|
Основные теоретические положения
Водяной пар имеет достаточно широкое распространение, обусловленное его использованием как рабочего тела в паросиловых установках, так и в качестве теплоносителей. Имея, как правило, состояние, близкое к состоянию жидкости, он не подчиняется законам для идеальных газов, т.е. водяной пар - это реальный газ.
Критическая точка - точка, соответствующая критическому состоянию вещества, при котором отсутствует различие между жидкостью и паром. В этой точке кипящая жидкость мгновенно переходит в сухой пар. Параметры, определяющие критическую точку называются критическими и для воды имеют следующие значения: Ркр=22,5 МПа; tKp=374,15°C (Т,ф=647,ЗК); vKp=0,00307 м3/кг (где v - удельный объем v=V/m мЗ/кг). Если к сухому насыщенному пару продолжать подводить тепло при постоянном давлении р, то температура его повышается и он называется перегретым паром.
Кроме того, параметрами, характеризующими работу и состояние пара, являются:
q – количество теплоты, подведенное или отведенное от единицы пара (1кг, 1м3, 1 кмоль), тогда размерность q (Дж/кг, Дж/м3, Дж/кмоль).
i – энтальпия пара, Дж/кг,
, (8)
где: U – внутренняя энергия.
Энтальпия перегретого пара:
, (9)
где: i – энтальпия сухогонасыщенного пара, кДж/кг;
qпер – теплота перегрева, кДж/кг.
S – энтропия пара, Дж/кгК, - это отношение количества теплоты, подведенной к объему пара к температуре этого объема.
Значения параметров пара приведены в Таблице 3 и 4.
Для обозначения величин, характеризующих состояние пара, принята следующая индексация: величины с индексом О относятся к начальному состоянию пара; с индексом ' - к температуре парообразования, с индексом ", J– к сухому насыщенному пару.
Если измеряемое давление среды в объекте уменьшится и достигнет loro минимального значении шкалы, на которое установлен контакт 1, стрелка 4 с помощью контакта 3 замкнет цепь и включит лампу Лз определенного циста, например, зеленого.
Если же давление среды увеличится до верхнегозаданного значения, то стрелка с помощью контакта 3 замкнет контакт 2, а следовательно, и цепь красной лампы Лк.
Приборы типа ЭКМ выпускаются класса точности 2.5.
2.4 Манометры электрические дистанционные
Первичные приборы давления применяются в комплекте с вторичными приборами (для дистанционной передачи показаний) и автоматическими регуляторами (в системах автоматического регулирования), а приборы с унифицированным выходным сигналом постоянного тока используются также с информационно – вычислительными
В пружинных манометрах электрических дистанционных типа МЭД происходит преобразование давлении измеряемой среды, приводящего к механической деформации измерительной части прибора, в элегический с hi нал.
На рисунке 4 приведено устройство пружинного манометра типа М-)Д.
Действие этого прибора основано на использовании деформации олновптковой трубчатой пружины 1, свободный конец которой связан рычагом со стальным сердечником (плунжером) 2 дифференциально-грапсформаторного преобразователя 3.
Преобразователь состоит из двух секций первичной обметки, намотанных согласно, и двух секций вторичной (выходной) обмотки, включенных встречно, и подвижного седцечшка2.
Создаваемый первичной обмоткой преобразователя магнитный ноток индуцирует в секциях выходной обмотки э.д.с е\ и Qi значения которых зависят от тока питания первичной обмотки и взаимных пндуктивностей М| и М2 между секциями 1 и 2 вторичной обмотки и первичной обмоткой.
Таблица 3 – Вода и водяной пар на линии насыщения (по давлениям)
р.МПш
| t.с
| | vKflr
| Г.цЦж
| | ДДгК
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0.00100DI
|
129,9
| 29.32
|
| 0,1054
| 8.975
| 0,002
| 17,514
| 0,0010014
| 68,97
| 73.S2
| S533
| 0,2609
| 8,722
| 0.00
| 24,097
| O.0OI002S
| 45.66
| 101,04
|
| 0,3546
| в, 575
| 0.0
| 88.979
| 0,0010041
| 34,81
| 121.42
|
| 0,4225
| 8,473
| о.оо
| К.вв
| 0,0010053
| 28,19
| 137.83
|
| 0,4761
| 8.S93
|
|
| 0,0010103
| И.68
| 1W,«
|
| 0,6492
| 8,149
| 0,020
| 60,08
| 0,0010171
| 7.647
| 251,4
|
| 0,8321
| 7,907
| 0.030
| 69,12
| 0,000222
| 5,226
| 289,3
|
| 0.9441
| 7,769
|
| «1,35
| 0,0010299
| 3,23»
| 340,6
|
| 1,0910
| 7.593
| 0.1
| 99,64
| 0,0010432
| 1,694
| 417.4
|
|
| 7,360
| 0,200
| 120,23
| 0,0010605
| 0,88.14
| 504.8
|
|
| 7,t27
|
| 133,54
| 0,0010733
| 0.60&7
| 561.4
|
| 1.672
| 6,992
| о
| 151,84
| 0,0010927
| 0,3747
| 640,1
|
| 1.830
| 6,822'
| 1.
