химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

= gc (*» - *i) - GC (T, - T2, Ср.) (12-28)

где средняя конечная температура нагревающего агента

^2, ср. = ТХ — 6ср. 2,3 \g А (12-29)

Пример 12-13. Определить поверхность теплообмена, необходимую для охлаждения G = 5000 кг раствора от температуры Т\ = 80° С до температуры Тч = 30° С. Охлаждение производится периодически за время х = 2 ч при помощи воды с начальной температурой U = 25° С Удельная теплоемкость раствора С = 3560 дж/кг • град (0,85 ккал/кг • град); коэффициент теплопередачи k = 290 вт/м2 - град (250 ккал/м2 • ч ? град).

Решение. Тепловую нагрузку находим по формуле (11-4):

О = 5000 • 3560 (80 — 30) = 890 ООО • 103 дж (212 000 ккал)

Конечную температуру воды в конце охлаждения (когда температура раствора составляет 30° С) принимаем t2 = 28° С. Тогда

я . Т2-^ _ 30-25 9-Л- T2 — t2 ~ 30 —28 '

В то же время

Л 7"i — or 80 — 25

А — — -У- или 2,5 = Г

Ti — t2 80 —12

откуда определяем конечную температуру воды в начале охлаждения t2 = 58°*С.

Средний температурный напор вычисляем по формуле (12-24):

fi 80-30 2,5- 1 _1Q70P

Ср-" о о ,„ 80 ^25~ ' 2,3.2,5 lg 2,5 ~ W ^ 2>3]Ё 30-25

Среднюю конечную температуру воды рассчитываем по формуле (12-26): К ср. =* 25 + 13,7.2,3 !g 2,5 = 37,5 °С

Расход охлаждающей воды при ее удельной теплоемкости с ГШ 4190 дж/кг- град (1 ккал/кг - град) составляется ,_ 890 000. 103 1<7ЛПА g " с (г2( ср> - г,) - 4190 (37,5 _ 25) - W UW KZ

Необходимая поверхность теплообмена:

р_ Q _ 890000-103 _01 2 Авсрх" 290-13,7-2 - 3600 ~ Ji ж

9. Теплообмен в кипящем (псевдоожиженном) слое

Аппараты с кипящим слоем (стр. 179) в последнее время часто применяют для проведения теплообмена, который в условиях псевдоожижения значительно интенсифицируется. Теплообмен

9 Теплообмен в кипящем (псевдоожиженном) слое 461

можно осуществить либо между газом и находящимся в псевдоожиженном состоянии слоем твердых частиц, либо между кипящим слоем и теплообменной поверхностью.

Теплообмен между газом и твердыми частицами. Этот вид теплообмена используют для нагревания или охлаждения твердых частиц газом. Теплообмен может быть непрерывным или периодическим. При непрерывном процессе твердые частицы непрерывно вводятся в слой и такое же количество их выводится из слоя. При интенсивном перемешивании в кипящем слое температуры газа и частиц выравниваются по всему слою и могут быть приняты равными их конечным температурам Т2 и t2. Тогда температурный напор равен разности конечных температур 9 = Т2 — t2 и уравнение теплопередачи (при нагревании твердых частиц) можно написать в виде

Q = GC(ri-r2)^a/='(r2-^ откуда конечная температура газа

T2=Tl-{Tl-t2)-T^w (12-30)

где П = ж.

Здесь F — поверхность находящихся в слое твердых частиц, которая определяется по формуле

/?=^а. (12-31)

где пгтв. — масса твердых частиц, находящихся в слое, кг; Ртв.— плотность твердых частиц, кг/м3; d— диаметр частиц, м. При периодическом процессе время (в сек), необходимое для нагревания твердых частиц от температуры t\ до температуры t2, определяется по формуле

т = (1+ П) • 2,3 lg 1±=±- (12-32)

где Т1 — начальная температура газа;

ств. — удельная теплоемкость твердых частиц, дж/кг -град.

Для определения коэффициента теплоотдачи а между газом и твердыми частицами можно пользоваться уравнениями*

при Re0 < 10 Nu = 0,00353ReJ'55/при Re0 = 30— 120 Nu = 0,01Re0 Ar°.175^~j (12-34)

при Re0 = 120 — 2500 Nu = 0,016ReJ8Ar0*175 ^)°'45 (12-35)

Здесь Но — высота неподвижного (насыпного) слоя, м\ а> — число псевдоожижения (см. стр 181).

В этих формулах критерий Nu рассчитывается по диаметру частицы d; определение критериев Reo и Аг см. стр. 177 и 149.

Коэффициент теплоотдачи а сравнительно невелик, что, однако, компенсируется большой поверхностью частиц; поэтому тепловые нагрузки в аппаратах кипящего слоя достигают очень высоких значений.

Теплообмен между кипящим (псевдоожиженным) слоем и теплообменной поверхностью применяют для подвода тепла к слою или отвода тепла от него в реакционных, обжиговых и других аппаратах. Для этого теплообменная поверхность в виде змеевиков, труб и т. д. помещается внутри слоя или тепло передается через стенки аппарата с кипящим слоем.

С увеличением числа псевдоожижения (см. стр. 181) коэффициент теплоотдачи значительно увеличивается, но лишь до известного предела, который соответствует оптимальному режиму псевдоожижения. При дальнейшем увеличении числа псевдоожижения коэффициент теплоотдачи снижается, что объясняется уменьшением концентрации твердых частиц в слое вследствие перехода слоя из «плотного» состояния в «разбавленное».

При расчете теплоотдачи между «плотным» слоем и теплообменной поверхностью можно пользоваться следующими приближенными уравнениями: при теплообмене между слоем и помещенной в слой поверхностью

Re0,39

NU = 2-15r .." f* (12-36)'

при теплообмене между слоем и стенками аппарата

/ Re« \°>47

Nu = 3,75 \g <о j

страница 153
< 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
сайдинг в одинцово
сколько стоит котел для отопления
thomas посуда цена
шатер цена

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
(03.12.2016)