Химическая технология. Носенко В.Н - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

43
Эти разности температур представляют собой движущие си-
лы процесса теплопередачи на концах теплообменника.
Если ∆t
б
/ ∆t
м
≤ 2, то с достаточной точностью (погрешность
менее 5%) можно считать:
∆t
ср
= (∆t
б
+ ∆t
м
)/2 . (4.13)
Для смешанного тока в многоходовых теплообменниках и
для перекрестного тока:
∆t
ср
=
ε
∆
t
∆t
пр
,
(4.14)
где
ε
∆
t
– поправочный коэффициент к средней разности темпера-
тур ∆t
пр
, вычисленной для противотока, берется из специальных
графиков.
В многоходовых теплообменниках с простым и смешанным
током (один ход в межтрубном пространстве и четное число ходов
в трубном) среднюю разность температур рассчитывают по фор-
муле:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
∆
+
∆
+
∆
+
∆
=
∆
A
tt
A
tt
A
мб
мб
ср
t
lg3,2
, (4.15)
где ∆t
б
и ∆t
м
соответственно – большая и меньшая разности темпе-
ратур теплоносителя на концах теплообменника при противотоке
с теми же начальными и конечными температурами теплоносите-
лей;
()()
tTA
δδ
22
+= ;
где δT – изменение температуры горячего теплоносителя (δT = t
1
н
– t
1
к
);
δt – изменение температуры холодного теплоносителя (δt
=
t
2
н
–
t
2
к
).
Поверхность теплопередачи F при δ « d
н
рассчитывают по
формуле:
L
dd
F
внн
2
)( −
=
π
, (4.16)
где d
н
, d
вн
, L – наружный, внутренний диаметры и длина трубы с
горячей водой, м.
44
Расход теплоты в уравнении (4.11) рассчитывают по фор-
муле:
(
)
нк
tt c VQ
22
−=
ρ
, (4.17)
где V – расход холодной воды, м
3
/c;
ρ
– плотность воды, кг/м
3
и
с – средняя теплоемкость воды, Дж/(кг·К) при среднеарифметиче-
ской температуре потока (t
2
ср
).
Описание установки
Рис. 4.3. Схема установки:
1 – теплообменник типа «труба в трубе»; 2 – термостат для горячей
воды; 3 – термометры; 4 – ротаметры для холодной и горячей воды;
5 – регулировочный вентиль на линии холодной воды
3
3
3
4
2
1
3
4
11
Установка (рис. 4.3) состоит из теплообменника 1, ультра-
термостата 2, ротаметра 4 для установки и контроля расхода теп-
лоносителей, термометров 3 для замера температуры теплоноси-
телей на входе и выходе из теплообменника.
Теплообменник «труба в трубе» состоит из 3-х последова-
тельно соединенных элементов. Параметры теплообменника при-
ведены в табл. 4.3. В качестве
теплоносителей используют горя-
чую и холодную воду. Горячая вода нагревается до необходимой
температуры в термостате и подается во внутреннюю трубу теп-
лообменника. Холодная вода поступает в теплообменник из водо-
проводной сети через регулировочный вентиль 5. 
     Эти разности температур представляют собой движущие си-                     Расход теплоты в уравнении (4.11) рассчитывают по фор-
лы процесса теплопередачи на концах теплообменника.                      муле:
     Если ∆tб / ∆tм ≤ 2, то с достаточной точностью (погрешность                                   Q = V ρ c (t2к − t2н ) ,           (4.17)
менее 5%) можно считать:
                                                                         где V – расход холодной воды, м3/c; ρ – плотность воды, кг/м3 и
                      ∆tср = (∆tб + ∆tм)/2 .        (4.13)
                                                                         с – средняя теплоемкость воды, Дж/(кг·К) при среднеарифметиче-
      Для смешанного тока в многоходовых теплообменниках и               ской температуре потока (t2ср).
для перекрестного тока:
                         ∆tср= ε∆t ∆tпр,                (4.14)
                                                                                                  Описание установки
где ε∆t – поправочный коэффициент к средней разности темпера-
                                                                                     3
тур ∆tпр, вычисленной для противотока, берется из специальных
                                                                                     1        1                1              3
графиков.
      В многоходовых теплообменниках с простым и смешанным
током (один ход в межтрубном пространстве и четное число ходов                                                                    4
в трубном) среднюю разность температур рассчитывают по фор-                                                                            3
муле:                                                                       3

                              ⎛        ∆t б + ∆t м + A ⎞⎟ ,
                   ∆t ср = A ⎜⎜ 2,3 lg                  ⎟   (4.15)               4                                                    2
                              ⎝        ∆t б + ∆t м − A ⎠
где ∆tб и ∆tм соответственно – большая и меньшая разности темпе-
ратур теплоносителя на концах теплообменника при противотоке                                    Рис. 4.3. Схема установки:
с теми же начальными и конечными температурами теплоносите-               1 – теплообменник типа «труба в трубе»; 2 – термостат для горячей
лей;                                                                       воды; 3 – термометры; 4 – ротаметры для холодной и горячей воды;
                                                                                    5 – регулировочный вентиль на линии холодной воды
                        A=    (δT )2 + (δt )2 ;
где δT – изменение температуры горячего теплоносителя (δT = t1н– t1к);         Установка (рис. 4.3) состоит из теплообменника 1, ультра-
δt – изменение температуры холодного теплоносителя (δt = t2н– t2к).      термостата 2, ротаметра 4 для установки и контроля расхода теп-
       Поверхность теплопередачи F при δ « dн рассчитывают по            лоносителей, термометров 3 для замера температуры теплоноси-
формуле:                                                                 телей на входе и выходе из теплообменника.
                              π (d н − d вн )                                  Теплообменник «труба в трубе» состоит из 3-х последова-
                         F=           L,                (4.16)           тельно соединенных элементов. Параметры теплообменника при-
                                 2                                       ведены в табл. 4.3. В качестве теплоносителей используют горя-
где dн, dвн, L – наружный, внутренний диаметры и длина трубы с           чую и холодную воду. Горячая вода нагревается до необходимой
горячей водой, м.                                                        температуры в термостате и подается во внутреннюю трубу теп-
                                                                         лообменника. Холодная вода поступает в теплообменник из водо-
                                                                         проводной сети через регулировочный вентиль 5.

                                   43                                                                        44

Страницы