(Лат. Condenso - ущільнюю, згущаю) - теплообмінний апарат, теплообмінник, в якому здійснюється процес конденсації, процес фазового переходу теплоносія з пароподібного стану в рідке за рахунок відведення тепла більш холодним теплоносієм.
Принцип дії
В конденсатор зазвичай надходять перегріті пари теплоносія, які охолоджуються до температури насичення і, конденсуючись, переходять в рідку фазу. Для конденсації пари необхідно відвести від кожної одиниці його маси теплоту, рівну питомої теплоті конденсації. Залежно від
охолоджуючої середовища (теплоносія) конденсатори можуть бути розділені на наступні типи: з водяним охолодженням, з водо-повітряним (випарним) охолодженням, з повітряним охолодженням, з охолодженням киплячим холодильним агентом в конденсаторі-випарнику, з охолодженням технологічним продуктом. Вибір типу конденсатора залежить від умов застосування.
застосування
Конденсатори застосовуються на теплових і атомних електростанціях для конденсації відпрацьованої в турбінах пара. При цьому на кожну тонну конденсується пара припадає близько 50 тонн води, що охолоджує. Тому потреба ТЕС і особливо АЕС в воді дуже велика - до 600 тисяч м³ / год.
У холодильних установках конденсатори використовуються для конденсації пари хладагентов, наприклад, фреону. У хімічній технології конденсатори використовують для отримання чистих речовин (дистилятів) після перегонки.
Принцип конденсації успішно застосовується також для поділу суміші парів різних речовин, так як їх конденсація відбувається при різних температурах.
різновиди
За принципом теплообміну конденсатори поділяються на змішують (конденсатори змішання) і поверхневі. У змішувальних конденсаторах водяна пара безпосередньо стикається з охолоджувальною водою, а в поверхневих пари робочого тіла відділені
стінкою від охолоджуючого теплоносія. Поверхневі конденсатори поділяються за
наступним особливостям:
у напрямку потоків теплоносія: прямоточні, протиточні і з поперечним потоком теплоносіїв;
за кількістю змін напрямку руху теплоносія - на одноходові, двоходові і ін .;
за кількістю послідовно з'єднаних корпусів - одноступінчасті, двоступінчасті і ін.
за конструктивним виконанням: кожухотрубні, пластинчасті і ін.
Конденсатор холодильника «Мінськ-10»
Пастеризатор
процес пастеризаціїє доведення температури продукту до певного технологічними вимогами значення і витримці його при цій температурі деякий час, а також подальше охолодження продукту до температури зберігання.
Пастеризація проводиться за допомогою спеціального обладнання - пастеризатора.
Областю застосування даного обладнання є пастеризація (теплова обробка) і охолодження в потоці різних харчових продуктів: пастеризація молока, вершків, соків, вина, пива, квасу та ін.
Під режимами пастеризації завжди розуміється співвідношення часу витримки при температурі пастеризації і власне температура пастеризації. Стосовно до молочної промисловості: Асептична пастеризація - 4 секунди 137 градусів Цельсія. Неасептіческая пастеризація відрізняється великою різноманітністю параметрів, наприклад сировину для виробництва йогурту зазвичай пастеризують при наступних параметрах: витримка 300 секунд, температура 97 градусів Цельсія. Якщо сировина попередньо було піддано Бактофугування, то можна використовувати значно м'якші режими, наприклад витримка 120 секунд і температура 67 градусів Цельсія.
види пастеризаторів
По виду робочого циклу пастеризатори можна розділити на періодичні (дискретні) і безперервної дії.
Пастеризатори дискретного дії зважаючи на великі експлуатаційних витрат рідко застосовуються в промисловості, наприклад, автоклави в консервної промисловості.
Пастеризатори безперервної дії широко застосовуються в молочної, сокової, пивоварної промисловості. Пастеризатори дискретного дії в даний момент широко використовуються при виробництві кетчупів.
За типом оброблюваної сировини пастеризатори можна розділити на пастеризатори рідин, паст і пастеризатори укладеної в тару продукції.
