химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

меним формулу (VI.58), которую напишем в следующем виде: <Ц = [Ь9ХЖ (62 - гс)]/оЛГ„ = В (в, - гс)а, где величина В = = ЬАХЖ/АЖУЖТ„ постоянна для каждой жидкости и зависит от ее свойств и температуры кипения fc. Но а2 (92 — У = К АСр и 82 — е„ = К Аср/аа, поэтому

370

Соответственно выражению (а), придерживаясь обозначений на рис. VII-25, получаем следующее уравнение для расчета искомого коэффициента теплопередачи:

l-WA)Wb$ = K(sfr„+ l/B'V3 Ь%3) (VII .216)

Заметим, что в испарителях непрерывного действия температура кипения жидкости TC обычно постоянна, а так как температура конденсации пара T„ тоже постоянна, то Аср = TB — TC. Если греющим теплоносителем является газ или жидкость, то величина а, определяется по соответствующей критериальной формуле (см. главу VI), а для аг мы располагаем выражением (д). Таким образом

1/К = l/o, -f sft\„ + l/B'V3^*3 (VII.21B)

Гидравлическое сопротивление аппаратов. Гидравлическое сопротивление теплообменного аппарата Др слагается из потерь давления вследствие трения, возникающего при движении теплоносителей в трубах (или межтрубном пространстве) Дрт, и потерь давления на преодоление местных сопротивлении Др„. К числу последних относятся нижняя и верхняя камеры (пространства между трубными решетками и крышками аппарата), вход в трубы и в межтрубное пространство и выходы из них, перетекание жидкости из одной секции многоходового аппарата в другую, огибание перегородок в межтрубном пространстве. Как известно из главы I, величина Др может быть выражена следующим образом:

Др = Дрт + Др„ = [I (lid) + ? (»'/2) Р (е)

где X — коэффициент гидравлического сопротивления для прямых участков; л„ — число одноименных местных сопротивлений; ?м — коэффициент местных сопротивлении; ш и р — скорость и плотность жидкости (газа). Значения ?м приведены в справочниках и руководствах по теплопередаче. При определении значений Др,. следует помнить, что в коротких трубах (I/d<0,0575Re при ламинарном течении и lid < 60 при турбулентном) сопротивление трення больше, чем на участке гидравлически стабилизированного потока.

Заметим, наконец, что выражение (е) является, строго говоря, приближенным, так как оно игнорирует потерн давления, вызванные изменением плотностей» теплоносителей при их нагревании или охлаждении, а также подъемную силу в вертикальных теплообменных трубах. Эти потери, однако, существенны при значительных перепадах температур и больших высотах труб, но не играют заметной роли в большинстве теплообменных аппаратов на химических предприятиях.

Гидравлическое сопротивление пластинчатых и спиральных аппаратов определяется по частным формулам, предложенным для каждой конструктивной модификации.

Величины Др для обоих теплоносителей предопределяют расход 9нергии на создание принятых скоростей потоков и являются важными экономическими характеристиками теплообменных аппаратов. С увеличением скоростей потоков возрастает коэффициент теплопередачи и уменьшается требуемая поверхность теплообмена (следовательно, и ее стоимость), но при этом увеличивается расход энергии. Очевидно, скорости потоков должны быть выбраны в оптимальных пределах, определяемых стоимостью данного аппарата и стоимостью затрачиваемой энергии.

Оптимальные рабочие режимы аппаратов. Оптимальный рабочий режим теплообменного аппарата определяется не только скоростями теплоносителей (или величинами Др), ио также перепадами их температур иа концах поверхности теплообмена. Оба эти фактора сопряжены с коэффициентом теплопередачи и средней разностью температур, предопределяя поверхность теплообмена н,

371

следовательно, затраты на эксплуатацию аппарата. Последние слагаются, во-первых, нз амортизационных отчислений на капиталовложения (приобретение и монтаж аппарата, насосов, труб и т. д.), расходов на текущий ремонт и обслуживание. С некоторым приближением можно принять, что эти эксплуатационные затраты пропорциональны поверхности теплообмена F, составляя а руб.Лм^год). Во-вторых, к эксплуатационным затратам относится стоимость энергии, расходуемой на создание принятых скоростей потоков теплоносителей. Если мощность насосов, нагнетающих теплоносители, равна N кВт, число рабочих часов в год п и цена электроэнергии b руб./(кВт-ч), то второе слагаемое эксплуатационных затрат составит bnN руб./год. Суммарные эксплуатационные затраты (aF -f bnN) противостоят стоимости рекуперированного тепла (холода) cQn руб./год, где с — цена единицы тепла (холода), a Q—тепловой поток.

Таким образом, экономическую эффективность тепло-обменного аппарата Э можно выразить следующим уравнением:

(а)cQn — {aF + knN)

При заданных водяных эквивалентах теплоносителей {W± и Wg), их начальных температурах (i[ и 2?) и известных значениях а, Ь и с величина Э является функцией скоростей теплоносителей (шц w2) и их конечных температур

s = f(wlt w2, tv g (б)

= 0;

?= 0;

от;

Функциональная зависимость (б) имеет очень сложное алгебраическое выражение, поскольку К зависит от щ и аь а последние, как и N — от ш, и тг. Оптимальные значения

страница 137
< 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
плитка canyon
часы касио edifice wr 100m
Выгодно кликнуть на ссылку - скидка в KNS по промокоду "Галактика" - lg телевизор цена - офис продаж на Дубровке со стоянкой для клиентов.
световой короб дешево

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
(07.12.2016)