Лабораторный практикум по курсу "Процессы и аппараты". Гидромеханические и тепловые процессы. Николаев Г.И - 65 стр.

      Процессы выпаривания проводят под вакуумом- при избыточном и атмосферном дав-
лениях. Выбор давления связан со свойствами выпариваемого раствора и возможностью ис-
пользования тепла вторичного пара.
      Выпаривание под вакуумом имеет определенные преимущества перед выпариванием
при атмосферном давлении, так как проводится процесс при более низких температурах.

                                      Кипение жидкостей

       При нагреве до температуры кипения пограничный слой жидкости у стенки нарушает-
ся - на мельчайших неровностях стенки, передающей тепло, образуются пузырьки пара. Ве-
личина, форма и число пузырьков зависят от количества подводимого тепла, шероховатости
и чистоты поверхности нагрева, а также от способности жидкости смачивать эту поверх-
ность.
       Достигнув определенной величины, пузырьки поднимаются к поверхности кипящей
жидкости. Во время подъема они увеличиваются в объеме вследствие испарения жидкости
внутрь пузырьков. Таким образом, процесс переноса тепла при кипение складывается из от-
дачи тепла жидкости стенкой и передачи тепла внутренней поверхности пузырька в виде
теплоты испарения. При этом необходимо преодолеть термическое сопротивление тонкого
пограничного слоя жидкости на границе, пузырек - жидкость, т.е. иметь температуру выше
температуры пузырька. В результате жидкость несколько перегревается относительно тем-
пературы насыщения пара над поверхностью кипящей жидкости.
       Очаги образования мелких пузырьков мельчавшие бугорки на твердой поверхности,
частицы загрязнения и т.п.) носят название центров парообразования. Интенсивность обра-
зования пузырьков возрастает до некоторого предела с увеличением разности температур
между стенкой и кипящей жидкостью (∆t=tст-tкип). С возрастанием ∆t увеличивается плот-
ность теплового потока q, т.е. количество тепла, передаваемого жидкости в единицу времени
единицей поверхности стенки. Возникающие при этом перемешивание жидкости, обуслов-
ленное ростом, отрывом и всплыванием пузырьков, приводит к увеличению коэффициента
теплоотдачи α (рис.16.1)
        Этой области на рис.16.1 соответствует режим пузырчатого, или ядерного кипения,
характеризуемый относительно высокой интенсивностью теплоотдачи.
        Однако при дальнейшим увеличение ∆t число центров парообразования возрастает
настолько, что происходит слияние пузырьков пара и поверхность нагрева покрывается пло-
хо проводящей тепло пленкой перегретого пара. Несмотря на то что, эта пленка не стабиль-
на, ее образование, приводит к значительному падению величины. Соответствующий режим,
изображаемый правый нисходящей ветвью кривой d=f(∆t ) на рис.16.1, носит название пле-
ночного кипения.

                                Методика проведения работы

      Прибор состоит из стеклянной колбы с пробкой, в которую вставлены два термометра
(один погружен в раствор другой - в пар) и трубка с краником, соединенная со стеклянным
конденсатором. Внутри колба установлена на электронагревательной плитке, которая через
электросчетчик присоединяется к электрической сети. Все отсчеты начинаются с момента
кипения раствора.