Основные понятия

1. 2.Основные теплотехнические понятия

2. 1. Давлением- называется физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности тела перпендикулярно к ней F р = ----- S В СИ единицей измерения давления принят Паскаль (Па) 1Па= 1 Н/м2; 1кПа= 103Па; 1МПа = 106 Па На практике широко применяют внесистемную единицу измерения давления (система МКГСС) – техническую атмосферу (ат). 1 ат = 1 кгс/см2 = 10 000 кгс/м2 = 10 000 мм в.ст. ≅ 105 Па ≅ 100 кПа ≅ 0,1 МПа = 735,6 мм рт.ст. 1 мм в.ст. = 1 кгс/м2 ≅ 10 Па; 1 кПа ≅ 100 мм в.ст. 1 бар = 105 Па = 1,02 ат = 103 мбар; 1 мбар = 10-3 бар = 100 Па = 10 мм в.ст. Различают следующие виды давления: атмосферное, избыточное или разрежение и абсолютное. Атмосферное (барометрическое) давление – давление окружающего воздуха на поверхность Земли и Измеряется барометром. Среднее атмосферное давление над уровнем моря равно 760 мм рт.ст. и называется нормальным барометрическим давлением или физической атмосферой. 1 атм = 760 мм рт.ст. = 1, 033 кгс/см2 = 10 330 мм в.ст. = 101,325 кПа Давление жидкости или газа в закрытом сосуде (барабане котла, трубопроводе и т.п.), превышающее атмосферное, называется избыточным (измеряется манометрами, напоромерами). Давление меньшее, чем атмосферное создаваемое в топке котла, газоходах, называется разрежением (или вакуумом), измеряется вакуумметрами, тягомерами. Абсолютное давление – полное давление, под которым находится рабочее тело. Параметром состояния в термодинамике, наряду с удельным объемом υ и температурой T, является абсолютное давление р. При измерении избыточного давления рабс = ратм + ризб; При измерении разрежения рабс = ратм - рразр. понятие о рабочем, условном, пробном давлении Рабочее давление - максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса (при нормальных условиях эксплуатации). Разрешенное давление - максимально допустимое избыточное давление, установленное по результатам технического освидетельствования (диагностирования) или контрольного расчета на прочность.

3. 2.Температура- характеризует степень нагретости тела. Чем больше нагрето тело, тем выше его температура. Температура отсчитывается от нулевой точки. Применяют две шкалы: стоградусную шкалу Цельсия и термодинамическую шкалу Кельвина. Шкала Цельсия имеет две постоянные точки: при ратм = 760 мм вод.ст. за 0 оС принимается температура таяния льда, а за 100 оС – температура кипения воды. Обозначение t [оС]. В системе СИ принята шкала с началом отсчета от абсолютного нуля (шкала Кельвина). За абсолютный нуль принято состояние тела, при которой тепловое движение молекул теоретически отсутствует, и соответствует температуре, лежащего ниже 0 оС на 273,16 оС . Ниже абсолютного нуля не может быть охлаждено ни одно тело. Обозначение Т [К]. Разницы между размерами деления 1 оС и 1 К нет. Т = t + 273 К; t = Т – 273 оС; 3. Теплота - количество теплоты) Q — энергетическая характеристика процесса теплообмена, определяемая количеством энергии, которое получает (отдает) тело в процессе теплообмена. В СИ теплота, также как энергия и работа, измеряется общей для всех видов энергии единицей - Джоулем. В теплотехнике до настоящего времени пользуются внесистемной единицей — калорией, под которой понимается количество теплоты, необходимое для нагревания 1 грамма дистиллированной воды на 1°С (от 19,5 до 20,5°С) и равное 4,1868 Дж Энергия - способность тела или системы тел совершать работу. Работу, совершаемую в единицу времени называют, мощностью. Измеряется она в Ваттах (Вт), 1Вт = 1 Дж/с.

4. Сущность и виды теплообмена Тепловая энергия передается от одного тела к другому путем теплообмена. Существует три способа передачи теплоты - теплопроводность, конвекция, излучение. Теплопроводность— молекулярный процесс распространения теплоты внутри тела от более нагретых частиц к менее нагретым. Способность вещества проводить теплоту характеризуется коэффициентом теплопроводности. Конвекция — перенос теплоты за счет перемешивания между собой и перемещения масс жидкости или газа под влиянием различия температур. Различают свободную (естественную) конвекцию — перенос теплоты за счет разности плотностей и вынужденную (искусственную) — под действием посторонних возбудителей (вентиляторов, насосов и т.д.), которая отличается большей интенсивностью. Излучение(лучеиспускание, радиация) — теплообмен между телами, находящимися на расстоянии друг от друга, посредством лучистой энергии, носителем которой являются электромагнитные волны. Теплообмен в топочной камере В котле передача теплоты от продуктов сгорания к воде, пару или воздуху осуществляется всеми рассмотренными способами. В топочной камере, наряду с конвекцией, теплота поверхностям нагрева преимущественно передается радиацией от горящего факела, а также раскаленных продуктов сгорания, поэтому поверхности нагрева в топке называются радиационными. В газоходах (или внутренних поверхностях теплообменников, вторичных теплообменниках) теплота преимущественно передается конвекцией, поэтому и поверхности нагрева называются конвективными. Передача теплоты от внешней поверхности нагрева к внутренней через слой сажи, металлическую стенку и слой накипи осуществляется путем теплопроводности.