Apa ca agent de răcire

Proprietățile fizice ale apei

căldura specifică

O proprietate importantă a oricărui mediu de transfer de căldură este capacitatea sa de căldură. Pentru a pune în termeni de masă și diferența de temperatură a lichidului de răcire. veți obține o capacitate de caldura specifica.

Acesta este notat cu litera c, și are o dimensiune de kJ / (kg • K)

Capacitatea termică specifică - cantitatea de căldură. să treacă la 1 kg de substanță (de exemplu, apă) pentru a încălzi cu 1 ° C. Pe de altă parte, substanța dă aceeași cantitate de energie atunci când se răcește.

Valoarea medie a căldurii specifice a apei în intervalul între 0 ° C și 100 ° C este:

c = 4,19 kJ / (kg • K) sau c = 1,16 Wh / (kg • K)

Cantitatea de căldură generată sau absorbită Q. J. exprimată în kJ sau, în funcție de masa m. exprimată în kg c căldura specifică și diferența de temperatură. exprimată în K.

Masa m - V. este volumul de apă exprimat în m3, înmulțită cu densitatea apei care p. exprimată în kg / m3. Astfel, formula poate fi reprezentată după cum urmează:

Q = V • ρ • c (θV - fR)

Este cunoscut faptul că densitatea apei variază în funcție de temperatura. Cu toate acestea, pentru a simplifica calculele utilizate = 1 kg / dm3, în intervalul de la 4 ° C până la 90 ° C

termeni fizici „energie“, „de lucru“ și „cantitatea de căldură“ sunt echivalente.

Următoarea formulă este folosită pentru a converti jouli în alte dimensiuni:

1 J = 1 Nm = 1 Ws sau 1 MJ = 0,278 kWh

Creșterea și scăderea volumului

Schimbarea volumului de apă

Când apa se încălzește sau se răcește, densitatea sa scade.

Toate materialele naturale se extinde atunci când este încălzit și la racire se contracta. Singura excepție de la această regulă este apa. Această proprietate unică se numește anomalie sa de apă.

Apa are cea mai mare densitate la + 4 ° C, în care compusul 1 dm 3 = 1 L are o greutate de 1 kg. În cazul în care apa este încălzită sau răcită cu privire la acest punct, cresc în volum, reducerea densității înseamnă, adică. E. Apa devine mai ușoară.

Se poate observa clar în punctul rezervor de preaplin.

Rezervorul este exact 1000 cm3 apă la + 4 ° C La încălzirea unei cantități de apă din rezervor va avea ca rezultat o capacitate volumetrică. Dacă încălzirea apei la 90 ° C, aceasta va avea ca rezultat capacitatea volumetrică a exact 35,95 cm3, ceea ce corespunde la 34,7 g

Caracteristicile apă clocotită

Schimbarea de starea de agregare, la temperaturi mai ridicate

Dacă apa se încălzește într-un vas deschis, se fierbe la o temperatură de 100 ° C Dacă vom măsura temperatura apei de fierbere. se pare că rămâne la 100 ° C pentru a se evapora pana la ultima picătură. Astfel, un consum constant de căldură este utilizat pentru vaporizarea completă a apei, adică. E. își schimbă starea de agregare. Această energie este, de asemenea, numit de căldură latentă (ascunsă). Dacă aport de căldură continuă, temperatura aburului format va începe să crească din nou.

Procedeul descris este dat sub presiunea aerului de 101,3 kPa la suprafața apei. Pentru orice alte schimbări punct de fierbere de presiune a aerului de la 100 ° C

Dacă am repetat experimentul descris la o altitudine de 3000 m. - am constata că există apă clocotită deja la 90 ° C Motivul pentru acest comportament este o reducere a presiunii atmosferice cu înălțimea.

Mai mică presiunea pe suprafața apei. mai mică punctul de fierbere. Invers, punctul de fierbere va fi mai mare atunci când presiunea pe suprafața apei. Această proprietate este utilizată, de exemplu, într-o oala sub presiune.

Punctul de fierbere al apei ca funcție a presiunii

Presiunea din sistemul de încălzire a crescut în mod deliberat. Acest lucru ajută la prevenirea formării de bule de gaz în condiții critice de funcționare, și previne, de asemenea, pătrunderea aerului exterior în sistem.

apă de expansiune în timpul încălzirii și protecție împotriva suprapresiunii

Sisteme de încălzire a apei funcționează la temperaturi ale apei de până la 90 ° C In mod normal, sistemul este umplut cu apă la o temperatură de 15 ° C, care este apoi expandat prin încălzire. Nu putem permite ca această creștere a condus la o presiune în exces de lichid și preaplin.

