以相当于大气压力的水柱(或汞柱)再化成百分数,则得到真空主。例如上面说
290(毫米水柱)
的那台锅炉尾部烟道内的真空度为子 ×100%=2.9%。
1000×10(毫米水柱)
13、什么叫静压、动压、全压?它们之间有何关系?
答:流体垂直作用在器壁或管壁上的压力叫静压,用Pj表示,单位用毫米水柱(或公斤/米2)。大于周围气压时静压为正值,小于周围大气压时静压为负值。 流体在管内或风道内流动时,由于速度所产生的压力,称为动压或速度压头。动压值总是正的,用Pd表示,单位用毫米水柱(或公斤/米2)。
w
Pd= r 2g
2
其中w——流体流速,米/秒;g——重力加速度,等于9.81米/秒;r——流体重度,公斤/米3。
全压是指某点上静压力和动压力的代数和,即PR=Pd±Pj,单位也是毫米水柱(或公斤/米2)。
通常,动压、静压、全压适用于离心式风机和锅炉烟风道。例如,锅炉烟风道上的压力测点是从烟风道壁上引出的,因此锅炉仪表盘上的烟风压力计指示的仅是静压。由于烟风道内的动压值较小,因此在锅炉运行中只测点各点的静压就够了。
14、什么是温度?它有几种测量标准?
答:温度是表明物体冷热程度的度量。测量温度有三种标准(又称温标): (1)摄氏温标:以海平面上纯水的冰点为0度,沸点为100度,在0度与100度之间分成100格,每格为1度。这种温标称为摄氏温标,用oC表示度,用t表示度数。
(2)华氏温标:以海平面上纯水的冰点为32度,沸点为212度,在32度与212度之间分成180格,每格为1度。这种温标称为华氏温标,用oF表示度,用F表示度数。
(3)绝对温标:以摄氏零下273度作为0度,以摄氏温度的度来划分的温标称为绝对温标,又称开氏温标。 这是热工学上采用的一种温度表示方法,用oK表示度,用T表示度数。
三种温标按下列公式换算:
5
华氏→摄氏:t= (F-32)(oC)
9
5
摄氏→华氏:F= t+32(oF) 9
摄氏→绝对:T=t+273(oK) 绝对→摄氏:t=T-273(oC)
当温度低于零时,温度数字的前面标记负号“-”,而零度以上的温度习惯上前面不加正号“+”,如-10oC,10oC。工程上常将工质运行额定温度及其允许波
5
oC,表示额定温度为450oC,允许高5oC,动范围表示为t±△t,例如450±10
低10oC。
15、什么叫重度和比容?
答:重度是物质单位体积所具有的重量,用符号r表示,常用单位公斤/米3。单位重量物体所占有的体积叫做比容,用符号v表示,常用单位米3/公斤。比容是
1
重度的倒数,即υ= r 。例如,空气在标准状况(标准大气压、0oC)下的重
331
度是1.293公斤/米,比容是 =0.7734米/公斤。 1.293
气体的比容与其压力、温度有密切关系。当温度不变而压力增加时,气体的体积压缩,比容变小。如果压力不变只提高温度,则气体的体积膨胀,比容增大。例如39atu、400oC的过热蒸汽比容0.07462o米3/公斤;35atu、450oC的过热蒸汽比容0.09380米3/公斤。
16、什么叫热量、热容量?
答:热量是热能数量,用符号Q表示,这的单位是大卡。在标准大气压下,1公斤温度为19.5oC的水,温度升高1oC,把需要的热量定为1大卡。1大卡的千分之一叫做1卡,因此1大卡又称为1千卡。
单位重量的物体温度每升高1oC所需的热量叫做该物体的热容量,用符号C表示。如果物体的重量是1公斤,温度升高1oC所需要的热量称为该物体的比热,用符号c表示,其单位是大卡/公斤·oC。如果知道物体的比热,就可以算出任何重量的该物体升高到任一温度所需的热量。例如一条长100米的φ273×11主蒸汽管道需要暖管,未通蒸汽前的温度为20oC,要求暖管后温度达430oC,问需要消耗多少热量?
(钢管重度为7850公斤/米3,钢的比热为0.11大卡/公斤oC)
22π 解:钢管重量G= [(0.273)-(0.251)]×100×785c 4
=7104(公斤) 需要热量Q=Gc(t-t。)
=7104×0.11×(430-20)
=320390(大卡)
17、什么叫水蒸汽的热、内能、熵?
答:热焓又简称焓,是热工计算中常用的一个状态参数,它等于内能和压力位能之和。焓用符号I表示,单位是大卡/公斤。从热力学的观点来看,蒸汽的热焓就是蒸汽的能量,对于一定状态下(温度、压力)单位重量的蒸汽,其热焓是一定的,例如39表压力、450oC的过热蒸汽,I=795.9大卡/公斤。 内能是指气体内部所包含的能量,它包括内动能和内位能。由于一般气体(包括水蒸汽)的内位能近似地等于0,因此,气体的内能就是内动能,它等于定容比热和温度的乘积即温度越高内能越大。内能用符号u表示,单位是大卡/公斤。 熵也是一个常用的状态参数。它们衡量热力体系中不能利用的热能指标,熵增大,表示气体作功的能力减小。在一定条件下,熵在数值上等于温度除热量所得的商。熵用符号S表示,其单位是大卡/公斤·oC。
18、什么叫流量?有几种表示方法?
