химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

вотока его можно охладить до более низкой температуры, чем в случае прямотока Таким образом, расход охлаждающего или нагревающего агента при противотоке может быть ниже, чем при прямотоке Однако сокращение расхода теплоносителей связано с уменьшением среднего температурного напора и увеличением поверхности теплообмена.

Как видно из приведенного сравнения, противоток выгоднее прямотока Однако в двух случаях противоток и прямоток практически равноценны

1) средний температурный напор значительно (более чем

в 5 раз) превышает температурные перепады теплоносителей,

2) водяные эквиваленты обоих теплоносителей сильно отлиW W

чаются друг от друга (при — <0,05 и — >10), т. е. температурный перепад одного из теплоносителей (с большим водяным* эквивалентом) мал по сравнению с температурным перепадом второго теплоносителя

Если водяной эквивалент одного из теплоносителей равен бесконечности (температура этого теплоносителя йе изменяется), то между противотоком и прямотоком разницы нет.

Пример 11-4. В холодильнике требуется охладить от температуры 71=90° С до температуры Г2 = 40°С G = 10000 кг/ч жидкости с теплоемкостью С = 3350 дж/кг-град (0,8 ккал-кг • град). Начальная температура охлаждающей воды fi = 25°C, теплоемкость воды с = 4190 дж/кг -град (1 ккал/кг-град). Коэффициент теплопередачи k =290 вт/м2 -град (250 ккал/м2 • ч - град). Определить необходимую поверхность теплообмена и расход воды при прямотоке и противотоке.

Решение. Тепловую нагрузку рассчитываем по уравнению (11-4):

10 ООО

Q= Qrop> = -^j^i. 3350 (90 — 40) = 465 000 вт

При прямотоке конечная температура воды h не может быть выше конечной температуры жидкости (40°С). Принимая h — 35°С, находим из уравнения (11-5) расход охлаждающей воды:

е = с(*,-*,) = lim^W = 11 д кг1сек = 40 000 кг1н

Средний температурный напор при прямотоке равен

90-> 40 65 -5

25_>35 СР' 2>31gj65

e, = 65 е2 = 5

Необходимая поверхность теплообмена при прямотоке;

Q 465 000 fift„

Если конечную температуру воды при противотоке принять, как и в случае прямотока, равной 35° С, то расход воды не изменится, а средний температурный напор составит:

90 —> 40

15

35 ч— 25 6ср. = 55= 30,8° С

2,3 lg

6, = 55 62 = 15

Необходимая поверхность теплообмена при противотоке:

465000 '-"290 - 30,8 - 52 *

Таким образом, при противотоке и одинаковом расходе охлаждающей воды необходимая поверхность теплообмена меньше, чем в случае прямотока. Кроме того, при противотоке температура Г2 может быть принята более высокой по сравнению с прямотоком; это позволяет сократить расход воды. Если принять t2 = 50° С, то расход воды и средний температурный напор составят; g= 16 000 кг/ч и 6ср> = 26,6° С, что предлагается проверить расчетом. При этом необходимая поверхность теплообмена

Следовательно, при противотоке можно значительно сократить расход воды (в 2,5 раза) по сравнению с прямотоком и в то же время ограничиться меньшей поверхностью. При дальнейшем повышении г2 расход .воды еще больше снижается, но поверхность теплообмена возрастает. Если принять /2 = = 55,5° С, то необходимая поверхность теплообмена при противотоке составит 68,3 JW2, т. е. будет такой же, как и в случае прямотока; расход воды при этом будет равен 13 100 кг/ч (в 3,05 раза меньше, чем при прямотоке). Расход воды при противотоке может быть сокращен еще больше, но в этом случае уже потребуется большая поверхность теплообмена по сравнению с прямотоком.

6. Конвекция

Общие сведения

Коэффициент теплоотдачи при передаче тепла конвекцией определяется, с одной стороны, сопротивлением ламинарного пограничного слоя, а с другой — сопротивлением при теплообмене между основной массой теплоносителя и пограничным слоем.

Ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи для типичных процессов теплообмена приведены ниже:

Процессы теплообмена Коэффициенты теплоотдачи а,

вт/м'-граА.

Нагревание и охлаждение газов (атмосферное давление) 10—50

Нагревание и охлаждение органических

жидкостей 50— 1 500

Нагревание и охлаждение воды 200—10000

Кипение воды 500—10000

Конденсация водяных паров 4000—15000

Конденсация паров органических жидкостей 500— 2 000

Основными факторами, определяющими величину коэффициента теплоотдачи, являются Следующие:

1. Характер движения теплоносителя (ламинарный или туг> буделтный) и его скорость^ С увеличением скорости теплоносителя толщина ламинарного пограничного слоя уменьшается, вследствие чего его тепловое сопротивление понижается, а коэффициент теплоотдачи возрастает.

2. физические свойства .^теплоносителя (вязкость, теплопроводность, плотность7 удельная теплоемкость). Как правило, коэффициент теплоотдачи увеличивается с понижением вязкости и повышением теплопроводности, плотности и удельной теплоемкости. Так как физические свойства изменяются с температурой, то коэффициент теплоотдачи зависит от температуры теплоносителя.

3. Размеры и форма поверхности теплообменя.

Таким образом, величина коэффициента теплоотдачи определяется гидродин

страница 126
< 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
аренда моноколеса
банеры для аптек
стационарные столбики
комоды фото цены

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
(23.07.2017)