химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

2) делает два хода, повышая свою температуру от t2 до Щрис. VII-20). Длина труб теплообмен-ного аппарата равна I м, а поверхность теплообмена каждого хода на длине 1 м составляет /ма, так что суммарная поверхность аппарата равна 1\1 ма.

Напишем уравнения тепловых балансов для всего аппарата, для его части длиной (/ — х) и для элементарного участка dx:

Wl(t[-Q = W2(t-1-t2) (а)

w,(<'i-',) = iM'i!.ii-M (б)

r^-W.fdf,, i-df„n) (в)

Количества тепла, передаваемого на участке dx в обоих ходах аппарата, составляют:

(Д)

W,di,il = Kf(tt-tt,i)dx; -1Г,Л,(11 = К/(<1-<,, n)dx (г) Из выражений (в) и (г) следует: dU Kf

? h, I — 'i, и)

Уравнение (д) имеет, как известно, следующее решение:

г = Ле"1'* + Вет'х (ж)

причем mi и тг являются корнями характеристического уравнения:

откуда т, = (КЦЩ (1 + V\ + WVWI) = (KF/Щ (1 + 4- ф); т8 = (KF/Щ (1 - V\ + Щ/Щ) = (KF/WJ (1 - Ф), где <р = 1/1 +

Для определения постоянных коэффициентов Л и В воспользуемся граничными условиями: при х = 0 tt — t\, г — t[ — t{ — — А + В; при х — I h — tl, z — 0 = Ает>' + Вет>1. Отсюда

А =

dt,

Дифференцируя уравнение (ж) и подставляя значение -gj, найденное ранее (д), получаем:

Л/V"'* -I- ВпцТ* = - (Kl/Wt) (Щ - 1г< , -1,, н) (з)

При х = 0 мы имеем: h — flt t1%l =» t'2 и = t'i\ тогда уравнение (з) принимает следующий вид: Ami + Bmt = —(KFLWI) X X (2t\ — t2 — tl), а после подстановки значений А, В, тг и тг:

Обозначив через iw среднюю разность температур в рассматриваемом процессе теплообмена, воспользуемся общим уравнением теплопередачи:

Q = г, (/; - Q = 2/с/М,_2 (к)

Из последних двух уравнений после подстановки значений ф, = А — & и Ai = <1 — T2, находим:

Дифференцируя последнее уравнение и подставляя значения (/!Л1 — /г>1), DTJ'' и dt*" из уравнений (б) и (г), получаем:

dx dx <Рг__'Щ_ dz_ КЧ-dx* W'dx

где z= t[ — flt

352 причем г] = Ф/(1 - WJW2) = (V^ + WL)L(W2 - WI).

Для схемы противотока ранее было найдено Дпр — в= (Aj — Д2)/[1п (Д,/Да)], поэтому

V, = АпР [„ Ь (А^,,/ [in ^^ill^glij] (Vll.lla) 12 н. И. Гельперия

t;,w,

Рис. VII-21. Изменение темпера-теплоносителей вдоль поверхно< теплообмена при смешанных ток а — схема 2—4: 6 — схема 1-в — схема 1—3.

Для определения температуры теплоносителя в конце первого хода (t°7) достаточно в уравнении (з) принять х — I и соответственно ^ = t[ и t3, i = 4,и — й- Тогда после подстановки значений А и В получим:

Если сохранить направление движения теплоносителя в трубах, а теплоноситель в межтрубном пространстве направить в обратную сторону (пунктирные линии на рис. VII.20), то уравнения (в) и (г) останутся без изменения, а уравнение (б) напишется следующим образом: №, (it — tl) = Wt (&,п —

Повторяя предыдущие рассуждения применительно к данному случаю, мы получим уравнение, идентичное (е), но при г = ^ — — t'{ и других граничных условиях: t\ = t[ при х = 0 и /, = tl при х = Л Интегрирование приведет к уравнениям (VII.И), по которым можно, следовательно, определять величину Д^, в обоих рассмотренных вариантах теплообмена по схеме смешанного тока 1—2. Иной вид будет иметь лишь уравнение для расчета температуры

Легко видеть, что формулы (VII.11) теряют физический смысл при Аа ( ч+ 1) г; Д, (л — 1) или t[ + tl — tl — tl <з

< V(t\ - riy + (ti - tiy. i

Это означает, что процесс теплообмена по схеме смешанного тока 1—2 невозможен при любых температурах теплоносителей, как это происходит в простых схемах прямотока и противотока, требующих удовлетворения лишь одному условию: tl < FI при прямотоке и (г < t[ при противотоке.

= 11(4,

(VII.13)

Теплообмен по другим схемам смешанных токов. Аналогичным методом получены выражения для расчета средней разности температур в теплообменниках с другими схемами смешанного тока. Так, при наличии двух ходов в межтрубном пространстве и четырех ходов в трубах (рис. VII-21, а, смешанный ток 2—4):

All/r=ln(>^ + KaJ, + 'l(A'-4 Л*)! / j (VT. + VTf-n^-^]

Формула (VII. 13) справедлива как при противотоке \ (Ai = = t[ — f%, 6.2= tl — tl), так и прямотоке (Д, = t{ — & Д2 = = ? — Q теплоносителей на концах поверхности теплообмена.

В первом случае ц = (V W\ + wi)/(r2 — Wi) > 1, а во втором

случае л = (V w\ + WD/W + W,) < 1. Легко видеть, что теплообмен по схеме смешанного тока 2—4 осуществим только

при условии: (VK + КДа)2 > П (A-i — Аг)Для теплообмена по схеме смешанного тока 1—4 (рис. VII-21, б) аналогично получено следующее выражение:

In

355

Для теплообмена по схеме смешанного тока 1—3(рис. VII-21, в)

имеем:

3 [(2W, - 1Г,)/У,] Е, (Д, + д/") = ф1 [(?, + 2еС+30) <)?&, -(V^ + fc-^'Kl (vn. is)

где

Д, = <;-<;;? Д2=г;_^; ?1=2 8пЬ[ф1(<;-^)]/6Д1,3! e2 = 2csh[4>i(';-0]/6A1_3.

от=- g/зд^; ^ DI = (<; - <;)/бдм;

ф1 = V9-4 (Г,/Г2) (1 - и/,/Гг)

Значения At_2, Д2_4, и A1-3 можно с некоторым приближением рассчитать путем умножения средней разности температур для противотока Дпр соответственно на коэффициенты е,_2,

«i-4 и «„: V, = е1_2Дпр, Д2_„ = е2_4Дпр: Д,_4 =

страница 132
< 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
коррекция носовой перегородки лазером цена
кинотеатры в частном доме
типы рекламных конструкций с фото
стулья деревянные с твердым сиденьем высота по спинке 80 см купить москва

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
(13.12.2017)