Тепловые процессы. Николаева Г.И - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

3. Технологический расчет теплообменных аппаратов
Расчет теплообменного аппарата заключается в
определении необходимой поверхности теплопередачи,
выборе типа аппарата и нормализованного варианта
конструкции, представленных в каталогах теплообменных
аппаратов. Необходимую поверхность теплопередачи
определяют из основного уравнения теплопередачи:
.
ср
tk
Q
F
∆
=
(1.1)
4. Тепловая нагрузка Q
В соответствии с заданными технологическими
условиями тепловую нагрузку находят по одному из
следующих уравнений:
а) если не меняется агрегатное состояние
теплоносителя и раствора
)()(
22221111 HKKH
ttCGttCGQ
−
=−=
(1.2)
→нагревание→
←охлаждение←
где под индексом «1» - обозначен теплоноситель;
«2» - обозначен обрабатывающий раствор;
G
1
- количество теплоносителя, кг/с;
G
2
- количество раствора, кг/с;
C – удельная теплоемкость вещества, определяется
при средних температурах сред, как и все теплофизические
свойства различных веществ.
Например,
.
2
11
1
+
==
KH
ср
tt
tfC
(1.3)
7
Обычно всегда будет известно количество
обрабатываемого раствора G
2
. Отсюда определяем количество
теплоносителя как затрату энергии:
;/,
)(
111
1
скг
ttC
Q
G
KH
−
= (1.4)
б) если нагревание осуществляется насыщенным
водяным паром при конденсации:
)()(
2222 кондвnDKH
tCIDDrttCGQ
−
=
=
−
=
, (1.5)
где r
D
- удельная теплота парообразования (конденсации),
Дж/кг – содержание тепла в 1 кг пара.
Отсюда можно определить количество пара
.
D
r
Q
D = (1.6)
r
D
=f(P
n
)- определяется из таблицы насыщенных водяных
паров.
Тепловые потери при наличии теплоизоляции
незначительны, и при расчете тепловых аппаратов их можно не
учитывать.
5. Средняя движущая сила теплопередачи ∆t
ср
В соответствии с заданными технологическими
условиями ∆t
ср
находят по одному из следующих уравнений:
а) если не меняется агрегатное состояние сред:
среднелогарифмическое
;
ln
м
м
ср
t
t
tt
t
∆
∆
∆
−
∆
=∆
δ
δ
(1.7)
среднеарифметическое
.
2
м
ср
tt
t
∆
+
∆
=∆
δ
(1.8)
8 
  3. Технологический расчет теплообменных аппаратов                  Обычно          всегда           будет    известно          количество
                                                               обрабатываемого раствора G2. Отсюда определяем количество
      Расчет теплообменного аппарата заключается в             теплоносителя как затрату энергии:
определении необходимой поверхности теплопередачи,                                Q
                                                                      G1 =                    , кг / с;                            (1.4)
выборе типа аппарата и нормализованного варианта                           C1 (t1H − t1K )
конструкции, представленных в каталогах теплообменных                б) если нагревание осуществляется насыщенным
аппаратов. Необходимую поверхность теплопередачи               водяным паром при конденсации:
определяют из основного уравнения теплопередачи:                     Q = G2 C 2 (t 2 H − t 2 K ) = DrD = D( I n − C в t конд ) ,   (1.5)
            Q
       F=        .                               (1.1)         где rD - удельная теплота парообразования (конденсации),
          k∆t ср                                               Дж/кг – содержание тепла в 1 кг пара.
                                                                      Отсюда можно определить количество пара
                     4. Тепловая нагрузка Q                                Q
                                                                       D= .                                       (1.6)
      В соответствии с заданными технологическими                          rD
условиями тепловую нагрузку находят по одному из                      rD=f(Pn)- определяется из таблицы насыщенных водяных
следующих уравнений:                                           паров.
      а) если не меняется агрегатное состояние                        Тепловые потери при наличии теплоизоляции
теплоносителя и раствора                                       незначительны, и при расчете тепловых аппаратов их можно не
       Q = G1C1 (t1H − t1K ) = G2 C 2 (t 2 K − t 2 H ) (1.2)   учитывать.
      →нагревание→
      ←охлаждение←                                                    5. Средняя движущая сила теплопередачи                 ∆tср
      где под индексом «1» - обозначен теплоноситель;
                                                                     В соответствии с заданными технологическими
       «2» - обозначен обрабатывающий раствор;
                                                               условиями ∆tср находят по одному из следующих уравнений:
      G1- количество теплоносителя, кг/с;                            а) если не меняется агрегатное состояние сред:
      G2- количество раствора, кг/с;                                                              ∆t − ∆t м
      C – удельная теплоемкость вещества, определяется              среднелогарифмическое ∆tср = δ          ;       (1.7)
                                                                                                       ∆tδ
при средних температурах сред, как и все теплофизические                                            ln
                                                                                                       ∆t м
свойства различных веществ.
                                                                                                  ∆t + ∆t м
      Например,                                                     среднеарифметическое ∆t ср = δ          .        (1.8)
                                                                                                       2
                       t + t1K 
        C1 = f  t ср = 1H      .                     (1.3)
                          2    
                             7                                                                      8

Страницы