ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Испарение химических веществ с открытых поверхностей из "Вентиляция химических производств" При проектировании вентиляции химических заводов необходимо определять количество веществ, испаряющихся с поверхностей разных размеров — от маленьких капель (например, с капелек ртути, которая бывает разлита на полу или оборудовании цехов, где она применяется) до больших площадей, залитых химическими веществами (в ваннах, на полу цехов, а также на территории химических заводов). [c.108] Исследованиям процесса испарения посвящено много работ. Особенно большое число из них (около 2000) написано по испарению воды. Проведенные в последнее время работы Л. Д. Бермана, М. И. Будыко, А. В. Нестеренко, Л. С. Клячко, В. Г. Мацака 16—91 и др. позволили создать общую теорию и расчетные формулы для большинства встречающихся в практике случаев. [c.108] Показатель степени п в условиях свободной конвекции, так же как и при теплоотдаче, меняется от нуля до 7з-[ Рассмотрим три режима процесса испарения. [c.109] Отметим, что при малых значениях произведения критериев GrPr наблюдается испарение с капелек ртути или других летучих веществ, находящихся в размельченном, каплеобразном виде. [c.110] Автором были поставлены опыты по определению испарения ртути при температуре воздуха 10—30 °С, которые подтвердили, что при малых значениях произведения критериев GrPr получается постоянное значение критерия Nu порядка 2—2,5. [c.110] Если считать, что критическое значение произведе ния критериев (GrPr ) p = 40, то законом Nu = ons можно пользоваться при расчете испарения с поверх ности ртути при диаметре ртутных пятен d = 16 мм и температуре поверхности жидкости 70 °С. [c.111] Рассмотрим, как изменяется количество испаряющейся ртути при одной и той же суммарной ее массе G,, но разных диаметрах капелек (от 16 льм и меньше). [c.111] Таким образом, приходим к выводу, что испарение с поверхности ртути при одной и той же суммарной массе ее обратно пропорционально квадрату диаметра капель, на которые она раздроблена. Чем меньше диаметр капель, тем больше ртути испаряется в расчете на единицу ее массы. [c.111] Это свидетельствует о том, что значительная часть паров ртути, загрязняющих воздух производственных помещений, испаряется с поверхности мельчайших капелек. [c.111] Очень много таких капелек бывает на полу и на поверхности оборудования, а также на paMax фонарей и окон верхнего света, где пары ртути конденсируются в зимнее время. При нагревании солнечными лучами эти капельки интенсивно испаряются, загрязняя воздух цеха. Поэтому очистка поверхностей от мелких капель ртути, несмотря на их незначительную суммарную массу, чрезвычайно важна. [c.112] Если жидкость, пары которой тяжелее воздуха, находится в глубоком сосуде, то процесс испарения также будет происходить в результате молекулярной диффузии. [c.112] Ламинарный режим движения воздуха около поверхности испарения наблюдается при 2-10 GrPr (GrPr ) p. Верхний предел рассматриваемого режима зависит от формы поверхности испарения и условий протекания процесса испарения. [c.112] При испарении со смоченных вертикальных стенок можно считать, что критическое значение (GrPr ) p = = 2,3-10 . Л. С. Клячко, рассматривая процесс теплоотдачи, нашел эту величину, считая, что при (GrPr) p должны быть одинаковы значения критерия Нуссельта, определенные по формулам для ламинарного и турбулентного режимов. [c.112] При испарении с горизонтальной поверхности жидкости, пары которой тяжелее воздуха, критическое значение произведения критериев будет больше и может быть принято равным (GrPr ) p = 1,1-10 . [c.113] Таким образом, в зависимости от условий протекания процесса испарения критическое значение произведения критериев GrPr меняется в пределах трех порядков. [c.113] Величину Ар можно найти, пользуясь уравнением (II, 113) для определения изменения плотности воздуха при подмешивании к нему паров или газов. [c.114] М — молекулярный вес паров испаряющейся жидкости. [c.114] Автором были поставлены опыты по определению испарения ртути. Одна серия опытов проводилась в условиях свободной конвекции при ламинарном режиме. Ртуть, которая была налита в неглубокие стеклянные чашечки диаметром 50 мм до самых краев, испарялась с поверхности. Продолжительность опытов доходила до 384 ч. Опыты подтвердили закономерность уравнения (П1, 55). [c.115] Численное значение коэффициента С в опытах получилось равным 0,6, что близко к его теоретическому значению 0,55 для случая испарения с горизонтальной по-верхности при рж р . Некоторое превышение экспериментального значения коэффициента С можно объяснить влиянием радиационного теплообмена. [c.115] Подсчитаем, пользуясь формулой (111,63), количество ртути, испаряющейся с открытой ванны для электролиза хлора на жидком (ртутном) катоде, когда соляной раствор слит и поверхность ртути открыта. Площадь зеркала ванны F = 0,85 X 7,3 = 6,2. м. За определяющий размер для расчета принимаем ширину ванны 0,85 м. Расчет проведем для температуры ртути и воздуха в помещении 25 °С и концентрации паров ртути на удалении от ванны, равной предельно допустимой— /о г/м . [c.115] Вернуться к основной статье