WorldodTech

Ответ на теоретический вопрос “Как изменяются параметры влажного пара при дросселировании?”

Как изменяются параметры влажного пара при дросселировании?

Если в трубопроводе на пути движения газа или пара встреча­ется местное сужение проходного сечения, то вследствие сопротивле­ний, возникающих при таком сужении, давление р2 за местом сужения всегда меньше давления р1 перед ним (рис 2). Это явление, при котором пар или газ переходит с высокого давления на низкое без совершения внешней работы и без подвода или отвода теплоты, назы­вается адиабатным дросселированием, или м я т и е м (также редуцированием, или торможением).

Любой кран, вентиль, задвижка, клапан и прочие местные сопро­тивления, уменьшающие проходное сечение трубопровода, вызывают дросселирование газа или пара и, следовательно, падение давления. Иногда дросселирование специально вводится в цикл работы той или иной машины: например, путем дросселирования пара перед входом в паровые турбины регулируют их мощность. Аналогичный процесс осуществляется и в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания, где мощность регулируется изменением положения дроссельной заслонки карбюратора.

Дросселирование газов и паров используют для понижения их давления в специальных редукционных клапанах, широко применяе­мых в системах тепло - и парогазоснабжения различных предприятий, а также и в холодильной технике для получения низких температур и сжижения газов путем их многократного дросселирования .

Физическое представление о падении давления за местным сопро­тивлением, обусловлено диссипацией (рассеянием) энергии потока, рас­ходуемой на преодоление этого местного сопротивления.

При дросселировании потеря давления р1 — р2 тем больше, чем меньше относительная площадь сужения.

Рассмотрим подробнее адиабатное дросселирование. Адиабатным дросселированием (или мятием) называют необратимый переход рабочего тела от высокого давления p1 к низкому давлению p2 без теплообмена. При подходе к диафрагме (рис.1 и рис.2) поток, сужаясь, разгоняется, давление внутри его уменьшается, а на стенки трубопровода и диафрагмы вслед­ствие торможения газа в застойной зоне оно несколько повышается. После прохождения отверстия поток, расширяясь до стенок трубопро­вода, тормозится, давление

газа при этом возрастает. Однако давление p2 в сечении II после диафрагмы оказывается меньше давления p1 в сечении I перед диафрагмой. Снижение давления является следствием потерь на трение и вихреобразование, вызванное разностью давлений у стенок диафрагмы и в потоке. Вследствие этих потерь процесс дросселирования является необратимым процессом и протекает с увеличением энтропии. Поток, однако, после прохождения диафрагмы, стабилизируется и газ течет, заполняя все сечение трубы. Процесс дросселирования не сопровождается совершением газом полезной работы, т.е. для такого процесса lтех=0.

Величина снижения давления зависит от природы газа, параметров его состояния, скорости движения и степени сужения трубопровода.