| 179.8в
| 0,00)1273
| 0.194G
| 762,7
|
| 2,138
| 8.S87
|
| 196.»
| 0,001639
| 0,1317
| 844,6
|
| 2.314
| 6,445
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0,00
| 212,37
| 0,00
| 0,09958
| 903,5
|
| 2,447
| 6,340
| 2.80
| 223,93
| 0.0011972
| O.07993
| 951,8
|
| 2,534
| 6.256
|
2,43,83
| 0,0012163
| O.O66SS
| 1008.3
|
| 2,64В
|
| 4.00
| 250,33
| 0.0032520
| 0,04977
| 1087,5
|
| 2,79В
| 6,070
| 5,00
| 263.9/
| 0,00)2857
| 0.03944
| М54,4
|
| 2.921
| 5,973
| 6,00
| 275, №
| 0,0013|8Ь
| 0,03243
| 1213,9
|
| 3.027
| 5,690
| 8,0
| 294,98
| 0,0013838
| 0.02352
| 1317,0
|
| 3,208
| 5,745
| 10,00
| 310,9$
| 0,0014621
| 0.01803
| 1407.7
| 272S
| 3.330
| 5,615
| 15.06
| 342,11
| 0,001М8
| 0,0103S
|
|
| 3,084
| 5,310
| O.00
| 36S.71
| 0.00204
| 0.00585
|
|
| 4,015
| 4,928
| 22.00
| зга,7
| 0,00273
| 0,00367
|
|
| 4,303
| 4.591
| Таблица 4 – Вода и водяной пар на линии насыщения (по температурам)
t'Q
| р.МГЪ
| о',vfljta
| MJ/ta1
| КДЖ/кг
| КДж/кг
| кДж/(кг-К)
| S
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0,01
| 0,0006108
| 0,0010002
| 206,3
|
|
|
| 9,1544
|
| 0.00087J9
| 0.0010001
| 147,2
| 21,05
|
| 0,0762
| 9,0241
|
| 0.0012277
| 0.0010004
| №6,42
| 42,04
|
| 0,1510
| 8,6994
|
| 0,0017041
| 0.0010010
| 77,97
| 62.97
|
| 0.2244
| 8,7806
|
| 0,002337
| 0,001001$
| 57,84
| 63.90
|
| 0.2964
| 8,6665
|
| 0,003166
| о.ооюоэо
| 43.40
| 104,81
|
| 0,3672
| 8.5570
|
| 0,Ш2Ц
| 0,0010044
| 32,93
| 12S.71
|
| 0.43R6
| MS23
|
| 0,007375
| 0.001007&
| 19.55
| 167/50
|
| 0,6723
| 8,3559
|
| 0,019917
| 0,0010171
| 7.678
| 251,1
|
| 0,8311
| 7,9084
|
| 0,0473В
| 0.0010290
| 3,408
| 334,9
|
| 1.0753
| ?,6[(6
|
| 0.10Ш
| 0.001Ш5
| 1,673
| 419.1
|
| 1.3071
| 7,3547
|
| 0,18854
| 0,0010603
| 0,8917
| 503.7
|
| 1,5277
| 7,1998
|
| 0,3814
| 0.0010798
| 0.5087
| 589,0
|
| 1.7392
| 6,9304
|
| 0.6180
| 0,001(021
| 0.3068
| 676,5
| 27о8
| 1,9427
| 6.750S
|
| 1,0027
| 0,0011275
| 0,1939
| 763.1
|
| 2,1395
| 6,5858
|
| 1.5551
| 0,001156л
| 0.1272
| «52,4
|
| 2,3308
| 6,4318
|
| 2;32<И
| 0,0011900
| 0,08606
| 943,7
|
| 2,5179
| 6.2849
|
| 3.3480
| 0,00(2291
| 0,05957
| 1037,5
| 2ДО
| 2,7021
| 6,1425
|
| 4,694
| 0 0013Г?5
| 0,042(5
| 1135,1
|
| 2.8851
| 6.0013
|
| 6,491
| 0,0013322
| 0,03013
| 1236,9
| 27Ю
| 3,0681
| 5.6573
|
| 8.59?
