химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

е^4Дпр;-Ai-з = Ei-з Дпр- Значения е^, е^, е,_4 и е,^ можно найти в справочниках и руководствах по теплопередаче.

4. Теплообмен по схемам перекрестного тока

Схемы перекрестного тока в теплообменных аппаратах диктуются обычно конструктивными соображениями, а не теплотех- ' ническими преимуществами, и редко технологическими требованиями. Среди возможных вариантов перекрестного тока наибольшее распространение получили: 1) один из теплоносителей движется в пучке параллельных труб, второй — сплошным потоком в межтрубном пространстве (рис. VII-22, о); 2) оба теплоносителя движутся сплошными потоками, омывая противоположные поверхности теплопередающей стенки (рис. VII-22, б); 3) один из теплоносителей движется внутри трубок параллельного пучка, а второй совершает зигзагообразный путь в межтрубном пространстве (рис. VI1-22, е). Варианты 1 и 3 характерны для кожухо-трубных, а вариант 2 —для пластинчатых аппаратов. Заметим, что вариант 3 часто усложняется многоходовым движением теплоносителя в трубах, представляя собой во всех случаях сочетание перекрестного тока с противотоком и прямотоком. Ниже мы ограничимся подробным рассмотрением первых двух вариантов и упрощенного варианта 3.

Вариант 1. Представим поверхность теплообмена в виде плоской стенки с размерами X и Y. Поток внутри труб, имея водяной

356

Ц t'l

ч

L tl ч

Vi «;

У, t't

эквивалент W2, нагревается от температуры ti до t"2 за счет охлаждения межтрубного потока (водяной эквивалент Wt) от температуры t{ до ?\. Полагая, что межтрубный сплошной поток в каждом его сечении полностью перемешан, найдем, что локальная температура tx будет зависеть только от абсцисс х\ локальная температура трубного потока будет функцией обеих координат. Для

<

(tl ftl ft)

ф Ф ф ф

'4 и э-< >

f й У Й

X С, Й и X <

t.

Щ >•

0 >• X к dx

щ

Рис, VlI-22, К определению средних разностей температур при перекрестном токе,

элементарной площадки длиной dx можно написать следующее уравнение теплопередачи:

(а)

где К — коэффициент теплопередачи, который будем считать постоянным вдоль всей поверхности теплообмена.

Так как в пределах выделенной элементарной площадки температура ti постоянна, то из уравнения (а) получаем выражение для соотношения температур обоих теплоносителей в конце площадки:

Количество тепла, передаваемого через рассматриваемую элементарную площадку, выразится так:

W2[t'2-t2(x, К)]-? -bV<, (в)

Из уравнений (б) и (в), учитывая ti = t[ при х = 0 и ti = t\ при х = X. находим:

Ci - O/Ci- Q = 1 -е*Р[- <Г*/Г*> (I-e~KXY,W,)l С)

357

Для случая прямотока теплоносителей (пунктирные линии на рис. VII-22, в) можно воспользоваться соотношениями для предыдущего случая, если заменить выражения А, Ь и С:

а, _ h ~ h __ а , , _ h — *i _ — Ь , , __ Аср (1-2) _ о Искомая разность температур выразится так:

лср(1_2).$-Ы2Ы[Г-Ть(V...17a)

5. Теплообмен в трубках Фильда

Возможны два основных варианта теплообмена в трубках Фильда, отличающиеся тем, что в одном из них теплоноситель входит в узкую трубку и выходит из кольцевого пространства, а во втором — наоборот. При этом второй теплоноситель, омывающий наружную поверхность широкой трубки, движется противотоком или прямотоком относительно потока в кольцевом пространстве (рис. VII-23, А).

Вариант 1. Внешний теплоноситель движется противотоком относительно теплоносителя в кольцевом пространстве (рис. VII-23, б). Обозначив коэффициенты теплопередачи через стенку узкой трубки Kt и через стенку широкой трубки Kit можно написать следующие уравнения:

VTDT, = KI(» — T^DX (a); -Wx «ffi = К, (Л - В) Лг (б); —W,DTT = Widt, — Wtdfl (в)

Дифференцируем уравнения (а) и (б):

Л„ _к d% dt^ d4 dtl dS_ ?

WI~D*-K4TO-KL4X- . (r)' -W*-DW-K'-DT-KT7; <Д)

Подставляя в уравнение (д) значение dti из уравнения (в) и dQ/dx из уравнения (г), получаем:

dx' Ki \ Wi Wt j d*s W. - dx Продифференцировав еще раз уравнение (г) и подставив найденное значение d^ldx2, найдем:

FK+(JK.±JK КА \ Д, KLK, «ft, _Q

откуда tf ^' r» ^ ' DX* Щ DX

T2 = Aeax + Be"* +C (e)

Здесь А, В, С — постоянные величины, а А и B — являются корнями характеристического уравнения:

(а, 4)- + (K^W, + К2/№2 - KJ/WJ) (о,«)- = 0 (ж)

Подставив в уравнение (а) значения (2 и dljdx из уравнения (е), мы найдем температурный профиль теплоносителя в кольцевом пространстве:

6 = Ае"' + ВеЬх + С+ (№,//(,) (Ааеа* + ВЬеЬх) (з)

360

Аналогично, пользуясь уравнением (з), находим температурный профиль внешнего теплоносителя:

ti = Ае" (1 + aWJKt) (I -attVW + ^ О -г-Wl/Ki) (I-NPf/KJ +C (и)

Для определения постоянных Л, В и С воспользуемся граничными условиями: при Х = 0 имеем (! = й = И-г5 + Си9 =

= TI = TI + (UVKi) (АА + BB); при Х = / имеем ^ = 6, поэтому AAEAL + BBEBL + С.

Путем совместного решения последних трех уравнений получим:

А = [/С, (<2 — ?)

страница 133
< 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
водосмесительный узел smex 60-4.0
сигвей airwheel s5 форум
http://www.kinash.ru/etrade/goods/4433/city/Krasnoiarsk.html
ккб ecc-16 electrolux

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
(18.08.2017)