Спосіб роботи конденсатора

Способ работы конденсатора путем подачи теплоносителя к вертикальной трубчатой поверхности теплообмена, измерения амплитуды и час 29754 характеристики гравитационно стекающей пленки конденсата 2 и рассчитывают их средние значение, Для измерения локальных амплитудно-частотных характеристик пленки жидкости, текущей по неметаллической, неэлектропроводной эластичной поверхности после доработки используют методы электросопротивления и электроконтактный (Воронцов Е.Г., Ракицкий В.Л. Техника, методика и основные результаты экспериментальных исследований волнового течения орошающих пленок // Киев, политех. ин-т. - Киев, 1983. - 79 с. - (Деп. в УкрНИИНТИ 3.10.1988 № 2522 Ук-88). Измерение амплитуды волн производят электроконтактным методом. На поверхности теплообмена 1, в самой нижней ее точке закрепляют контакт 7. Он должен быть достаточно малым и не вносить локальных возмущений в жидкостный поток конденсата 2. С этой целью используют алюминиевую или медную фольгу толщиной 5 мкм, которую приклеивают к поверхности 1. Токосъемник от контакта отводят с противоположной стороны трубчатой поверхности. Это позволяет не вносить локальное возмущение в пленочный поток. Напротив контакта 7 устанавливают датчик 6, изготовленный на базе промышленного микрометра 75-10. В центре подвижного стержня микрометра укрепляют тонкую нихромовую проволоку диаметром 0,1 мм, изолированную от корпуса датчика. Второй конец проволоки соединяют с измерительной цепью. С помощью генератора сигналов 3 подают напряжение в пределах 1-20 В и с частотой от 10 Гц до 200 кГц в цепь питания датчика 6, состоящую из теплообменной поверхности 1 с закрепленным на ней датчиком 7, жидкостной пленки конденсата 2 и датчика 6. При соприкосновении иглы датчика с наружной поверхностью пленки конденсата цепь замыкается. Выходной сигнал датчика усиливают усилителем низкой частоты УНЧ-10 (поз. 4) и поступает на вход осциллографа 5. Для измерения амплитуды волн применялся электронный осциллограф 30-6М. Амплитуды максимальной (по гребню) dгр и минимальной (по впадине) dос толщины пленки измеряют по фотографиям, снятым с экрана осциллографа. Так как амплитуда волн А характеризуется непосредственно величинами dгр и dос, она может быть найдена из выражения висит от материала электродов 8 и регулируется потенциометром 11. Для усиления силы тока, подаваемого для записи на шлейфы осциллографа 13, служит усилитель постоянного тока 11, питаемый универсальным источником питания 12. Для питания осциллографа постоянным током служит выпрямитель 14. Зависимость параметров пленки от отклонения луча на осциллограмме устанавливается предварительной тарировкой с помощью датчика 6. По осциллограмме подсчитываем частоту импульсов fв fв = n xл , c, l где: n - количество импульсов на данном участке за секунду; хл - скорость ленты (развертки), мм/с; І - длина участка ленты, на котором производилась запись. После проведения достаточного количества экспериментов N рассчитывают среднее значение частоты по формуле fв = l N å fві , N i=1 где: fв - среднее значение частоты волн; N - количество проводимых экспериментов; fвi - ряд наблюдений частоты волн. Дальнейшая обработка полученных данных производится по методике, предложенной в статье (Ракицкий В.Л., Воронцов Е.Г. Применение теории случайных функций для выявления скрытых периодичностей при изучении волнового течения жидкостных пленок // Киев, политех. ин-т. Киев, 1989. - 53 с. / Деп. в УкрНИИНТИ 16.06.1989 № 1765 Ук-89). Вынужденные колебания поверхности теплообмена 1 осуществляют путем подачи внутрь трубы пульсирующего потока трубной среды. Величину пульсирующего потока выбирают в соответствии с измеренными амплитудно-частотными характеристиками из условий разрушения пленки конденсата 2. Предлагаемый способ был апробирован с получением положительного результата на кафедре машин и аппаратов химических производств НТУУ (КПИ) при конденсации водяного пара и исследований влияний воздействия возвратно-поступательных колебаний трубчатой эластичной поверхности теплообмена на коэффициент теплоотдачи. Эксперименты проводились на установке, схема которой приведена на чертеже (фиг.). В качестве теплообменной поверхности использовались тонкостенные полимерные трубки диаметром З0 мм, высотой Н=0,3-1 м с толщиной стенки 100150 мкм из полиэтилена, полипропилена, поликарбоната. На поверхности теплообмена происходила конденсация парообразного теплоносителя (водяного пара). Конденсат в виде гравитационной волновой пленки стекал по вертикальной неподвижной полимерной трубе. Внутрь полимерного рукава снизу вверх подавался поток трубной среды с A=dгр-dос. Для измерения несущей частоты волн используют метод электросопротивления (локальной электропроводности). Он заключается в измерении мгновенных значений силы тока, проходящего через тонкий жидкостный слой между электродами, заделанными в непосредственной близости друг от др уга на поверхности теплообмена. Сила тока в цепи зависит от толщины жидкостного слоя над электродами. Измерительная цепь питается от батарей постоянного тока 10 с напряжением 4,5 В. Рабочее напряжение на точечных электродах 8 (выполненных аналогично контакту 7) 1,4...1,6 В должно быть меньше напряжения разложения, которое за 2 29754 постоянным расходом. При установившемся течении измерялись амплитуда и частота колебаний волновой поверхности пленки конденсата в самой нижней точке теплообменной трубы. Максимальное значение амплитуды волн пленки конденсата, стекающей по неподвижной поверхности теплообмена А=0,8...1,0 мм, при этом частота волн составляла f=18...20 Гц. Затем на пленку конденсата воздействовали колебаниями, направленными по нормали к теплообменной поверхности. Генерация колебаний производилась двумя способами: в первом случае, трубная среда подавалась сильфонным дозатором с: частотой 10…З0 Гц. Амплитуда колебаний поверхности теплообмена изменялась в зависимости от хода сильфона (расхода жидкости за один рабочий ход). Во втором случае колебания поверхности полимерного рукава производились при постоянном расходе теплоагента за счет вибрации в потоке жидкости специальных элементов. Значительное увеличение значений коэффициентов теплоотдачи наблюдалось с достижением максимальных величин амплитудно-частотных характеристик колебаний пленки, т. е. при возникновении резонанса в пленке жидкости. В свою очередь, резонанс в пленке жидкости возникает при возвратно-поступательных колебаниях поверхности теплообмена с частотой f0=20 Гц и амплитудой А0=1 мм. Наблюдается также независимость колебаний волновой поверхности пленки от взаимодействия с газовой фазой и другими случайными воздействиями. Максимальные значения коэффициентов теплоотдачи были достигнуты при разрушении пленки конденсата и достижении явления капельной конденсации. В зависимости от значений частоты и амплитуды колебаний волновой поверхности выделено три случая разрушения пленки конденсата: 1) А>А0 и f=f0 (разрушение пленки при частоте резонанса за счет большой амплитуды колебаний); 2) Аf 0 (разрушение (дробление) пленки высокой частотой колебаний при малых амплитудах); 3) А>А0 и f