За типом умов пастеризації - на асептичні (стерильні) та неасептіческіе (нестерильні). Асептичні пастеризатори можна розділити на пастеризатори з безпосереднім нагріванням продукту (зазвичай стерильним паром), і з нагріванням продукту за допомогою теплообмінного агрегату ( "гарячий контур"). У пастеризаторах з безпосереднім нагріванням продукту охолодження продукту виробляється в вакууних камерах (деаераторах), в пастеризаторах з нагріванням продукту за допомогою теплообмінного агрегату - в секції регенерації теплообмінника (не завжди, зустрічаються конструкції в яких охолодження проводиться зворотному / крижаною водою).
Пластинчасті пастеризатори застосовуються для теплової обробки продуктів зі зниженою в'язкістю (молоко, соки, чай, напої і т.д.) в тонкошаровому безперервному потоці.
Трубчасті пастеризатори застосовуються для обробки продуктів різного ступеня в'язкості (молоко, молочні напої, вершки, суміш морозива, креми, майонези, кетчупи і т.д.) в закритому потоці. Трубчасті теплообмінні апарати вигідно відрізняються за ціною і більш прості у виготовленні в порівнянні з пластинчастими теплообмінниками. Використання установки дає можливість обробляти продукт при високому тиску, температури, швидкості руху; а також повністю виключити потрапляння одного середовища в іншу. Установка має гарну термічної активністю.
Скребкові пастеризатори застосовуються для пастеризації та охолодження продуктів з високою в'язкістю (жирні вершки, сирна суміш, суміш морозива, томатна паста, кетчупи). Скребкові теплообмінники забезпечують рівномірність нагріву або охолодження продукту за рахунок його примусового перемішування в каналі теплообмінника.
випарник
- теплообмінний апарат, в якому здійснюється процес фазового переходу рідкого теплоносія в пароподібний і газоподібний стан за рахунок підведення від більш гарячого теплоносія. Таким гарячим теплоносієм зазвичай є вода, повітря, розсіл або
газоподібні, рідкі або тверді технологічні продукти. Коли процес фазового переходу відбувається на поверхні рідини, то це називається випаровуванням. Якщо процес відбувається на всій глибині рідини з утворенням парових бульбашок, то це називається кипінням. Фазовий перехід може відбуватися як з однорідною рідиною, так і з сумішшю рідких компонентів.
застосування
У теплоенергетиці випарник призначений для вироблення дистиляту, восполняющего втрати конденсату в паросилових установках. Існують випарники, що обігріваються димовими газами, що йдуть з котельних агрегатів. Одержуваний в таких испарителях пар може бути використаний як для поповнення втрат конденсату, так і для теплопостачання. Випарники великої продуктивності знаходять застосування на розташованих у морів і океанів атомних електростанціях для опріснення морської води. Випарники, звані іноді опріснювачами, встановлюють на морських судах. І є основними елементами холодильних установок, в яких випаровується холодильний агент, призначений для безпосереднього (або за допомогою розсолу) охолодження холодильних камер.
Класифікація
За характером охолоджувальної середовища (за призначенням) розрізняють випарники для охолодження рідких холодоносіїв і технологічних продуктів; для охолодження повітря і газоподібних технологічних продуктів, т. е.когда відбувається безпосередній
теплообмін між охолоджуваним об'єктом і холодоагентом; для охолодження твердих технологічних продуктів; випарники-конденсатори.
Залежно від умов циркуляції охолоджувальної рідини випарники можуть бути закритого або відкритого типів. Випарниками закритого типуназивають випарники з
закритою системою циркуляції охолоджувальної рідини, що прокачується насосом. До них відносяться кожухотрубні і кожухозмеевіковие випарники. випарниками відкритого
типу називають випарники з відкритим рівнем охолоджувальної рідини, циркуляція якої створюється мішалкою. До них відносяться вертикально-трубні і панельні випарники.
За характером заповнення холодоагентом випарники поділяють на затоплені і незатопленние. До останніх відносяться зрошувальний, кожухотрубний з кипінням в трубах, а також змієвиковий випарники з верхньою подачею рідини.
Випарники також поділяють на групи в залежності від того, на якій поверхні кипить холодоагент: в міжтрубномупросторі (кожухотрубні затоплення і зрошувальні) або всередині труб і каналів (кожухотрубні з кипінням в трубах, вертикально-трубні і панельні). Останнє поділ важливо з точки зору вибору моделі для розрахунку тепловіддачі киплячій рідини.
За характером руху холодоагенту розрізняють випарники з природною і вимушеної циркуляцією.
