химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

аняя принятые выше обозначения, находим следующее уравнение теплового баланса:

0('i-^t„) = G2(i2-c/2) = Q (д)

Напомним, что уравнения (а)—(д) написаны без учета потерь тепла в окружающую среду, компенсация которых вызывает на практике необходимость либо дополнительного расхода греющего теплоносителя, либо уменьшения нагреваемого потока, либо понижения конечной температуры одного или обоих теплоносителей.

Легко видеть, что каждая из частей уравнений (а)—(д) выражает количество тепла Q, передаваемого в единицу времени через поверхность теплообмена любого рекуперативного аппарата, работающего в установившемся режиме.

Е. ДВИЖУЩАЯ СИЛА СТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПРОФИЛИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ В РЕКУПЕРАТИВНЫХ АППАРАТАХ

Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур теплоносителей (tt — 4)- При изучении законов теплопередачи (см. главу VI) мы считали эти температуры по обе стороны разделяющей стенки постоянными, что справедливо лишь в одном частном случае (теплообмен между конденсирующимся паром индивидуального вещества и кипящей индивидуальной

342

э

„с

TtC

Ж T",~ ti4

D T;

жидкостью при их постоянных внешних давлениях). В подавляющем большинстве случаев температуры потоков (или, по крайней мере, одного из них) изменяются вдоль поверхности теплообмена, поэтому изменяется также и их разность Дг — t, — /8 от сечения к сечению. Следовательно, уравнение теплопередачи должно быть написано применительно к общему случаю в диффеTL ? TR

*

*;

<

>

<

Рис. VII-17. Схемы дичинки теплоиоситедей:

а - прямотой; 6 - противоток; , - перекрестный ток; в - смешанные токи: J'J'~ один ход горячего теплоносителя и два хода холодного (схема 1-1). Ill * iv А" йда горячего теплоносителя и четыре хода холодного (схема 2-4); V -_рдн.ход горя чего теплоносителя и четыре хода холодного (схема 1-4); VI — один ход горячего теп доносителя и четыре перекрестных кода колодного.

(VII.I)

ренциальной форме для элемента поверхности dF: dQ = = KAtdF, откуда при К = const

Q = К j At dF = KAcpF

где ДСр — средняя разность температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена.

Задача технологического расчета теплообменного аппарата сводится либо к определению требуемой поверхности теплообмена F при заданных водяных эквивалентах (Wt и Wt) и температурах (t[, t\, Гг. tl) обоих теплоносителей, либо к нахождению возможного теплового потока Q в аппарате с поверхностью F при заданных значениях остальных величин. В обоих случаях необходимо знать величину Дср. Последняя же зависит от характера изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена, обусловленного их водяными эквивалентами и схемой движения.

343

На практике встречаются следующие схемы движения теплоносителей (рис. VI1-17): а) прямоток — параллельное однонаправленное движение; б) противоток — параллельное встречное движение; в) п е р е к ре отный ток — движение во взаимно перпендикулярном направлении; г) смешанные токи — один или оба теплоносителя совершают несколько ходов в аппарате, омывая часть поверхности по схеме прямотока, а другую — по схеме противотока или перекрестного тока.

1. Прямоток и противоток

На рис. VII-18 показаны возможные варианты хода температурных кривых теплоносителей вдоль поверхности теплообмена при прямотоке и противотоке в зависимости от соотношения водяных эквивалентов (WJW^). Естественно, круче проходит тем-пературная кривая того теплоносителя, у которого меньше водяной эквивалент.

Для определения средней разности температур теплоносителей воспользуемся уравнениями теплопередачи и тепловых балансов для элемента поверхности dF и всей поверхности теплообмена:

dQ = /((i1-ydF = -rtdiJ = Wr1A, (а)

G=M

DT3

С-К

(в)

Поделив последние два уравнения друг на друга, получим:

K(h-h) .,

Q i[

откуда при К — const

ь',

<1

т

_ T D(TJ-TT)

о

Q — КСопоставляя последнее выражение с выражением (VII. 1), находим искомую среднюю разность температур:

Дср = (Ai - Д,)/1п (Дх/Д.) (VI1.2)

где Д, = T[ — T'% и Д2 = T\ — F%.

Из выражения (VII.2) следует, что средняя разность температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена при прямотоке равна среднелогарифмической величине из разностей температур на границах этой поверхности (Дх и Да).

344

Рис. VII-1K. Изменение температур тепло носителей вдоль поверхности теплообмена при прямотоке и противотоке.

— QdF = — Widti = — W%dtv Далее, по аналогии с предыдущим случаем, находим:

?J*~ .J

(T\-Q-LF-1'2) Aj-Д, g

Q = К— ^"Ц5— F=>K ~~~SF~

In -;—-г Да

345

dA

dA

Зная одну из граничных разностей температур (например, AJ, можно определить абсолютную разность температур теплоносителей в любом сечении теплообменного аппарата (А =/, — t2). Так, в случае прямотока из уравнений (б) и (в) следует:

dQ = К A dF = —

f dA f

откуда — J -j- = mK \dF и тели имеют температуры /, и t2. Напишем для этой части поверхности уравнения (б) и (VII.3):

страница 129
< 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
стоимость операции по удалению полипов носа
http://taxiru.ru/magnitnyie-nakladki/
стопор двери
детские дома московской области нуждающиеся в помощи

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
(20.10.2017)