химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

«,=*IC;-.'I)-* С»-*;) (Б,)

Ах = Aie-mKF'; А, - А, = А, - Д,Гт*"* или

t[S2-h + t2=(t[-Qb-e-mKF') (Д)

Решая совместно уравнения (б) и (д), находим выражения для искомых температур:

t1=ii-[(ti-t:2ymw1}(i-*~mKI'*)

A = A^(VI 1.3)

(VI 1.4)

^ifw—повеРхность теплообмена до рассматриваемого сечения; m= +

Из уравнения (VII.3) видно, что разность температур теплоносителей изменяется вдоль поверхности теплообмена по экспоненциальному закону. Это уравнение справедливо также для противотока при т = 1/Wt — 1/№г.

Среднелогарифмическая разность температур всегда меньше среднеарифметической Дср = (Aj + Д2)/2. Однако при Аа/Д! > > 0,7 это расхождение становится менее 1%, и расчет теплооб-менного аппарата допустим по среднеарифметической разности температур. Заметим, что выражение (VII.2) упрощается в случаях, когда один из теплоносителей сохраняет постоянную температуру вдоль всей поверхности теплообмена (конденсирующийся насыщенный пар, кипящая жидкость). Так, имеем;

Для определения конечных температур теплоносителей (([ и t'i) достаточно подставить в последние выражения Fx => F.

Пользуясь выражениями (VII.4), можно при известных значениях W2 а К найти количество тепла, которое может быть передано через известную поверхность F при заданных начальных (но неизвестных конечных) температурах обоих теплоносителей при прямотоке:

«?..-^«-'Э-К^-ОТС—Для определения конечных температур теплоносителей (t\, й) при заданных значениях Wu W2, t[, t2 и К в случае противотока мы воспользуемся уравнением (б) и уравнением (VII.3) в следующем виде: ([ — t'% = (t[ — U) e-mKF. Путем совместного решения этих уравнений находим:

(VI 1.6)

при t2 = ts — t2 = const

В инженерной практике часто требуется знать температуры теплоносителей в различных сечениях аппарата (г; и /а), ограничивающих часть поверхности теплообмена Fx < F, а при использовании готового аппарата с известной поверхностью F — конечные температуры (t\ и &) при заданных значениях Wi, Wit t{, t2 и К. Для решения этих задач применительно к прямотоку допустим, что после омывания части поверхности Fx теплоноси346

С - ( _ //' _ п l-(wi'w'1 .

117 , а—тКР

2+ Г„ V» *')

1 — (W,/Wt) e-mKF

Для определения температур теплоносителей в любом сечении теплообменного аппарата воспользуемся уравнениями (б) и (VII.3) в следующем виде:

»,(*;-«О-'Ж-О tl-h^(t[-f2),-^ «о

Решая эти уравнения и подставляя значение А [выражение (VI 1.6)], находим:

1 — (

,-тКР

(VII.7а) 347

После подстановки значения tx в уравнение (б") и значения tl из выражения (VII.6) получим:

(VI 1.76)

Количество тепла, передаваемого в единицу времени через заданную поверхность теплообмена F при противотоке, можно выразить через начальные температуры теплоносителей, если воспользоваться выражением (VII.6):

... 1 „-ТКР

FVN.

Изложенные закономерности процессов теплообмена при прямотоке и противотоке позволяют сопоставить эти две схемы движения теплоносителей и выявить области преимущественной выгодности каждой из них. Прежде всего, как видно из рис. VII-18, при одинаковых значениях t[, t'2, Wi и №2 конечная температура нагревающегося потока всегда ниже конечной температуры греющего потока (tl < /1) при прямотоке, но может быть выше ее (ti > t'{) в случае противотока. Следовательно, противоток позволяет лучше использовать запас тепла горячего потока или охлаждающую способность холодного потока, что является очень существенным преимуществом. Для достижения же одинаковой конечной температуры одного из теплоносителей (tl или t'{) при противотоке потребуется меньший расход второго теплоносителя, чем при прямотоке. Для количественной оценки рассматриваемых схем воспользуемся выражениями (VII.5) и (VII.8) и найдем соотношение количеств тепла, передаваемого при прямотоке и противотоке в случае одинаковых значений Щ, W2, t'u tl, К и F:

(VI 1.9)

* = Спар/Qnp = [ I - (Г,/**,) e"

Иэ выражения (VII.9) видно, что величина ty зависит от величин (WyW,) и (KF/WJ.

Заметим, что во всех случаях Ф < 1, т. е. Qnap < Qnp; при KF/Wi < 0,33 и в интервале 0,05 > (№,/№,) > 20 обе схемы практически равноценны (Qnap Qnp). Они равноценны также при малых перепадах температур теплоносителей. Наконец, если температура одного из теплоносителей постоянна, то средняя разность температур вообще не зависит от направления потоков.

При фиксированных начальных и конечных температурах теплоносителей средняя разность температур больше и, следовательно, требуемая поверхность теплообмена меньше при противотоке, нежели при прямотоке. С другой стороны, лучшее использование запаса тепла горячего теплоносителя и охлаждающей способности холодного теплоносителя требует большей поверхности теплообмена при противотоке, чем при прямотоке. На прак348

тике теплообменные аппараты работают большей частью по схеме противотока; это целесообразно, разумеется, до тех пор, пока экономия теплоносителя или хладоагента преобладает над амортизационной стоимостью дополнительной поверхности теплоо

страница 130
< 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
http://taxiru.ru/zakon69-2/
программа обучения такелажника скачать
заказать сандвич-промо недорого
сколько стоит выпрямить маленькую вмятину на вазе

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
(11.12.2017)