Принцип дії
Кожухотрубний випарник складається з широкого горизонтального циліндра (кожуха), всередині якого знаходяться трубні решітки. Ці грати являють собою набір тонких мідних трубок, по яких тече хладоноситель (вода). Діаметр таких трубок, в середньому, становить 20-25 см., В них
хладоноситель переміщається зі швидкістю до 2 м / с. У просторі між трубними гратами перебуває киплячий холодоагент. До обох краях решітки кріпляться патрубки, які приєднуються
до системи водоохолодження. Для підвищення теплообміну на зовнішній частині решітки є оребреніе.В процесі роботи холодоагент по трубках переміщається з нижньої частини випарника вгору. Під час свого пересування він охолоджує воду, яка циркулює з зовнішньої сторони трубок. Розділові перегородки усередині циліндра забезпечують рухається воді швидкість від 0.5 до3 м / с.
Конструкція пластинчастого випарника є кілька рядів однорозмірних сталевих пластин, З'єднаних між собою за принципом «ялинки». Холодоносій і холодоагент в такому випарнику рухаються не паралельно один одному, а назустріч, кожен всередині свого незалежного контуру. У порівнянні з іншими типами випарників, пластинчасті мають ряд незаперечних переваг: вони відрізняються невеликими габаритами; менш схильні до поломок, а в випадку виникнення несправностей стійкі до заморожування; мають високу продуктивність.
МАОУ Гімназія №1
Презентація з фізики в 10 кл
«Конденсатори»
Вчитель фізики
I кваліфікаційної категорії
Білогірськ Амурська область
Клименко Олена Миколаївна Учитель фізики Презентація на тему «Лінзи» 11 клас Муніципальне загальноосвітній заклад середня загальноосвітня школа з поглибленим вивченням окремих предметів №1 Білогірськ Амурська область
КОНДЕНСАТОР - два провідника (обкладання), розділених шаром діелектрика, товщина якого мала в порівнянні з розмірами провідників.
С- електроємність (здатність двох провідників накопичувати електричний заряд).
З \u003d q / U q- заряд, U- напруга
В СІ електроємність вимірюється в Ф (фарад), 1Ф \u003d 1 Кл / В
електроємність конденсатора залежить від:
- відстані між пластинами -d (м),
- площі пластин -S (м),
- від роду діелектрика - ε (діелектрична проникність середовища).
C \u003d εέS / d
έ - електрична постійна
По виду діелектрика конденсатори розрізняють на:
- вакуумні
- газоподібні
- рідкі
- скляні
- слюдяні
- керамічні
- паперові
- електролітичні
- Оксидно-напівпровідникові
Способи з'єднання конденсаторів:
- послідовне
2) паралельне
Конденсатори розрізняють по можливості зміни своєї ємності :
- постійні конденсатори - ємність не змінюється
- змінні конденсатори - ємність змінюється в процесі функціонування апаратури
- конденсатори підлаштування - ємність змінюється при разової або періодичної регулюванню і не змінюється в процесі роботи апаратури
Енергія зарядженого конденсатора визначається за формулою:
Сі: [W] \u003d Дж
Назва
ємність
плоский конденсатор
схема
циліндричний конденсатор
сферичний конденсатор
застосування конденсаторів :
- Конденсатори (спільно з котушками індуктивності і / або резисторами) Використовуються для побудови різних ланцюгів з частотно-залежними властивостями, зокрема, фільтрів , ланцюгів зворотнього зв'язку , коливальних контурів і т.п.
- При швидкому розряді конденсатора можна отримати імпульс великої потужності, наприклад, в фотоспалах , електромагнітних прискорювачах , імпульсних лазерах з оптичним накачуванням , генераторах Маркса, (ГІН; ГИТ) , генераторах Кокрофта-Уолтона і т.п.
- Так як конденсатор здатний тривалий час зберігати заряд, то його можна використовувати в якості елемента пам'яті або пристрої зберігання електричної енергії.
- Вимірювача рівня рідини. Непроводящая рідина, заповнює простір між обкладинками конденсатора, і ємність конденсатора змінюється в залежності від рівня
- Вимірювальний перетворювач (ІП) вологості повітря, деревини (зміна складу діелектрика приводить до зміни ємності).
