Gerse Károly

Kazánok

2., javított kiadás


3.3.1.1. Áramlási formák

A kazánok gőztermelő csöveiben áramló kétfázisú víz-gőz keverék különböző áramlási formákat vehet fel. Ezeknek az ismerete az áramlási nyomásveszteség, illetve a hőátadás számítása szempontjából lényeges. Az áramlási formákat nagyszámú kísérlet során vizsgálták vízszintes és függőleges csőben, csatornákon. A kísérleteket nagyrészt víz-levegő vagy olaj-gáz keverékkel végezték viszonylag alacsony nyomáson, de végeztek vizsgálatokat víz-gőz keverékkel is, nagyobb nyomáson. A kísérletek legtöbbször hőközlés (fűtés) nélkül történtek. Részletes áttekintés az irodalomban található [3.7]. A vizsgálatok során megfigyelt áramlási formák leírása és megnevezése nem egységes.
 
3.6. ábra. a) Áramlási formák függőleges csőben. b) Áramlási formák vízszintes csőben [5]
a)
 
b)
 
Az egyfázisú vízáramlás és az egyfázisú gőzáramlás között, növekvő gőztartalommal, általában a 3.6. ábrán látható, jellegzetes áramlási formákat ismertetik, amelyeket hőközlés nélküli esetben a következőkkel lehet jellemezni:
  1. buborékos áramlás – alacsony gőz- (gáz-) térfogataránynál az összefüggő folyadékfázisban elszórt gőz- (gáz-) buborékok vannak,
  2. dugós áramlás – közepes gőz- (gáz-) térfogataránynál az összefüggő folyadékfázisban nagyméretű, majdnem a teljes keresztmetszetet kitöltő gőzdugók figyelhetők meg,
  3. réteges áramlás – a folyadék- és gázfázis elkülönült érintkezési felületén nincs lényeges sebességkülönbség,
  4. hullámos áramlás – a folyadék- és gázfázis elkülönült, az érintkezési felület a sebességkülönbség következtében zavart,
  5. tömlős áramlás – a gázbuborékok egyesülése következtében viszonylag hosszú, gőzzel, illetve vízzel borított szakaszok jönnek létre változó vastagsággal, ami áramlási egyenlőtlenségeket okoz (kis áramlási sebességnél, közepes gőztartalomnál lép fel; a gőzfázis impulzusa kicsi ahhoz, hogy a folyadékréteget teljesen áttörje és a falon folyadékfilmet hozzon létre; nagy hőterhelésnél vagy rövid csőszakaszoknál nem lép fel),
  6. gyűrűs áramlás – a folyékony fázis a falon összefüggő rétegben áramlik, a gőz hasonlóan, összefüggően a magban áramlik,
  7. csomós-gyűrűs áramlás – ennél az előzőhöz hasonló áramlásnál a folyadékfázisban gőzbuborékok, a gőzfázisban szétszórt folyadékcseppek lehetnek (nagy gőztérfogat-aránynál és áramlási sebességnél fordul elő),
  8. kavargó áramlás – a tömlős áramlásnál a nagyméretű gőzdugók a nagy áramlási sebesség következtében felszakadnak, a falazatot közel összefüggő folyadékfilm borítja,
  9. permet (köd) áramlása – a cső teljes keresztmetszetét kitöltő gőzfázisban elszórtan folyadékcseppek helyezkednek el; igen nagy gőztérfogat-arányra jellemző.
 
3.7. ábra . Áramlási formák függőleges csőben [3.16]
 
Az egyes áramlási formák meghatározására az irodalomban több diagramot közölnek. Közülük a legismertebbeket a vízszintes, illetve függőleges áramlás jellemzésére a 3.7. ábra és a 3.8. ábra mutatja. Miután függőleges áramlásnál a cső általában vízzel kitöltött, így a hűtés egyenletesebb; nagyobb jelentősége a vízszintes csövekben kialakuló áramlási formák meghatározásának van, ezekre az irodalom [3.28] számítógépi programozásra alkalmas eljárásokat is ismertet.
 
3.8. ábra. Áramlási formák vízszintes csőben (Baker-diagram) [3.1]

Kazánok

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2020

ISBN: 978 963 454 492 0

Háztartásokban, ipari üzemekben, erőművekben széleskörűen alkalmaznak tüzelőanyag elégetésével vagy más módon bevezetett hőmennyiség hőhordozó közeggel történő hasznosítására szolgáló berendezéseket: kazánokat. A könyv ezek tervezésének, üzemeltetésének, vizsgálatának szerteágazó konstrukciós, hőtechnikai, áramlástani, szilárdságtani, vegyészeti és más ismereteit foglalja össze, az egyetemi oktatásban és a gyakorlati életben is hasznosítható módon. Az elméletet élő gyakorlattal ötvözve elsősorban erőműi, ipari, távhőszolgáltató kazánokkal foglalkozik, de a folyamatokra, szerkezeti kialakításra, gyakorlati viselkedésre vonatkozó utalások kisebb berendezéseknél is alkalmazhatók.

Hivatkozás: https://mersz.hu/gerse-kazanok//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave