Проектировщики ПАРовыхкотельных, Объединяйтесь Опции

[avodo]

Да и вообще по новым сведениям - адиабатное расширение к которому относится расчет и дросселирование в клапане это совершенно разные вещи. Отличие в том что дросселирование происходит через узкое сопло с большими скоростями и возникает так называемый эффект Джоуля Томпсона.

"...Эффект Джоуля-Томпсона:
(Дроссельэффект) заключается в изменении температуры газа при его адиабатическом (без теплообмена с окружающей средой) дросселировании, т.е. протекании через пористую перегородку, диафрагму или вентиль. Эффект называется положительным, если температура газа при адиабатическом дросселировании понижается, и отрицательным, если она повышается. Для каждого реального газа существует точка инверсии - значение температуры при которой измеряется знак эффекта. Для воздуха и многих других газов точка инверсии лежит выше комнатной температуры и они охлаждаются в процессе Джоуля-Томсона. Дросселирование - один из основных процессов, применяемых в технике снижения газов и получения
сверхнизких температур. Способ определения термодинамических величин газов, например, энтальпии, путем термостатирования исходного газа, дросселирования его с последующим измерением тепла, подведенного к газу, отличающийся тем, что с целью определения термодинамических величин газов с отрицательным эффектом Джоуля-Томсона. Газ после
дросселирования охлаждают до первоначальной температуры, затем нагревают до температуры после дросселя с измерением подведенного к нему тепла и по известным соотношениям определяют искомые величины..."

Тем более что насыщенный пар тем более со степенью сухости отличной от 1 назвать газом будет не правильно, газом является только перегретый пар

[avodo]

Да и вообще по новым сведениям - адиабатное расширение к которому относится расчет и дросселирование в клапане это совершенно разные вещи. Отличие в том что дросселирование происходит через узкое сопло с большими скоростями и возникает так называемый эффект Джоуля Томпсона.

"...Эффект Джоуля-Томпсона:
(Дроссельэффект) заключается в изменении температуры газа при его адиабатическом (без теплообмена с окружающей средой) дросселировании, т.е. протекании через пористую перегородку, диафрагму или вентиль. Эффект называется положительным, если температура газа при адиабатическом дросселировании понижается, и отрицательным, если она повышается. Для каждого реального газа существует точка инверсии - значение температуры при которой измеряется знак эффекта. Для воздуха и многих других газов точка инверсии лежит выше комнатной температуры и они охлаждаются в процессе Джоуля-Томсона. Дросселирование - один из основных процессов, применяемых в технике снижения газов и получения
сверхнизких температур. Способ определения термодинамических величин газов, например, энтальпии, путем термостатирования исходного газа, дросселирования его с последующим измерением тепла, подведенного к газу, отличающийся тем, что с целью определения термодинамических величин газов с отрицательным эффектом Джоуля-Томсона. Газ после
дросселирования охлаждают до первоначальной температуры, затем нагревают до температуры после дросселя с измерением подведенного к нему тепла и по известным соотношениям определяют искомые величины..."

Тем более что насыщенный пар тем более со степенью сухости отличной от 1 назвать газом будет не правильно, газом является только перегретый пар

[Машинист]

Да и вообще по новым сведениям - адиабатное расширение к которому относится расчет и дросселирование в клапане это совершенно разные вещи. Отличие в том что дросселирование происходит через узкое сопло с большими скоростями и возникает так называемый эффект Джоуля Томпсона.

Таки тысячу раз да, и это не новые сведения.
Дросселирование - процесс изоэнтальпный (протекающий при постоянной энтальпии)
Адиабатное расширение (сжатие) - процесс изоэнтропный (протекающий при постоянной энтропии)
И то и другое чисто теоретически и в жизни не бывает, но на диаграмме i-s это перпендикулярные друг другу процессы

[zeman]

Адиабатное расширение (сжатие) - процесс изоэнтропный (протекающий при постоянной энтропии)

Ээээ... читай мою подпись
И еще Википедию

[avodo]

По новым сведениям - это я имею ввиду что прежде я рассчитывал процесс который логично казался обычным расширением... То есть на первый взгляд расширение в турбине или в узком сопле клапана кажутся очень похожими если не одинаковыми (ИМХО). Однако все же вещи разные, хотя лично мне физическая суть отличий так яснее и не стала.

