 видно, что с увеличением е, т. е. с увеличением парциального давления сухого воздуха, коэффициент теплообмена а увеличивается от 86 до 330 ккал час С. Между тем при давлениях, близких к нормальному барометрическому, увеличение вызывает уменьшение коэффициента а. [c.349] Остановимся на этом подробнее. [c.349] На твердых поверхностях возможна не только пленочная конденсация, но и капельная, при этом коэффициент теплообмена увеличивается до 30 000—40 000 ккал м час С. [c.350] Вернуться к основной статье