Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
равной t°C. До-
следую-«^o примера. Пусть, напри- ^
Температура Фиг. 7
T
что абсолютное-
постоянной и
пустим, что из сосуда выкачен весь воздух и манометр (вакууметр) показывае давление в сосуде р=0. Впустим каким-либо способом в подготовленный таким образом сосуд одну каплю индивидуальной жидкости (вода, бензол и т. д.). При достаточно больших размерах сосуда вся капля испарится и сосуд будет заполнен парами данной жидкости. Этот пар будет оказывать на внутренние стенки сосуда некоторое давление ри величина которого определится показанием манометра.
Состояние полученного пара можно изобразить в виде некоторой точки ах в системе координат: давление —температура (фиг. 7).
Если при той же температуре tu впустить в сосуд вторую каплю, то, при достаточно больших размерах сосуда, вторая капля также полностью испарится и в сосуде установится неко-
47
тороз, более высокое, давление р2. Так как при этом вес пара •находящегося в сосуде увеличился, то соответственно увеличится и плотность (или удельный вес) этого пара. На фиг. 7 данный пар изображен точкой аг.
Если продолжать опыт, подавая в сосуд третью, четвертую и т. д. капли, давление пара и его плотность будут все более и более возрастать. Наконец, наступит некоторый момент, когда давление и плотность пара достигнут некоторого максимума и последующие капли жидкости уже не будут испаряться и не приведут к повышению давления или удельного веса пара; пространство, ограниченное стенками сосуда, как бы насыщается паром и полученный пар называют насыщенным. Состояние этого пара изображено на фиг. 7 точкой А. Любой пар, полученный до момента насыщения может быть назван ненасыщенным.
Следовательно насыщенным паром какого-либо вещества можно назвать такой пар, который при данной температуре имеет максимальные давление и плотность.
Давление насыщенного пара в дальнейшем будем обозначать через Р.
Таким образом, при одинаковой температуре ненасыщенные пары данного вещества могут иметь любые значения давлений (р) в пределах от нуля до давления насыщенного пара
(P)-
С повышением температуры давление насыщенного пара увеличивается. Определив для различных температур значения P можно построить кривую P—f (t), показывающую для данного вещества зависимость между давлением насыщенного пара и температурой (см. фиг. 7).
Опыт показывает, что любая жидкость начинает кипеть при такой температуре, при которой давление ее насыщенных паров (P) делается равным внешнему давлению (/?), оказываемому на эту жидкость. Это весьма важное положение приводит к выводу, что наблюдая за температурой кипения жидкостей при различных внешних давлениях, можно получить зависимость P=f (t).
Любой ненасыщенный пар вместе с тем может быть назван также и перегретым паром.
Перегретым называется такой пар, каторый имеет температуру, более высокую, чем температура насыщенного пара одинакового давления.
і
На фиг. 8 показаны два состояния насыщенного пара, определяемые фигуративными точками С и #, а также ненасыщенный пар, определяемый точкой а.* Действительно, сравнивая пар а с насыщенным паром С видим, что пар а
48
с
І Pd*
в
является ненасыщенным так как при одинаковых температурах пар а имеет меньшее давление чем насыщенным пар С. Но с другой стороны, сравнивая ненасыщенный пар а с насыщенным паром В, можем назвать пар а перегретым, так как при одинаковых давлениях ля р а имеет более высо-к у ю температуру, чем насыщенный пар В.
По отношению к водяному пару, применяемому па нефтеперерабатывающих заводах, кроме терминов—насыщенный, ненасыщенный и перегретый, используются также термины — глухой, острый, свежий, отработавший и мятый.
Глухим называют водяной пар, применяемый її качестве теплового агента и отдающий тепло нагреваемому продукту через к^кую-либо перегородку, например, путем пли рубашку аппарата.
Острым называется водяной пар, пропускаемый непосред-г і пенно в продукт (при помощи открытого патрубка или специального маточника с отверстиями).
Свежим называют водяной пар, поступающий на установку непосредственно из паровых котлов.
Отработавшим называют водяной па#р, уходящий из какого-либо аппарата, в котором он, являясь рабочим агентом, отдал масть своей энергии. Отработавший пар после паровых насосов иногда называют мятым.
температура
Фиг. 8
пропускала пара через змеевик
X
(\ ТАБЛИЦЫ, ФОРМУЛЫ И ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ P = f (t)
Зависимости давления насыщенных паров индивидуальных іu\iцеств от температуры (или, что то же самое—зависимость между внешним давлением и температурой кипения), полученные экспериментальным путем, приводятся в справочной литературе [4, 5, 10, И и др.] в виде таблиц, графиков или формул.
Ha фиг. 9 и в табл. V (см. приложение) приведены данные о зависимости P=f(t) для воды и некоторых углеводородов.
Имеется ряд эмпирических формул для определения зави-< и мости P= f (і) [см. 4, 5, 12 и др.].
1/2-4
49
^
А
ниже
приводится некоторые используемых для подсчета давления вещсстп:
типовые формы уравнений,
насыщенных паров
а
ь
Г \