Также я понял что и товарищ Zeman не согласен с товарищем Машинистом
Надеюсь на продолжение дискуссии.
А вообще тот расчет который я представил конечно же работает для перегретого пара, при расширении его адиабатно например в турбине. Единственно что показатель адиабаты может немного меняться при существенном изменении давления, это надо учитывать. Ну и конечно я расстроился что этот расчет который долго не давал мне покоя не пригоден для расчета изменения состояния пара при редуцировании.
Единственно что немного успокаивает - добрые люди поделились программой HISYS которая может моделировать расширение как в турбине так и в клапане. Да и еще много чего умеет.

Сообщение отредактировал avodo - 13.11.2010, 18:10

[zeman]

То есть на первый взгляд расширение в турбине или в узком сопле клапана кажутся очень похожими если не одинаковыми (ИМХО).

Есть существенная разница. Расширение в турбине происходит с передачей энергии пара в механическую работу вращения турбины. В клапане никакой работы не производится, так как процесс адиабатический, то просто пар переходит в другое состояние, в этом вся разница.

[avodo]

То есть если вал турбины заклинить, и пар пройдет через ротор не вращая его - получится такой же процесс как в клапане ?

Пар в турбине работу совершает просто расширяясь и толкая лопатки... А что в клапане ? он точно также толкает все элементы - корпус, шток и т.д., с той лишь разницей что эти элементы не поддаются этим толчкам. Понятно что эти рассуждения не верны, но и то, что пар совершает работу в турбине а в клапане нет, объясняет только результаты а не процессы.

[Машинист]

Ээээ... читай мою подпись
И еще Википедию

Ээээ... Зачем википедия.
У нас источников масса посерьезнее есть.
P.S. Смотри мою подпись

[Машинист]

Да, товарищ Земан прав - не всякое адиабатное расширение, в общем, происходит в турбине.
"Адиабатный" - без теплообмена с окружающей средой, в т.ч. и расширение в клапане также может рассматриваться как адиабатное.
Однако сам факт остается таковым - дросселирование и расширение в турбине, вещи совершенно разные ©
Вот что по поводу дросселирования написано у А.М.Литвина:
 SWScan00503.bmp ( 2,16 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 19

 SWScan00504.bmp ( 2,16 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 17

[alesio]

А вы не подскажете полное название данной литературы?

[Машинист]

Это Литвин Александр Моисеевич "Техническая термодинамика" 1963г. М.-Л. Госэнергоиздат, 312с. (издание 4-е)

[zeman]

То есть если вал турбины заклинить, и пар пройдет через ротор не вращая его - получится такой же процесс как в клапане ?

Пар в турбине работу совершает просто расширяясь и толкая лопатки... А что в клапане ? он точно также толкает все элементы - корпус, шток и т.д., с той лишь разницей что эти элементы не поддаются этим толчкам. Понятно что эти рассуждения не верны, но и то, что пар совершает работу в турбине а в клапане нет, объясняет только результаты а не процессы.

Рассматривай эти процессы не с точки зрения формальной логики, а с точки зрения закона о сохранении энергии. В случае турбины энергия пара переходит в работу вращения турбины плюс энергию пара на выходе из турбины. В случае дросселирования энергия никуда не отводится (теплопотерями пренебрегаем), поэтому результатом может быть только изменение состояния пара, а конкретно - РОСТ ЭНТРОПИИ!!!

Сообщение отредактировал zeman - 16.11.2010, 10:44

[avodo]

Значит меня в универе правильно научили. Открыл h-s диаграмму, посмотрел по реальным цифрам - все как учили. А ведь я задавал этот вопрос на семинаре Spirax Sarco - меня уверили что пар не станет перегретым. Видимо это выполнимо только изначально сухого насыщенного и влажного пара. По крайней мере они сами так в этом уверены:
Влияние редуцирования пара на его перегрев

По представленным материалам Машиниста небольшая ясность появляется насчет дросселирования. Спасибо!