| 0,00140%
| 0,02164
| 1344,9
|
| 2.2548
| 5,7049
|
| П.290
| 0,001499
| 0.01545
| 1462.1
|
| 3.4495
| 5.R353
| 340 -
| 14,608
| 0,001639
| 0,01078
| 1М4.7
|
| Э.6Й05
| 5,3361
|
| 18,674
| 0,001894
| 0.О06943
|
|
| 3.9162
| 5,0530
|
| 22,122
| 0,00260.
| 0,00347j
| 465,3
| '512,7
| 1,0332
| 1.0755
|
Взаимные индуктивности Mi и М2 равны между собой при среднем положении сердечника внутри катушки преобразователя. При перемещении сердечника вверх, из среднего положения значение взаимной индуктивности М| увеличивается, а М: чмепыпается. При тгом изменяется величина и фаза выходного сигнала Е диффернппалыю-трансформаторного преобразователя. Приборы МЭД выпускаются классов точности 1 и 1,6.
2.5 Дифференциальные манометры
Дифференциальные манометры служат для определения разности (перепада) давлений между двумя точками измерения в жидкой, газовой или паровой среде. Особенно большое распространение они получили для измерения перепада давлений в дроссельных расходомерах.
По принципу действия дифманометры почти не отличаются от манометров, вакуумметров и т.п., измеряющих давление среды по oi ношению к барометрическому давлению.
Так. жидкостный стеклянный двухтрубный дифманометр нашёл широкое применение, так как является простым, надежным и удобным измерительным устройством.
Технические дифманометры по конструкции и принципу действия разделяются на поплавковые, мембарнные, сильфонные, колокольные и кольцевые.
На рисунке 5 приведена схема поплавкового дифианометра. В широкий (плюсовой) сосуд 1 и сообщающийся с ним трубкой 2 узкий (минусовой) сосуд залита рабочая жидкость (ртуть или вазелиновое масло). На, поверхности, жидкости в широком сосуде плавает, поплавок 4, связанный при помощи рычага 5 и оси 6 с указывающей стрелкой 7. Рычаг .\ шарнирно соединенный с поплавком, неподвижно закреплен на оси 6.
При измерении предельного перепада давления h уровень рабочей жидкости в широком сосуде понижается максимально на величину жидкости в узком сосуде повышается на величину. Класс точности приборов 1-1.6.
Рисунок 5. Схема поплавкового дифианометра
Колокольный дифманометр типа ДКО является беешкальным прибором, снабжённым дифференциально -трансформаторным датчиком для дистанционной передачи показаний на вторичный прибор. Он применяется для измерения перепада давления (расхода) газа или воздуха. Чувствительным элементом его является колокол 1, подвешенный на рабочей пружине 2 и опущенный в сосуд 3 с трансформаторным маслом, посредством соединительных трубок 4 и 5 пространство над колоколом сообщается со средой большего, а под ним - меньшего давления. С колоколом жестко связан стальной плунжер 6, перемещающийся внутри индукционной катушки 7 датчика. При настройке прибора степень натяжения пружины 2 можно изменить шиповым устройством 8. В основание корпуса прибора встроена маслоуловительная камера 9, предохраняющая от выброса масла при увеличении измеряемого перепада давления сверх допустимой величины. Класс точности его совместно со вторичным прибором 1,6. Дифманометр типа ДКО применяется также в качестве тягонапоромера
Задачи
2.1 Определить по таблице давление, энтальпию и энтропию сухого насыщенного пара, имеющего температуру 200°С.
2.2 На сколько градусов перегрет водяной пар, если при давлении 1.5МПа его температура ЗОО°С? Определить теплоту перегрева, если энтальпия пара 3033 кДж/кг.
2.3 Определить температуру, удельный объем и энтальпию кипящей воды при давлении 10 МПа.
2.4 Избыточное давление, испытываемое стенками парового котла, составляет 3,4 МПа. Какова температура пара в котле. (Атмосферное давление воздуха принять 0,1 МПа).
3 Контрольные вопросы
3.1 Назовите области применения водяного пара.
3.2 Какие параметры описывают состояние водяного пара?
3.3 Объясните их физический смысл и напишите основные зависимости.
3.4 Что такое перегретый пар и его особенности?
Практическая работа № 3
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|