химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

вия теплопроводности и конвекции, а в ряде случаев — также и лучеиспускания.

Представим себе плоскую стенку с поверхностью F м2, толщиной s м из материала с коэффициентом теплопроводности X Вт/(м-К) (рис. VI-11, а). Если стенка омывается слева потоком нагретой жидкости с температурой гг = const, а справа холодной жидкостью с температурой tx = const, то в результате теплообмена

311

между жидкостями на ограничивающих поверхностях стенки установятся некоторые постоянные температуры 8, и 84, причем

И > Е, А > В; и В; > TX.

При установившемся процессе теплообмена через стенку в единицу времени проходит количество тепла Q, которое она воспринимает от нагретой среды (коэффициент теплоотдачи aj и

отдает холодной среде (коэффициент теплоотдачи а2), поэтому

Q = a,F ((,.-«,) = = (kjs) (В, -E;)F = a,F (в; -tx)

Из написанных уравнений следует: tr — ^ = Q/^F; 6] — — 8а = Q IXF; 8; — /„ = Q/a2F. Складывая последние уравнения по частям и решая вновь полученное уравнение, находим:

В случае однослойной цилиндрической стенки длиной / (рис. VI-12, а) количество тепла, передаваемого в единицу времени, может быть выражено с помощью уравнений (VI.2) и (VI.6): Q = W«I СГ - 9i) = 2nl [l/ln (LYRJ] (6j - 6S) = 2nr,la2 (6, - <„)

Решая, как и в предыдущем случае, последние уравнения относительно разностей температур и складывая их по частям,

Q = [!/(!/<»! + s/l + l/a,)J F (<Г - <Х) = fCF ((VI. 78)

Величина К = 1/{1/ос, +sД + l/aj называется коэффициентом теплопередачи. При F = 1 м2 и tr — f„ = = 1 К тепловой поток Q — К Вт/(м2К). Таким образом, коэффициент теплопередачи, выражаясь в тех же единицах измерения, что и коэффициент теплоотдачи, характеризует количество тепла, передаваемого в единицу времени через 1 м1 поверхности плоской стенки от нагретой среды к холодной при разности их температур I КВеличина, обратная коэффициенту теплопередачи, называется термическим сопротивлением теплопередаче: 1/К = 1/tX] -j-s/Я + l/ctj. Легко видеть, что в случае многослойной плоской стенки (рис. VI-11, б) термическое сопротивление теплопередаче будет: 1/К = 1/AI + %Д, + з 2/А,2 + 53/ля + + • • • + откуда

к = ! 1

I/O, -f- S^A, + S,/1-. + %/«, Н 1- I/O, L/AI + Y. «А +

(VI.78а)

(VI.786)

Зная величины otj, аг и К, можно определить температуры ограничивающих поверхностей однослойной и многослойной стенок. В самом деле, имеем a, (tr — 8J = аа (вг — Q = К (г, — У, откуда(<г-/„) и е, = «, + ??-(<,.-<,)

312 получаем: lr — t„ = (Q/2n/) [1/аЛ + (1А) 1п (гг1г.) + 1/сцл,], откуда

Q = 12я/ ((р - 1,)]/[1/оЛ + (1Д) In (,„/,,) + |/аЛ] (VI.79)

Для многослойной цилиндрической стенки (рис. VI-12, б), как легко видеть, находим:

п=. 2Ы (<,-»,)

1 I 1 |„ , 1 1 , 1 I г, , I

+ IT TO ТГ + к ,П ~+171П -р- + О^Г

(VI. 79а)

Температуры ограничивающих поверхностей цилиндрической стенки выразятся так:

ЕА = + JH + 2|Ь |„ IS. + 2?I]

Изложенным методом, основываясь на уравнениях (VI.2) и (VI.8), находим количество тепла, передаваемого в единицу

313

времени через сферическую стенку внешним (гг) и внутренним (г,) радиусами:

Q = lta(^>l|[^+i-'-^ + 4] СУШ»

М. ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

Для понижения потерь тепла (или холода) в окружающую среду и обеспечения нормальных санитарных условий в производственных помещениях наружные поверхности горячих (или сильно охлажденных) стенок аппаратов и трубопроводов покрывают одним или несколькими слоями теплоизоляционных материалов, обладающих низкими коэффициентами теплопроводности [обычно ниже 0,2 Вт/(м К)]. Ассортимент теплоизолирующих материалов весьма обширен: дерево, пробка, асбест, шлаковая вата, зонолит (прокаленный сорт слюды — вермикулита), асбозурит, асбослюда (смесь асбеста и слюды), совеяит и др. Применяют также смеси различных материалов. Физические свойства распространенных теплоизолирующих материалов (плотность, теплоемкость, теплопроводность) приведены в технических справочниках и специальных курсах теплопередачи.

Коэффициенты теплопроводности изолирующих материалов уменьшаются с ростом их пористости (за счет низкой теплопроводности воздуха, содержащегося в порах), но возрастают с увеличением их влажности. Защита гигроскопических изолирующих материалов от увлажнения достигается на практике при помощи влагонепроницаемых покрытий (окраска, обшивка металлической фольгой, пластиками и т. п.).

При умеренных температурах изолируемых поверхностей чаще всего обходятся нанесением на них одного слоя теплоизолирующего материала. Высоконагретые стенки аппаратов и трубопроводов покрываюгся несколькими последовательными слоями в порядке убывания допускаемой ими температуры. Эффективным теплоизолирующим средством являются герметичные воздушные прослойки, особенно вакуумированные, благодаря их низкому эффективному коэффициенту теплопроводности [см. уравнения (VI.6) и (VI.9)]. Для уменьшения притока тепла через конвекцию и излучеаие извне в аппараты и трубопроводы, работающие при температурах ниже окружающей среды (ус

страница 119
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
чинение препятствий в общении с ребенком
ремонт гофры глушителя цены
thomas посуда официальный сайт
RDS-356

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)