Основные температурные схемы и уравнения теплового баланса.
Теплообмен может происходить как без изменения так и с изменением фазового состояния носителя.
Рассмотрим 4 часто встречающихся в промышленности температурные схемы.
1)
Q1- количество тепла, отдаваемое теплоносителем
Q2- количество тепла принимаемое холодным теплоносителем
Н-начало
К- конец
Qпот- потери тепла в окружающую среду
Составим уравнение теплового баланса:
Где G1 и G2 – массовые расходы теплоносителей.
С1 и С2- удельные массовые теплоемкости носителей.
2)
r2- удельная массовая теплота испарения (парообразования)-количествоо вещества необходимое для испарения 1 кг жидкого вещества.
3)
r1- удельная массовая теплота конденсации пара- количество теплоты, которое выделяется при конденсации 1 кг сухого насыщенного пара.
[ri]=[кДж/кг]
Х-степень сухости пара.
4)
50. Теплопередача через многослойную плоскую стенку. Уравнение теплопереноса.
Пусть тепло передается от конденсирующего пара через многослойную плоскую стенку
t1 – температура конденсации пара
Q-удельный тепловой поток
K-коэффициент теплопередачи
-средний температурный напор теплоносителей, т.е. средняя движущая сила теплопередачи.
-толщина слоя стенки
-коэффициент теплопроводности материала i-того слоя
Коэффициент теплопередачи- количество тепла, которое переносится от горячего теплоносителя к холодному за 1с через 1м2 поверхности теплопередачи, при средней разности температур теплоносителей в 1 К.
-количество теплоотдачи теплоносителем-количество тепла,отданного поверхностью стенки за 1с в среде (или в обратном направлении) при средней разности температур поверхности стенки и среды в 1 К.
[К]=[ ]=[Вт/м2К]
-количества теплоты, которое переносится через 1м2 изотермической поверхности по нормали к ней за 1 с при изменении температуры на 1 К на1м длина нормали к изотермической поверхности, т.е. при единичном градиенте температур.
Градиент температуры- прирост температуры на 1м длины нормали к изотермической поверхности. Он показывает направление и максимальную скорость температуры в пространстве.
В этом случае тепловой поток можно определить по соотношению:
Q=K*F*(t1-t2)
F- поверхность теплопередачи
- основное уравнение теплопередачи
Тепловой поток пропорционален поверхности теплопередачи А и среднему температурному напору.
- уравнение аддиптивности термических сопротивлений
Интенсифицировать теплообмен можно увеличением ∆tср(например увеличением давления греющего пара), заменой прямотока на противоток, повышением степени турбулентности потоков теплоносителей), барботажем, подбором конструкции аппаратов с большим .
Дата добавления: 2017-09-01; просмотров: 1538;