Машины и аппараты с импульсными энергетическими воздействиями на обрабатываемые вещества. Промтов М.А. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Для определения дальнейшего направления интенсификации рассмотрим уравнения теплопереноса
и используем одно из известных выражений для α
1
и α
2
в виде критериальной зависимости
()
25,0
СТ
33,08,0
PrPr/PrReA
l
λ
=α
. (1.4)
Откуда, не учитывая (Pr/ Pr
CT
)
0,25
, получаем
.
47,0
33,0
8,02,08,067,0 −−
µρλ=α
p
ClVA (1.5)
Здесь λ – теплопроводность теплоносителя; l – определяющий линейный размер (например,
толщина слоя теплоносителя); Re =
µ
ρ
Vl – критерий Рейнольдса; )/(Pr a
ρ
µ
=
– критерий Прандтля; V
– скорость;
)( ρλ=
p
Cа
– коэффициент температуропроводности;
ρ
– плотность; С
р
– теплоемкость.
Тогда формула (1.3) примет вид
i = ∆t
н
↑∆t
к
↓δ
ст
↓λ
ст
↑λ
загр
↑δ
загр
↓λ
1
↑V
1
↑ρ
1
↑C
p2
↑l
1
↓µ
1
↓λ
2
↑V
2
↑ρ
2
↑C
p2
↑l
2
↓µ
2
↓ (1.6)
Индексы 1 и 2 относятся к характеристикам потоков двух теплоносителей.
Программа интенсификации ХТП (1.6) включает в себя как режимно-технологические, так и
аппаратно-конструктивные характеристики теплообменного процесса на различных уровнях иерар-
хии ХТС.
Рассмотрим программу интенсификации массообменного процесса [3].
Если использовать основное уравнение процесса массопереноса, то для наиболее распростра-
ненных тарельчатых массообменных аппаратов фактор интенсивности можно определить по фор-
муле
i =
υ
/M = υ
∆
/CKS , (1.7)
где М – масса вещества, перенесенного в единицу времени; )()(
cбсб
HHnSn +=υ
+
υ
=
υ
– объем та-
рельчатого аппарата; n – число секций в аппарате;
б
υ
,
с
υ
– соответственно объем рабочей (напри-
мер, барботажной) и сепарационной зон одной секции аппарата; S – площадь поверхности полотна
тарелки; Н
б
, Н
с
– соответственно высота барботажной и сепарационной зон; K – коэффициент мас-
сопередачи, отнесенный к 1 м
2
полотна тарелки; ∆C – разность концентраций (движущая сила про-
цесса).
Для противоточного аппарата, считая коэффициент массопередачи независящим от концентра-
ции, запишем
i = K∆С/[n(Н
б
+ Н
с
)]. (1.8)
Из формулы (1.8) видно, что на величину фактора интенсивности оказывает влияние параметр
K, характеризующий кинетику массообменного процесса, параметры ∆С и n, тесно связанные со
статическими характеристиками процесса, в частности, с равновесием между фазами, определяемые
термодинамическими свойствами компонентов системы, а также параметрами Н
б
и Н
с
. Последние
зависят в основном от конструктивных особенностей аппарата и физико-химических свойств пере-
рабатываемых продуктов. Если использовать понятие эффективности ступени контакта η, то
i = ηK∆С/[n
т
(Н
б
+ Н
с
)], (1.9)
где n
т
– число необходимых теоретических ступеней контакта. Тогда алгоритм интенсификации массо-
обменного процесса можно записать так:

Страницы