ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
≥
ε
ε
<
ε
ε
=
.200
Re
,Pr
Re
4,0
;200
Re
,Pr
Re
0035,0
Nu
33,0
67,0
33,0
5,1
Коэффициент теплоотдачи между потоком и стенкой аппарата в неподвижном слое зернистого материала определяется
из уравнения:
( )
( )
( )
( )
∈
ε
ε−
∈
ε
ε−
=
.150;57Re,
1
Re1,0
;57;5,1Re,
1
Re31,0
Nu
2,0
8,0
5,0
5,0
В последних соотношениях
.,Re,Nu
э
ээ
π
=
ν
ω
=
λ
α
=
F
d
dd
Расчет температурного и концентрационного полей локальной области выполняется по следующей итеративной мето-
дике.
1. Используя температуру газового потока и концентрацию поглощаемого компонента в нем на выходе из предыдущей
локальной области, а так же температуру зерна сорбента и концентрацию поглощаемого компонента в нем в предыдущий
временной интервал текущей локальной области определяются значения теплофизических характеристик газового потока,
средних по объему зерна коэффициентов теплопроводности и диффузии зерна сорбента, значения коэффициентов тепло- и
массоотдачи, равновесные концентрации в текущей локальной области.
2. По начальным температурам и концентрациям в локальной области рассчитывается концентрационное поле в зерне сор-
бента, количество поглощенного компонента, изменение концентрации газового потока.
3. Рассчитывается количество тепла, выделяющееся в процессе сорбции.
4. Рассчитывается температурное поле зерна сорбента с учетом теплоотдачи к газовому потоку. Вычисляется темпера-
тура газового потока на выходе из локальной области с учетом возможного теплообмена газа с окружающей средой через
корпус аппарата.
5. Для уточненных значений средних температур повторяются п. 1 – 4 до совпадения с заданной точностью средних
температур в соседних итерациях.
Тепловой и материальный балансы локальной области могут быть использованы для независимой проверки и оценки
качества расчета (как и балансы по всему аппарату в целом).
∆
Q
1
=
∆
Q
2
+
∆
Q
3
+
∆
Q
к
+
∆
Q
п
,
где ∆
Q
1
– тепловая мощность теплоты адсорбции; ∆
Q
2
– тепловая мощность, затраченная на нагрев гранул сорбента; ∆
Q
3
–
тепловая мощность, затраченная на нагрев газового потока; ∆
Q
к
– тепловая мощность, затраченная на нагрев стенки корпуса;
∆
Q
п
– тепловая мощность потерь в окружающее пространство.
2.5.2. Методика расчета адсорбционного оборудования
Методика, основанная на моделировании температурных и концентрационных полей локальной области адсорбционно-
го оборудования, может использоваться для расчетов аппаратов с подвижным или неподвижным слоем сорбента.
Рассмотрим вертикальный аппарат с неподвижным слоем сорбента (рис. 2.16).
Длину локальной области в направлении движения потока газа выбираем методом Рунге, а величину локального интерва-
ла времени – равной времени прохождения газового фронта через локальную область.
Для каждого локального интервала времени выполняется последовательный расчет температурного и концентрацион-
ного полей локальных областей с учетом возможного теплообмена с окружающей средой.
Сохранение расчетных полей температур и концентраций текущей локальной области для использования их в качестве
начального условия при переходе к очередному локальному интервалу времени осуществляется путем сохранения массивов
коэффициентов и собственных чисел, входящих в решения соответствующих задач теплопроводности и диффузии.
Для того, чтобы избежать совместного решения задач теплопроводности и диффузии в граничных условиях использу-
ются постоянные значения температур и концентраций газового потока в локальной области, равные среднеинтегральным
значениям.
Расчет продолжается до достижения заданной концентрации газового потока на выходе из аппарата, что соответствует
отработке слоя сорбента.
Укрупненная блок-схема расчета нестационарных полей температур и концентраций адсорбционного аппарата с непод-
вижным слоем сорбента приведена на рис. 2.18.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- …
- следующая ›
- последняя »