- Конденсатори здатні накопичувати великий заряд і створювати велику напруженість на обкладинках, яка використовується для прискорення заряджених частинок або для створення короткочасних потужних електричних розрядів
Джерела літератури:
1.Справочнік з фізики. Х.Кухлінг., Москва «Світ», 1983.
2.Учебнік з фізики 10 кл.Г.Я.Мякішев. , Б.Б.Буховцев., Н.Н.Сотскій.2004.
Муніципальне автономне загальноосвітній заклад
«Ліцей № 7» м Бердськ
конденсатори
8 клас
Вчитель фізики
І.В.Торопчіна
конденсатор
Конденсатор- це пристрій, призначений для накопичення електричного заряду і енергії електричного поля.
конденсатор
конденсатор являє собою два
провідника (обкладання), розділених шаром
діелектрика, товщина якого мала в
порівняно з розмірами провідників.
Все електричне поле зосереджено всередині конденсатора і однорідно.
заряд конденсатора - це абсолютне значення заряду однієї з обкладок конденсатора.
- по виду діелектрика : Повітряні,
слюдяні, керамічні,
електролітичні. - за формою обкладок : Плоскі,
сферичні, циліндричні. - за величиною ємності:
постійні, змінні.
- Залежно від призначення конденсатори мають різне пристрій.
- Звичайний технічний паперовий конденсатор складається з двох смужок алюмінієвої фольги, ізольованих один від одного і від металевого корпусу паперовими стрічками, просоченими парафіном. Смужки і стрічки туго згорнуті в пакет невеликого розміру
Конденсатори змінної електроємна
позначення конденсаторів
Конденсатор постійної ємності
Конденсатор змінної ємності
електроємність
Фізична величина, що характеризує здатність двох провідників накопичувати електричний заряд називається електроємність, або ємністю.
При збільшенні заряду в 2, 3, 4 рази відповідно в 2, 3, 4
рази збільшаться показання електрометрії, т. е. збільшиться
напруга між пластинами конденсатора.
Ставлення заряду до напруги залишатиметься
постійним:
Електроємність конденсатора
- Величина, яка вимірюється ставленням заряду ( q) однією з пластин конденсатора до напруги ( U) між пластинами, називається електроємність конденсатора .
- Електроємність конденсатора обчислюється за формулою:
C \u003d q / U
одиниці електроємна
Електроємність вимірюється в Фарада (Ф)
[ З ] \u003d 1Ф (фарад)
Електроємність двох провідників чисельно
дорівнює одиниці, якщо при повідомленні їм зарядів
+1 Кл і -1 Кл між ними виникає різниця
потенціалів 1В
1Ф \u003d 1Кл / В
одиниці електроємна
1 мкФ (микрофарад) \u003d 10 -6 Ф
1 нФ (нанофарадах) \u003d 10 -9 Ф
1 пФ (пикофарад) \u003d 10 -12 Ф
- Чим більше площа пластин, тим більше ємність конденсатора.
- При зменшенні відстані між пластинами конденсатора при незмінному заряді ємність конденсатора збільшується.
- При внесенні діелектрика ємність конденсатора збільшується.
Ємність конденсатора залежить від площі пластин, відстані між пластинами, від властивостей внесеного діелектрика.
електроємність
від геометричних
розмірів провідників
залежить
від форми провідників і
їх взаємного розташування
від електричних властивостей
середовища між провідниками
енергія конденсатора
- Для того щоб зарядити конденсатор, треба виконати роботу з розділення позитивних і негативних зарядів. Відповідно до закону збереження енергії, вчинена робота А дорівнює енергії конденсатора Е, т. Е
А \u003d Е,
де Е - енергія конденсатора.
- Роботу електричне поле конденсатора, можна знайти за формулою: А \u003d qU cp ,
де U ср - це середнє значення напруги.
U ср \u003d U / 2; тоді А \u003d qU ср \u003d QU / 2, так як q \u003d CU, то А \u003d CU 2 /2.
- Енергія конденсатора ємністю С дорівнює:
W \u003d CU 2 /2
- Конденсатори можуть тривалий час накопичувати енергію, а при розрядці вони віддають її майже миттєво.
- Властивість конденсатора накопичувати і швидко віддавати електричну енергію широко використовується в електричних та електронних пристроях, в медичній техніці (рентгенівська техніка, пристрої електротерапії), при виготовленні дозиметрів, аерофотозніманні.