Сообщение отредактировал avodo - 16.11.2010, 12:18

[gilepp]

А ведь я задавал этот вопрос на семинаре Spirax Sarco - меня уверили что пар не станет перегретым. Видимо это выполнимо только изначально сухого насыщенного и влажного пара. По крайней мере они сами так в этом уверены:

Все верно, так оно и есть, я также в этом уверен, потому, что десятки раз в этом убеждался :-). По жизни пар достаточно влажный и на практике если мы имеем дело с насыщенным паром невысоких давлений и расходов, то после редуцирования он становится насыщенным уже через пару метров паропровода. Это происходит также из-за механических процессов в трубе и теплопотерь.

[avodo]

...
По представленным материалам Машиниста небольшая ясность появляется насчет дросселирования. Спасибо!

То есть процесс и правда изначально идет как изоэнтропийный, по вертикальной линии 1-3 (на рисунке 9-25 с этой страницы ), его энергия переходит в кинетическую (большой рост скорости) а при снижении скорости после сопла клапана эта кинетическая энергия переходит в энтальпию, которая в свою очередь почти равна начальной энтальпии (процесс 3-2). В турбине же кинетическая энергия вся тратится на вращение лопаток, и процесса 3-2 не происходит!

Выводы! Если скорость после клапана окажется больше чем скорость до клапана, то не вся кинетическая энергия перейдет в энтальпию, часть ее будет затрачено на приращение скорости. Энтальпия за клапаном будет меньше начальной энтальпии. А если диаметр после клапана будет сильно завышен, скорость меньше чем до клапана то в итоге пар будет иметь существенный перегрев.

Зная все эти принципы, а также как мы помним кинетическая энергия (энтальпия)= mV*V/2 можно построить реальный процесс на диаграмме и точно узнать какое состояние пара будет после клапана. А не гадать на кофейной гуще (то есть ссылаясь на потери в окружающую среду или на силы трения)

P.S. Можно и мою подпись заодно прочитать!
"Per aspera ad astra" (Через терни к звездам. лат)

Сообщение отредактировал avodo - 16.11.2010, 13:01

[gilepp]

А если диаметр после клапана будет сильно завышен, скорость меньше чем до клапана то в итоге пар будет иметь существенный перегрев.

Всегда считаю Ду паропроводов насыщенного пара исходя из скорости 25-40 м/с при имеющемся давлении.
Просто мой опыт показывал и показывает то, что я и написал. Работаю не первый день и никакие манипуляции с диаметрами паропровода после клапана не показывали обратного. Так что про гущу прошу не обобщать - это опыт, а не формулы, хоть и математически правильные.

Сообщение отредактировал gilepp - 16.11.2010, 13:23

[avodo]

Дело не в обобщении!
Просто получается что отношение скоростей пара после клапана и до клапана - это самый важный критерий, и именно он говорит о состоянии пара, а никакие другие потери на трение или в ОС! Этот же критерий объясняет эффект описанным zyUKR1 по поводу образования конденсата после клапана который потом испаряется. Этот конденсат образуется не из-за теплопотерь, а из-за высоких скоростей в самом клапане, которые приводят к падению энтальпии.
Просто так держать скорость в пределах норм - не покажет о состоянии ничего.
Вот об этом я хочу сказать.
Если например после клапана убрать вообще трубопровод и поставить только плавное расширение, то на выходе из этого диффузора всегда будет прилично перегретый пар и ни капли конденсата! Единственно что размеры такого диффузора должны быть соизмеримы со скоростями парового потока.
Смутно помню что кто то уже упоминал важность значения скорости за клапаном - теперь мы получили физическое подтверждение что ее надо учитывать и как.
Всем спасибо, думаю эта информация будет многим полезна, также как была бы полезна мне, если бы не я это написал

2 gilepp
Никого не хочу обижать но вот именно сейчас проектирую РОУ с начальными параметрами Р=5 ати и Т=210 градусов С, то есть перегрев 51 градус. Так что не всегда пар по жизни влажный

Сообщение отредактировал avodo - 16.11.2010, 13:56

[gilepp]

Не спорю, все правильно и очень полезно.

Р=5 ати и Т=210 градусов С, то есть перегрев 51 градус. Так что не всегда пар по жизни влажный

... это просто перегретый пар, никаких вопросов и я бы РОУ предусмотрел :-)

[avodo]

Это понятно, никто не спорит, разбор полетов был по поводу состояния пара после клапана
Ну и в общем то ответы найдены

[tiptop]

Для воздуха и многих других газов точка инверсии лежит выше комнатной температуры и они охлаждаются в процессе Джоуля-Томсона

Заметно выше...

