ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Сформулировав зависимость i от основных геометрических и режимных параметров ХТС, физиче-
ских параметров обрабатываемой среды, определяют необходимость увеличения или уменьшения ука-
занных параметров для увеличения i [9]. Критерий i получен на основе линейных кинетических уравнений,
которые в ряде случаев не охватывают всего многообразия и сложности явлений тепло- и массопереноса [6,
7].
Линейные законы переноса типа kSF
dt
dM
=
, где F – движущая сила процесса; k – коэффициент ско-
рости технологического процесса, могут быть использованы для анализа процесса интенсификации
только в предположении о незначительности отклонения рассматриваемого процесса от состояния тер-
модинамического равновесия и малости градиентов потенциалов переноса. Для анализа нелинейных
соотношений между потоком переноса и градиентом потенциала используют принципы термодинамики
необратимых процессов [8, 9].
Для большинства тепломассообменных, ряда гидромеханических процессов при инженерных реше-
ниях по выбору факторов, на которые необходимо воздействовать для увеличения i, можно использо-
вать пропорциональность М параметрам S, F и k. Обычно для интенсификации тепломассообменных
процессов применяют перемешивание, организацию потоков и специальные физические эффекты. Для
интенсификации механических и гидромеханических процессов необходимо активное влияние на дви-
жение отдельных элементов жидкости, газа и твердых тел [1, 3 – 5, 10 – 14].
1.1.2 Метод формального анализа параметров,
влияющих на интенсивность ХТП
Рассмотрим метод на примере интенсификации процесса теплообмена [3].
Интенсивность теплообмена можно выразить как
к
н
21
кн
к
н
кн
lg3,2
11
lg3,2
t
t
tt
t
t
tt
KtK
St
Q
i
t
i
∆
∆
α
+
λ
δ
+
α
∆−∆
=
∆
∆
∆
−
∆
=∆==
∑
, (1.2)
где K – коэффициент теплопередачи; S – поверхность теплообмена;
t – время; ∆t – средняя разность температур; ∆t
н
,
∆
t
к
– начальная и конечная разность температур между
теплоносителями; α
1
, α
2
– коэффициенты теплоотдачи; δ
i
– толщина стенки, осадка, загрязнений; λ
i
–
теплопроводность стенки, осадка, загрязнений.
Эту зависимость можно использовать для составления наглядной схемы действий по интенсифика-
ции конкретного теплообменного процесса, обозначив ↑ – необходимость увеличения и ↓ – необхо-
димость уменьшения того или иного параметра.
Зависимость (1.2) можно записать в виде
i↑ = ∆t
н
↑, ∆t
к
↓, α
1
↑, δ
i
↓, λ
i
↑, α
2
↑. (1.3)
Такая схема наглядно показывает направление изменения тех или иных параметров процесса или
конструктивных характеристик аппарата для интенсификации процесса теплообмена.
Необходимо увеличивать коэффициенты теплоотдачи α
1
и α
2
для обоих теплоносителей, теплопро-
водность материала аппарата и инкрустации λ
1
, начальную разность температур ∆t
н
; уменьшать конеч-
ную разность температур между теплоносителями ∆t
к
и толщину стенки теплопередающей поверхности
и загрязнений δ
i
.
Анализ процесса и выявление лимитирующего уровня в соответствии с изложенным выше методом
позволяют отобрать из формулы (1.3) факторы, соответствующие по масштабу лимитирующему уров-
ню. Анализ формализованных зависимостей, описывающих механизм технологического процесса, не-
обходимо проводить с учетом технической и экономической целесообразности изменения того или ино-
го параметра.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
