химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

(11-8)

втп

14 =

Здесь k — коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом теплопередачи и представляющий собой количество тепла, передаваемое через единицу поверхности в единицу времени при температурном напоре, равном единице. Если Q выражено в дж, F в ж2, т в сек и б в град, то коэффициент теплопередачи имеет размерность

м2 • град

дж

м2 ? сек • град

Если Q выражено в ккал, a i в ч, ю размерность коэффициента тепло-прредачи

ккал "I м2 •ч •град J

* Для обозначения температурного напора в литературе вместо величины 8 часто применяется величина At.

Для перевода в вт/м2 • град значения k, выраженные в ккал/'м2 • ч • град, надо умножить на коэффициент 1,16.

При непрерывных процессах под тепловой нагрузкой Q понимают количество тепла, передаваемое за единицу времени (вт); тогда уравнение (11-8) можно написать в виде:

Q = kFb

(И-9)

В процессах теплообмена температуры теплоносителей и, следовательно, температурный напор обычно изменяются; поэтому при пользовании уравнениями (11-8) и (11-9) в них следует подставлять некоторое среднее значение температурного напора 0ср. Определение величины 8ср. будет рассмотрено ниже (стр. 378).

Уравнение теплопроводности

Если тепло переносится путем теплопроводности через стенку, то, согласно закону Фурье, количество передаваемого тепла пропорционально поверхности F, разности температур между обеими поверхностями стенки 8СТ =/Ст, — ^ст2> времени т и обратно пропорционально толщине стенки 8:

Q = = ^cr.* (1М0)

где ^ст, к tCT2— температуры поверхностей стенки.

Коэффициент пропорциональности % называется коэффициентом теплопроводности (или просто теплопроводностью) и имеет размерность

1X1 — [ ^ 1 — Г дж I _ Г em 1 ^ ' L ^Ост. J L м • сек • град J [_ м • град J

отличающуюся от размерности коэффициента теплопередачи тем, что линейный размер (м) входит в нее в первой степени.

Если Q выражено в ккал, a t в ч, то размерность теплопроводности

= Г ккал 1 1 1 L м• ч•град J

причем значения Я, выраженные в ккал/м • ч • град для перевода в вт/м • град надо умножить на 1,16.

Коэффициент теплопроводности представляет собой количество тепла, проходящее в единицу времени через единицу поверхности при разности температур 1°С на единицу толщины стенки. Этот коэффициент зависит от свойств материала стенки и от ее температуры. С повышением температуры теплопровод'

2i Зак щ>

ность большинства твердых тел, а также газов возрастает, а теплопроводность жидкостей (за исключением воды и некоторых других) уменьшается.

Приводим значения X (в вш/м • град) некоторых материалов, применяемых для изготовления теплообменных аппаратов:

Сталь, чугун 45 Медь 350

Сталь нержавеющая ... 17 Латунь 85

Алюминий 200 Свинец 35

Уравнение (11-10), называемое уравнением теплопроводности, отличается от уравнения теплопередачи (11-8) тем, что вместо коэффициента теплопередачи k в него входит выражеУравнение передачи тепла конвекцией

При передаче тепла конвекцией у поверхности стенки, вдоль которой движется теплоноситель и через которую проходит тепло, образуется ламинарный пограничный слой. Через этот слой тепло передается путем теплопроводности, в то время как за пределами слоя, в основной массе теплоносителя, температура в каждом поперечном сечении почти постоянна (мало изменяется по мере удаления от стенки). Выравнивание температуры в основной массе происх'одит в .результате перемешивания теплоносителя при движении отдельных его частиц. С повышением турбулентности потока перемешивание усиливается, что приводит к уменьшению толщины пограничного слоя и увеличению количества передаваемого тепла.

Если разность температур между основной массой теплоносителя и поверхностью стенки составляет 0част.» то количество передаваемого тепла, согласно закону Ньютона, пропорционально поверхности стенки F, частному температурному напору бчаст> и времени т:

Q == лГВЧЛ„х (11-11)

В этом виде уравнение передачи тепла конвекцией аналогично уравнению теплопередачи (11-8) с той лишь разницей, что в последнее входит разность температур 8 между обоими теплоносителями, а в уравнение (11-11)—частный температурный напор 0ЧаСт.» равный разности температур между теплоносителем и стенкой. Величина а, входящая в уравнение (11-11), называется коэффициентом теплоотдачи; он имеет такую же размерность, как и коэффициент теплопередачи (em/м2 • град).

4. Передача тепла через стенку

Плоская стенка

Рассмотрим сложный процесс передачи тепла через плоскую стенку от горячего теплоносителя к холодному. Характер изменения температур показан на рис. 11-2. В слое горячего теплоносителя температура изменяется от стенки — от /СТ., до /СТ.2и в слое холодного теплоносителя от /ст.2 до t.

Напишем уравнения передачи тепла конвекцией от горячего теплоносителя к стенке, путем теплопроводности через стенку и конвекцией от стенки к холодному теплоносителю:

Q1 = a1/7(7-— tct.i)

Qcr-j^iU-t^) (А)

Q2 = a.2F (/СТ., — t)

где ai и a.2 — коэф

страница 122
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама

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
(20.02.2017)