答:单位时间内流过道某一截面的流体数量称为流量。表示流量常有两种方法:用重量表示的流量称为重量流量,用符号G表示,其常用单位是吨/时,公斤时;用体积表示的流量称为容积流量,用符号Q表示,其常用单位是米3/时、升/时。
锅炉生产的蒸汽量以及管道输送的蒸汽量常用重量流量来表示。重量流量和容积流量可按下式换算: G=rQ
式中,r——流体的重度。
通常把单位时间(例如1秒种)内流过流道某一载面的流体数量称为瞬时流量(简称流量),而在某一段时间(例如8小时,一昼夜)内所流过的流体流量的总和称为累计流量(简称总量)。
19、怎样计算管道的流通截面积和管道输送的流体流量?
答:管道流通截面积实际上是管道的内圆截面积,如果已知管道的外径d0和壁厚δ,则管道内径d1=d0-2δ,根据圆面积计算公式就可求得管道流通截面积F= π (d0-2δ)2。 4
选定流体在管内的流速为w,那末管道输送流体的流量Q按下式计算:
Q=3600w·F米3/时
式中,w——流体在管内的流速,米/秒;
F——管道流通面积,米2。
例如,一条外径为325毫米、壁厚为11毫米的管道,管内中压蒸汽流速为40米/秒,蒸汽比容为0.08164米3/公斤,计算1小时的蒸汽流量。
d1=325-11×2=303(毫米)=0.303(米)
π F= ×0.3032=0.072(米2)
4
Q=3600×40×0.072=10368=127(米3/时)
1 G=rQ= 0.08164 ×10368=127(吨/时) 管内介质常用流速范围见表7。
20、什么叫功、功率?什么叫功的热当量? 答:功就是力和距离的乘积。功的大小根据物体在力的作用下沿力的作用方向所移动的距离来决定,其单位是公斤·米。单位时间内完成的功称为功率。功率主要有三种单位:
(1) 公斤米/秒
(2) 马力:1马力=75公斤·米/秒
(3) 千瓦:1千瓦=102公斤·米/秒=1.36马力
能量是可以转换的。功的热当量就是指1公斤·米的功可以转变为1/427
1 。习大卡的热量,1/427这个数值称为功的热当量,用字母A表示,即A= 427 惯上把1千瓦小时的电能叫做一度电,它相当于860大卡的热。即1千瓦小时= 427 =860大卡,或1大卡=0.001163千瓦小时。 102×3600
21、什么叫汽化、蒸发、沸腾、凝结?
答:由液体转变成蒸汽的过程叫做汽化。汽化现象可分为蒸发和沸腾两种。只在液体表面上发生的汽化现象叫蒸发。蒸发的强度随液体的性质和温度而定。温度升高,蒸发强度增大。当温度升高到一定数值时,蒸汽汽包开始在容器的壁面上和液体的内部形成,这种汽化现象叫做沸腾。开始沸腾时的温度叫沸腾温度,简称沸点或称为饱和温度。水的沸点与压力有关,在一定压力下水沸腾时沸点保持不变,压力越高,沸点也越高。由蒸汽转变为液体的过程叫凝结。凝结是汽化的逆过程。凝结时所形成的液体叫凝结液。
表7 管 内 各 介 质 常 用 流 速 范 围 流速 介质 管路种类及条件 介质 管路种类及条件 (米/秒) Dg>200 30~40 真空 饱和蒸汽 Dg=200~100 25~35 P≤3公斤/厘米2(表压) 压缩空气 Dg<100 15~30 P=3~6公斤/厘米2(表压) P=6~10公斤/厘米2(表压) 低压蒸汽 P<10公斤/厘米2(绝压) 15~20 中压蒸汽 P=10~40公斤/厘米2(绝压) 20~40 管路长50~100米 2P≤200毫米汞柱 高压蒸汽 P=40~120公斤/厘米(绝压) 40~60 煤气 P≤2000毫米汞柱 Dg>200 40~60 P≤6000毫米汞柱 过热蒸汽 Dg=200~100 30~50 天然气 Dg<100 20~40 利用时 15~30 P=1~3公斤/厘米2(表压) 二次蒸汽 不利用时 60 P≤10公斤/厘米2(表压) P≤80公斤/厘米2(表压) 排汽管:从受压容器排出 80 水 乏汽 冷却水 从无压容器排出 15~30 压力回水 无压回水 粘度50厘泊,Dg25 0.5~0.9 油及粘度 自来水 主管P=3公斤/厘米2(表压) Dg50 0.7~1.0 大的液体 支管P=3公斤/厘米2(表压) Dg100 1.0~1.6 锅炉给水 P>8公斤/厘米2(表压) 流速 (米/秒) 5~10 8~12 10~20 10~15 0. 75~3 8~12 3~12 30 0. 5~2 0.5~3 2~3 0.5~1 0.5~2 0.5~1.2 1.5~3.5 1.0~1.5 >3.0