Sistemul de încălzire cu supapă de siguranță integrată

Atunci când încălzirea este oprită în timpul verii, volumul de apă este a revenit la valoarea sa inițială. Astfel, pentru a asigura extinderea buna a apei necesare pentru a stabili un rezervor suficient de mare. Sistemele de încălzire mai vechi au rezervoare de expansiune deschise. Ele sunt întotdeauna situate deasupra cea mai mare parte a conductei. Pe măsură ce temperatura crește în sistem, care rezultă în extinderea apei. Nivelul în rezervor este de asemenea crescută. Prin reducerea temperaturii scade corespunzător.

Când presiunea din sistem nu poate preveni creșterea presiunii în conducte și alte elemente ale sistemului de mai sus valoarea limită. Prin urmare, o condiție esențială pentru fiecare sistem de încălzire este prezența a supapei de siguranță.

Atunci când presiunea în exces a supapei de siguranță trebuie să fie deschis și cantitatea în exces de apă groapă. care nu poate găzdui vasul de expansiune. Cu toate acestea, într-un sistem atent proiectat și întreținut este o condiție critică nu ar trebui să apară.

Toate aceste argumente nu iau în considerare faptul că pompa de circulație crește și mai mult presiunea în sistem.

Relația dintre temperatura maximă a apei. pompa selectată. dimensiunea rezervorului de expansiune și calendarul supapei de limitare a presiunii trebuie să fie stabilite cu atenție. Selecție aleatorie a componentelor sistemului - chiar și pe baza valorii lor - în acest caz, este inacceptabilă.

Vas de expansiune cu membrană este furnizat umplut cu azot. Presiunea inițială din vasul de expansiune al membranei trebuie ajustată în funcție de sistemul de încălzire. Extinderea apei din sistemul de încălzire intră în rezervor și comprimă camera de gazare prin diafragmă. Gaze pot fi comprimate și lichid - nr.

Înainte de umplerea sistemului cu apă

Determinarea presiunii
Presiune - această fluide presiune statică, măsurate în vase, conducte în raport cu presiunea atmosferică (Pa mbar bar).

presiune statică
Presiunea statică - este presiunea unui lichid în repaus.
= Nivelul de presiune statică deasupra unui punct de măsurare corespunzător plus presiunea inițială din vasul de expansiune.

presiune dinamică
Presiune dinamică - presiunea fluxului de lichid în mișcare.

Presiune de refulare a pompei
Această presiune de ieșire a pompei centrifuge în timpul funcționării sale.

cădere de presiune
Presiune. dezvoltat de către pompa centrifugă pentru a depăși rezistența totală a sistemului. Se măsoară între orificiul de admisie și orificiul de evacuare al pompei centrifuge.

presiunea de lucru
Presiune. disponibil în sistem în timpul funcționării pompei.

Presiune de lucru admisibila
Presiunea maximă de funcționare permisă de condițiile de siguranță a pompei și a sistemului.

Cavitația - este formarea de bule de gaz, ca urmare a presiunii locale este sub presiunea de vaporizare a lichidului pompat la orificiul de intrare al rotorului. Acest lucru duce la o scădere a performanței (presiune) și eficiența și cauzează zgomotul și distrugerea componentelor interioare ale materialului.

Datorită prăbușirea bule de aer în zonele de presiune mai mare (de exemplu, la ieșirea rotorului) explozii microscopice provoca supratensiuni de presiune care pot deteriora sau distruge sistemul hidraulic. Primul semn este zgomotul în rotor și eroziunea acestuia.

Un parametru important este centrifugal pompa NPSH (înălțimea coloanei de lichid deasupra duzei de admisie a pompei). Acesta definește presiunea minimă la intrarea pompei, tipul de date necesare pentru funcționarea pompei fără cavitatie, E. Presiunea suplimentară t. Necesară pentru a preveni bule.

La valoarea NPSH este afectată de tipul si viteza rotorului pompei. Factorii externi care influențează acest parametru este temperatura fluidului, presiunea atmosferică.

Prevenirea cavitatie
Pentru a evita cavitația, fluidul trebuie să curgă în intrarea pompei centrifuge la o anumită înălțime minimă de absorbție, care depinde de temperatură și presiune atmosferică.

Alte modalități de a preveni cavitatie sunt:

• Creșterea presiunii statice
• Coborârea temperatura (PD cădere de presiune vaporizarea) lichid
• Selectarea pompei cu o valoare mai mică a capului hidrostatică constantă (de aspirație minimă, NPSH)