приблизительно 620°С для кислорода, 460°С для азота

[avodo]

Не нашел там этих температур, да и значения они не имеют уже никакого... Главное что теперь понятно как можно рассчитать свойства пара после редуцирования. Попозже думаю выложу расчетик

[Ramzes 16]

Энтропия впервые введена Клаузиусом в термодинамике в 1865 году для определения меры необратимого рассеивания энергии, меры отклонения реального процесса от идеального. Определённая как сумма приведённых теплот, она является функцией состояния и остаётся постоянной при обратимых процессах, тогда как в необратимых — её изменение всегда положительно.

А энтропия растет.................(Лившиц)

[Ramzes 16]

Вот что по поводу дросселирования написано у А.М.Литвина:
SWScan00503.bmp ( 2.16 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 11
SWScan00504.bmp ( 2.16 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 12

Большая просьба к Машинисту!!!!
подскажите пожалуста как называется книга и какое издание
Написано довольно доходчиво хотелось бы найти

[Машинист]

Смотрите сообщение №100

[Ramzes 16]

Литвин Александр Моисеевич "Техническая термодинамика" 1963г. М.-Л. Госэнергоиздат, 312с. (издание 4-е)
К сожалению в сетке не нашел
Если у кого то есть в электронке просьба выложить

[Aleksandr17]

Приветствую котельщиков. В основном проектирую водогрейные, но так сложилось, что на стадию "П" нужно запроектировать паровой котел и два водогрейных. С водогрейными проблем нет, схема и все остальное есть, а с паром немного мучаюсь. Схему паровой прикладываю ниже. Котел, конденсатный бак, деаератор, хВО подобраны совместно с представителями оборудования. Остановился я на определении диаметров паропроводов, конденсатопроводов, подбора конденсатных насосов.
Если есть у кого замечания пишите, делаю срочно, как всегда на вчера.

Прикрепленные файлы

 ______3_1.pdf ( 127,42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 90

 

[gilepp]

Там, где кг/год вероятно имеется в виду кг/час ?
На дренаже коллектора судя по всему не водомiр, а конденсатоотводчик.
Пар, который идет на потребители, на чертеже имеет разное давление, а редуктора нет. Как так ?
969 кг/час при давлении 8 бар изб. - Ду 50
2920 кг/час при давлении 8 бар изб. - Ду 80
1950 кг/час при давлении 2,5 бар изб. - Ду 100, а при давлении 8 бар изб. - Ду 65.

Сообщение отредактировал gilepp - 14.1.2011, 22:33

[Aleksandr17]

Там, где кг/год вероятно имеется в виду кг/час ?

Пар, который идет на потребители, на чертеже имеет разное давление, а редуктора нет. Как так ?

спасибо за ответ.
то на укр.языке(кг/годину - кг/час)
не предусмотрел, первый раз паровую схему делаю, много чего могу не учесть((( сроки сжаты до не могу!

А диаметры по какой формуле рассчитывали?

Сообщение отредактировал Aleksandr17 - 14.1.2011, 22:42

[gilepp]

Диаметры принимаются исходя из скорости 25-40 м/с.

Быстрый расчет скорости пара в паропроводе вычислить просто:

V=Q/(3600c*S),

Где:
V – скорость пара, м/с
Q – объемный расход пара, м3/ч (см. таблицу свойств насыщенного пара, переводите массовый расход в объемный)
S – площадь сечения трубы, м2

Ну и наоборот - задавая скорость можете вычислить диаметр трубы.

Есть еще табличный вариант - см. вложение.

Прикрепленные файлы

 ____________.JPG ( 110,54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 88

 

[gloom11]

День добрый. Проектирую водогрейные но вот начальству захотелось освоить и паровые... Подскажите начинающему:
Паровая котельная 10 тп/ч, 4 бара, 144 оС, возврат конденсата 100%, 2,4 бара, 125 оС.
В котельной предусматривается бак DEG 8000 ICI Caldaie для сбора конденсата, в котлы конденсат нужен 95 оС, а при 125 оС его поднимать нужно метров на 11..
охлаждать его что ли.. но тут вопрос - что нагревать? замкнутый круг...

[pragmatik]

У вас возврат будет через промежуточный бак?