- Лампа-спалах харчується електричним струмом розрядки конденсатора.
- газорозрядні трубки запалюються при розрядки батареї конденсаторів.
- Радіотехніка .
перший конденсатор був винайдений в 1745 році німецьким юристом і вченим Евальд Юрген фон Клейста
Перший конденсатор: одна обкладка-ртуть, інша обкладка- рука експериментатора, що тримала банку.
- Майже такий же досвід і майже в той же час був поставлений в голландському місті Лейдені професором університету Пітером ван Мушенбрук.
- Зарядивши воду і взявши банку в одну руку, він доторкнувся іншою рукою до металевого стрижня, який служив для підведення заряду до води. При цьому Мушенбрук відчув такий сильний удар в руки, плечі і груди, що втратив свідомість, і два дні приходив до тями.
- Експеримент ван Мушенбрук здобув велику популярність, тому конденсатор став відомий як «лейденська банку».
Домашнє завдання
§ 54, Вправа 38
Cлайд 1
Виконав: Каретка Діма, учень 10 «А» Керівник: Попова Ірина Олександрівна, учитель фізики Белово 2011 Муніципальне загальноосвітній заклад «Середня загальноосвітня школа № 30 м Белово» Конденсатори Мііпроект з фізикиCлайд 2
План Введення Конденсатори Основні параметри конденсатора Класифікація конденсаторів Застосування конденсаторів Висновок Література
Cлайд 3
Введення Систему провідників дуже великий електроємна ви можете виявити в будь-якому радіоприймачі або купити в магазині. Називається вона конденсатором. Зараз ви дізнаєтеся, як влаштовані подібні системи і від чого залежить їх електроємність.
Cлайд 4
Конденсатори - двухполюсник з певним значенням ємності і малої омічний провідність; пристрій для накопичення енергії електричного поля.
Cлайд 5
Основні параметри конденсатора: 1) Ємність: в позначенні конденсатора фігурує ємності, в той час як реальна ємність може значно змінюватися в залежності від багатьох факторів. Реальна yoмкость- визначає по електричних властивостях. 2) питома ємність називають ставленням ємності до обсягу (або масі) діелектрика. 3) Номінальна напруга - значення напруги, позначене на конденсаторі, при якому він може працювати в заданих умовах протягом терміну служби зі збереженням параметрів в допустимих межах. 4) Полярність: багато конденсатори з оксидним діелектриком (електролітичні) функціонують тільки при коректної полярності напруги через хімічних особливостей взаємодії електроліту з діелектриком.
Cлайд 6
Класифікація конденсаторів Конденсатори вакуумні (обкладання без діелектрика знаходяться в вакуумі). Конденсатори з газоподібним діелектриком. Конденсатори з рідким діелектриком. Конденсатори з твердим неорганічним діелектриком: скляні (стеклоемальовиє, стеклокерамические), слюдяні, тонкошарові з неорганічних плівок. Конденсатори з твердим органічним діелектриком: паперові, металопаперові, плівкові. Електролітичні і оксидно-напівпровідникові конденсатори (Такі конденсатори відрізняються від всіх інших типів перш за все своєю величезною питомою ємністю). Постійні конденсатори - основний клас конденсаторів, що не міняють своєї ємності. Змінні конденсатори - конденсатори, які дозволяють зміни ємності. Конденсатори підлаштування - конденсатори, ємність яких змінюється при разової або періодичної регулюванню.
Cлайд 7
Застосування конденсаторів Конденсатори використовуються для побудови різних ланцюгів з частотно-залежними властивостями При швидкому розряді конденсатора можна отримати імпульс великої потужності, наприклад, в фотоспалах. Так як конденсатор здатний тривалий час зберігати заряд, то його можна використовувати в якості елемента пам'яті або пристрою зберігання електричної енергії. У промисловій електротехніці конденсатори використовуються для компенсації реактивної потужності і в фільтрах вищих гармонік. Вимірювальний перетворювач (ІП) малих переміщень: мале зміна відстані між обкладинками дуже помітно позначається на ємності конденсатора. ІП вологості повітря (зміна складу діелектрика приводить до зміни ємності) ІП вологості деревини У схемах РЗіА конденсатори використовуються для реалізації логіки роботи деяких захистів.
