Энерго- и ресурсосберегающие технологии и оборудование защиты окружающей среды. Попов Н.С - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

В некоторых случаях материальному балансу должен предшествовать тепловой баланс. Так при
расчете вакуумной кристаллизации нельзя определить выход кристаллов, не определив предварительно
количество испаряющегося при создании вакуума растворителя.
9.9.2 Тепловой баланс
В этом разделе проекта составляются уравнения теплового баланса для разрабатываемых аппаратов
и машин с целью определения количества тепла, которое нужно ввести, либо вывести из системы.
Кроме того, рассчитывается количество теплоносителей с заданными параметрами, определяется
эффект, полученный в системе в результате теплового воздействия, обосновывается выбор вида тепло-
носителя.
Уравнение теплового баланса является частным случаем закона сохранения энергии, когда измене-
ние всех других видов энергии, кроме тепловой, равно нулю и имеет вид
4321
QQQQ
+
=
+
,
где Q
1
, Q
2
, Q
3
, Q
4
– теплота поглощенная, содержащаяся, отдаваемая, оставшаяся в системе.
Иногда возникают затруднения в составлении теплового баланса в связи с невозможностью строго
определить все необходимые исходные данные. Задача может оказаться многовариантной. Например, в
процессе сушки с частичной рециркуляцией сушильного агента кратность циркуляции последнего зави-
сит от многих практических производственных соображений («мягкости» сушки, желаемой температу-
ры сушильного агента на выбросе, взрыво- и огнеопасности процесса и т.д.), которые не всегда удается
облечь в строгую математическую форму. В этом случае при составлении теплового баланса приходит-
ся задаваться некоторыми параметрами по экспериментальным или производственным данным, напри-
мер, предельной влажности сушильного агента на выбросе.
Тепловой баланс следует составить и при проектировании машин.
В этом случае тепловой баланс составляется для расчета систем охлаждения, определения минимальной
наружной поверхности изделия, обеспечивающей нормальный отвод выделяющегося в машине тепла
(когда диссипация механической энергии достаточно велика, например, в шнековых смесителях) и т.д.
9.10 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
Энергетический расчет выполняется с целью определения нагрузок на рабочий орган конструкции,
находящийся в соприкосновении с продуктом и обрабатывающий его, а также влияние внешних сил,
давлений, сопротивлений, сил тяжести и сил инерции на отдельные элементы или детали. Для быстров-
ращающихся машин кроме статических нагрузок необходимо определить динамические нагрузки.
Общий расход энергии машины в общем случае слагается из мощности:
− сообщение кинетической энергии перерабатываемому продукту;
− преодоление сил трения при транспортировке материала внутри машины;
− преодоление вредных сопротивлений трения в опорах, трения вращающихся частей о воздух и
т.д.
По рассчитанной потребляемой мощности машины с использованием каталогов подбирается элек-
тромагнитное оборудование.
Электродвигатель подбирается в зависимости от мощности, потребляемой для вращения ведущего
вала, и его частоты вращения, условий эксплуатации и желаемого конструктивного выполнения движе-
ния.
В приводах машин обычно используют трехфазные электродвигатели переменного тока. Эти двига-
тели выпускают двух типов: синхронные и асинхронные.
Синхронные двигатели работают с постоянной угловой скоростью независимо от нагрузки. Основ-
ные преимущества их по сравнению с асинхронными: более высокий кпд, постоянство угловой скоро-
сти, большой коэффициент перегрузки: недостатки – более сложный уход, большая стоимость.
Трехфазные асинхронные двигатели имеют ряд преимуществ: про-
стота конструкции, меньшая стоимость, простейший уход, непосредст-
венное включение в трехфазную сеть переменного тока без преобразова-
телей.
9.11 КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Страницы