Кандэнсацыя

Раса на павуцінні

Кандэнсацыя пар (лац.: condense — ушчыльняю, згушчаю) — пераход рэчыва ў вадкі або цвёрды стан з газападобнага. Максімальная тэмпература, ніжэй якой адбываецца кандэнсацыя, завецца крытычнай. Пара, з якой можа адбывацца кандэнсацыя, бывае насычанай ці ненасычанай.

Віды кандэнсацыі

Кандэнсацыя можа адбывацца ў аб'ёме (туман, дождж) і на охлаждаемай паверхні. У цеплаабменных апаратах - кандэнсацыя на астуджаемай паверхні. Яе далей і будзем разглядаць. Зразумела, пры такой кандэнсацыі тэмпература паверхні сценкі Tw павінна быць менш тэмпературы насычэння Ts, то ёсць Tw <Ts. У сваю чаргу, кандэнсацыя на астуджаемай паверхні можа быць двух відаў:

• Плёнкавая кандэнсацыя - мае месца, калі вадкасць змочвае паверхню (вадкасць - змочваюшчая, паверхню - змочымая, гэтыя ўласцівасці вывучаюцца ў курсе Фізікі), тады кандэнсат ўтварае суцэльную плёнку.
• Капежная кандэнсацыя - калі кандэнсат - змочваюшчая вадкасць і збіраецца на паверхні ў кроплі, якія хутка сцякаюць, пакідаючы амаль усю паверхню чыстай.

Пры плёнкавай кандэнсацыі цеплааддача нашмат менш з-за тэрмічнага супраціву плёнкі (плёнка перашкаджае адводзе цяпла ад пары да сценкі). На жаль, рэалізаваць кропельным кандэнсацыю складана - незмочваюшчыеся матэрыялы і пакрыцця (напрыклад, тыпу фтарапласту) самі дрэнна праводзяць цеплыню. А выкарыстанне дабавак - гідрафабізатарам (для вады тыпу алею, газы) аказалася неэфектыўным. Таму звычайна ў цеплаабменных апаратах мае месца плёнкавая кандэнсацыя. Гідрафабізатарам, гідрафобных - ад грэчаскіх "hydör" - "вада" і "phóbos" - страх. Гэта значыць гідрафобны - тое ж, што воданепрымальны, незмочваюшчыся . Такія дабаўкі для адвольных вадкасцяў называюцца лиофабизатарами.

Тэрмін "нерухомы пар" у дадзеным выпадку мае на ўвазе адсутнасць істотнага вымушанага руху (зразумела, вольна-канвектыўны рух будзе мець месца).

На паверхні сценкі утворыцца плёнка кандэнсату. Яна сцякае ўніз, пры гэтым яе таўшчыня расце дзякуючы працягваецца кандэнсацыі. З-за тэрмічнага супраціву плёнкі тэмпература сценкі прыкметна менш тэмпературы паверхні плёнкі, прычым на гэтай паверхні маецца невялікі скачок тэмператур кандэнсату і пары (для вады скачок звычайна парадку 0,02-0,04 К). Тэмпература пару ў аб'ёме вышэй за тэмпературу насычэння.

Спачатку плёнка рухаецца стабільна ламінарна - гэта ламінарны рэжым. Затым на ёй з'яўляюцца хвалі (з параўнальна вялікім крокам, прабягалі па плёнцы і якія збіраюць назапашваюцца кандэнсат, так як у больш тоўстым пласце ў хвалі хуткасць руху больш, і такі рэжым сцякання энергетычна больш выгадна ўсталяваўся). Гэта ламінарна-хвалевай рэжым. Далей пры вялікай колькасці кандэнсату рэжым можа стаць турбулентным.

На вертыкальных трубах карціна аналагічная нагоды вертыкальнай сценкі.

На гарызантальнай трубе цеплааддача кандэнсацыі вышэй, чым на вертыкальнай (з-за меншай у сярэднім таўшчыні плёнкі). Пры рухаечымся пары цеплааддача расце, асабліва здзімаючы плёнкі.

У выпадку пучкоў труб (у прыватнасці, у кандэнсатарах) маюць месца асаблівасці:

1. Хуткасць пара па меры праходжання па пучку памяншаецца з-за яго кандэнсацыі.
2. У гарызантальных пучках кандэнсат сцякае з трубы на трубу, з аднаго боку, павялічваючы таўшчыню плёнкі на ніжніх трубах, што памяншае цеплааддачу, з другога боку, гук кропель кандэнсату абурае плёнку на ніжніх трубах, павялічваючы цеплааддачу.

Гл. таксама

• Кандэнсатар
• Кандэнсат

Літаратура

• Понятие конденсации на сайте химической энциклопедии