химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

омерной температурой 80, введенной в среду жидкости (газа) с температурой t, уравнение

„. „ д(8 — о За(8 —О 'гт

(VI.3) принимает следующий вид: v ^ ~а — дх2 ' Ри этом

краевые условия будут: —д ^ = -у- (9 — t) при х = ± s:

6 — t = 90 — t при т = 0.

Для сплошного цилиндра с радиусом сечения R и неограниченной длины уравнение (VI.3) удобно записать в цилиндрических координатах:

ар-/) га»(в — о , i г(9-о | aye-pi a* L а-* + ~Т- dr + зг-2 J

Краевые условия: — д^~^ = х (9 — f) при г = R и в — < =

= 90 — t при т = 0.

Применительно к сплошному шару с радиусом R и равномерной температурой 90, введенному в среду жидкости (газа) с тем320 пературой t, удобно воспользоваться уравнением (VI.3), написанным в сферических координатах:

6(8-0 _а га"(8-Q , 2 3(6-0]

дт [ *• тг dr J

Краевые условия: —д ^~^ = -2-(в — 0 при т =г0; 8 — t =

= 9о — / при т = 0.

Решение приведенных уравнений выходит за рамки нашей дисциплины и излагается в специальных курсах теплопередачи.

П. РЕГУЛЯРНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ

Нестационарный процесс нагревания или охлаждения твердого тела с любым начальным распределением температур при отсутствии внутренних источников тепла, постоянстве температуры окружающей среды t и коэффициента теплоотдачи а может быть разделен во времени на два периода. В первом периоде, носящем название неупорядоченного, скорость изменения температуры внутри тела зависит от вида ее начального распределения. Во втором периоде, получившем название регулярного режима, влияние начального распределения температуры становится несущественным и .процесс определяется условиями теплообмена на границе тело—среда, физическими свойствами, геометрической формой и размерами тела. Для этого периода характерна линейная зависимость:

In (в — 0 = — mi-f С или в — t = Ce~m% (VI.85)

Величина m называется темпом охлаждения. Заметим, что темп охлаждения является постоянной величиной для всех точек тела, т. е. не зависит от их координат и времени, а зависит лишь от интенсивности теплообмена тела с окружающей средой, его физических свойств, геометрической формы и размеров. Для нахождения m достаточно измерить температуры тела 8' и 9' в произвольной точке тела в два фиксированных момента времени т, и т2:

ш = [In (6' — 0 — In (8" — 01/(та — т,) = const

Г. М. Кондратьевым, открывшим основные закономерности регулярного режима, было найдено:

m = l(e-t)a/(e-t)0}(aF/cpV) = ^(aF/cl,V) (VI.86)

Здесь (9 — Оп и (в — Оо — средние перепады температур по поверхности и объему тела; F и V — поверхность и объем тела; ер — удельная объемная теплоемкость тела. Величина 1|> называется коэффициентом неравномерности распределения температуры в теле; она зависит для данного тела от условий теплообмена между его поверхностью и окружающей средой, т.е. от критерия Bi.

II Н. И. Гелыгерш 321

Легко видеть, что при а -» 0 или Bi -» 0 (практически Bi < <0,1) распределение температуры в теле будет зависеть лишь от его размеров и физических свойств, поэтому (в — ()„ = (9 — /)0 и т|> = 1. При а -* оо или Bi -» сю (практически Bi > 100) благодаря большой интенсивности внешнего теплообмена температура на поверхности стремится к температуре окружающей среды, (6 — I) -* 0 и 1|> = 0. Г. М. Кондратьевым было показано, что в этом случае между темпом охлаждения т„ и температуропровод- ? ностью тела а существует следующее соотношение:

Глава VII

Теплообменные аппараты

а = (VI.87)

Коэффициент С зависит только от геометрической формы и размеров тела. Аналитическим путем были найдены выражения для С, приведенные в следующей таблице:

Форма поверхности Выражения для С

Неограниченная пластина толщиной 2s

Шар радиусом R

Параллелепипед со сторонами Ьг, Ьг и

Цилиндр радиусом U и длиной / 1

/ 2,405 \1 , / я \2 V R ) \ 1 )

При помощи уравнения (VI.87) и приведенной таблицы можно по экспериментально найденным температурам 9' и 8" в произвольной точке тела определить коэффициент его температуропроводности а. Зная величину т [выражение (VI.86)!, можно найти коэффициент теплоотдачи и скорость нагревания или охлаждения тела в среде известной температуры.

А. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕЛЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Теплообменными аппаратами, или теплообменниками, называются устройства для передачи тепла от одних сред (горячих теплоносителей) к другим (холодным теплоносителям). В химической технологии теплообменные аппараты применяются для нагревания и охлаждения веществ в различных агрегатных состояниях, испарения жидкостей и конденсации паров, перегонки и сублимации, абсорбции и адсорбции, расплавления твердых тел и кристаллизации, отвода и подвода тепла при проведении экзо- и эндотермических реакций и т. д. Соответственно своему назначению теплообменные аппараты называют подогревателями, холодильниками, испарителями, конденсаторами, дистилляторами, сублиматорами, плавителями и т. п.

По способу передачи тепла различают теплообменные аппараты поверхностные и смесительные. В

страница 122
< 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
кухонные столы деревянные со стеклом
реклама на лайтбоксах
как красиво расставить товар на витрине фото
ремонт холодильников на дому в химках

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
(30.05.2017)