Конденсация паров, переход вещества вследствие его охлаждения или сжатия из газообразного состояния в конденсированное (жидкое или твёрдое). Конденсация пара возможна только при температурах ниже критической для данного вещества. Конденсация, как и обратный ей процесс – испарение, относится к фазовым переходам I рода. При конденсация выделяется то же количество теплоты, которое было затрачено на испарение сконденсировавшегося вещества. Дождь, снег, роса, иней – следствия конденсации водяного пара в атмосфере. Конденсация широко применяется в энергетике, в химической технологии, в холодильной и криогенной технике, в опреснительных установках, и так далее. В технике конденсация обычно осуществляется на охлаждаемых поверхностях. Известны два режима поверхностной конденсация: плёночный и капельный. Первый наблюдается при конденсация на смачиваемой поверхности и характеризуется образованием сплошной плёнки конденсата. На не смачиваемых поверхностях конденсат образуется в виде отдельных капель. При капельной конденсация интенсивность теплообмена (отводы теплоты к поверхности охлаждения) значительно выше, чем при плёночной, так как сплошная плёнка конденсата затрудняет теплообмен.
Скорость поверхностной конденсация тем выше, чем ниже температура поверхности по сравнению с температурой насыщения пара при заданном давлении. Наличие в объёме наряду с паром, другого газа уменьшает скорость поверхностной конденсация, так как газ затрудняет поступление пара к поверхности охлаждения, присутствии неконденсирующихся газов. Конденсация начинается при достижении паром у поверхности охлаждения парциального давления и температуры, соответствующих состоянию насыщения (точке росы).
Конденсация может происходить также внутри объёма пара (парогазовой смеси). Для начала объёмной конденсация пар должен быть заметно пересыщен. Мерой пресыщения служит отношение давления пара конденсация давлению к давления насыщения. Пара энтропия, находящегося в равновесии с жидкой или твердой фазой, имеющей плоскую поверхность. Пар пересыщен, отношение больше 1, при равном 1 пар насыщен. Чем чище пар, тем выше должна быть начальная степень пресыщения. Зародышами, или центрами, конденсация могут служить также электрически заряжённые частицы, в частности ионизованные атомы, присутствующие в паре.
В данной работе была проведена модернизация лабораторной установки по исследованию процессов конденсации влаги из влажного воздуха на поверхности воздухоохладителя конденсационной сушильной установки. Результаты исследований показали, что установка может работать в широком диапазоне параметров воздуха на входе в конденсационною камеру при различной температуре холодной воды (от 2 до 15 °С) и различной частоте вращения вентилятора.
В ходе эксперимента была выявлена зависимости влаговыпадения от температуры холодной воды и скорости воздуха проходящего через теплообменник. При уменьшении температуры холодной воды влаговыпадение увеличивается. На величину влаговыпадения сильное влияние оказывает скорость движения воздуха через воздухоохладитель. При увеличение скорости воздуха влаговыпадение возрастает.
Результаты исследований могут быть использованы при проектировании сушильных установок конденсационного типа.
1. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. М.: Издательство МЭИ, 2003.
2. Атлас конструкций. Вентиляторы. Справочное пособие. Галимзянов Ф.Г. Государственное научно – техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1963.
3. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. Стройиздат, 1985. – 367 с. Учебник для вузов.
4. Ведерникова М.И., Старцева Л.Г, Орлов В.П., Терентьев В.Б. Проектирование сушильных установок для сушки измельченной древесины. Ч. III. Примеры расчетов сушилок. Екатеринбург: УГЛТА, 2001. 41с.
5. Варфоломеев Б.Г., Карасев В.В. Тепловая изоляция аппаратов, Москва: изд-во «МИТХТ», 2000.
6. Ведерникова М.И. Гидравлические расчеты. Ч. I. Расчет и выбор насосов и вентиляторов. Екатеринбург: УГЛТА, 2000. 40с.
7. Гержой А. П. и Самочетов В. Ф., Зерносушение, Хлебоиздат, 1979.
8. Гинзбург А. С., Сушка пищевых продуктов, Пищепромиздат, 1995.
9. Глауберман X. Б., Отопление, вентиляция, сушка и увлажнение, Гизлегпром, 1989.
10. Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. «Энергия», 1977. - 240 с.
11. Зарубежное и отечественное оборудование для очиски газов. Справочное издание. Ладыгичев М.Г., Бернер Г.Я., изд-во «Теплотехник», Москва 2004.
12. Кречетов И. В., Сушка древесины, Гослесбумиздат, 1949.
13. Лыков А. В., Тепло и массообмен в процессах сушки, Госэнергоиздат, 1988.
14. Массотеплообменреагирющих частиц с потоком.Гупало Ю.П., Полянин А.Д., рязанцев Ю.С. Москва 1985. 243с.
15. Мясоеденков В.М. Подбор конденсатоотводчиков (учебное – методическое пособие), Москва: «ИПЦМИТХТ» 2000.
16. Основные процессы и аппараты химической технологии. Дытнерский Ю.И. и др.изв-во «Химия», Москва 1991.
17. Промышленные тепломассобменные процессы и установки. Методические указания по курсовому проектированию. Картавская В.М. Иркутск, 1991. – 63с.
18. Расчет барабанной сушильной установки. Учебно-методическое пособие. Мясоеденков В.М. ИПЦ МИТХТ, Мостка 2009.
19. Старцева Л.Г., Ведерникова М.И. Гидравлические расчеты. Ч. II. Примеры расчетов и выбора насосов и вентиляторов. Екатеринбург: УГЛТА, 2000. 44с.
20. Суслов А.В. Применение воздушных тепловых насосов в условиях холодного климата//Аква-Терм. 2009. № 3.
21. Сушильные аппараты и установки. Каталог. А.А. Корягин, В.Г. Восконянц, В.П. Осинский, В.В. Мамистов, Э.Л. Ламм, Б.Г. Езерницкий, В.В. Токарёв, Л,Ф. Соколовская, издание пятое, исправленное и дополненное издательство «ЦЕНТИХИМНЕФТЕМАШ» Москва 2005. –135 с.
22. Труды Всесоюзного совещания по интенсификации процессов и улучшению качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве, Профиздат, 1985.
23. Ужанский В.С. Автоматизация холодильных машин и установок. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.
24. Черкинский Б. М. и др., Использование газа для интенсификации процессов сушки и термической обработки тканей, Гизлегпром, 1976.
25. Чистяков С. Ф., Расчет динамических характеристик тепловых регулируемых объектов, Металлургиздат, 1984.