Процессы и аппараты газоочистки. Ветошкин А.Г. - 140 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

140
Для мокрых конденсаторов смешения температура воздуха принимается рав-
ной температуре смеси охлаждающего агента с конденсатом на выходе из конденса-
тора: t
в
= t
см
.
Для поверхностных конденсаторов температура воздуха принимается равной
температуре охлаждающего агента при входе в конденсатор: t
в
= t
о.н
.
Поверхностные конденсаторы для обработки концентрированных, на-
сыщенных однокомпонентных паров проектируют в соответствии со стан-
дартными инженерными подходами, характерными для процессов тепло-
передачи, где поток теплопередачи Q/F, выражаемый в ваттах на 1 м
2
есть
mt
tK
F
Q
Δ=
, (5.5)
где Q – поток тепла, Дж/с; F – поверхность теплопередачи, м
2
; Δt
m
- сред-
нее значение термической движущей силы между конденсирующимся па-
ром и хладоагентом, град; K
t
- суммарный коэффициент теплопередачи,
Вт/(м
2.
град), представляющий собой сложную величину, в которую входят
коэффициенты для пленки с той стороны, где происходит конденсация;
для пленки со стороны хладоагента; теплопроводность разделяющей стен-
ки, а также компоненты, позволяющие учитывать возможные помехи теп-
лопередаче.
В общем случае в поверхностный конденсатор поступает перегретый пар.
Очень часто охлаждающим агентом является вода.
Энтальпию
поступающего перегретого пара можно выразить как
H = c
п
(t
п
– t
нас
) + r + c
ж
t
нас
(5.6)
и представить тепловой баланс процесса равенством:
D
.
H + W
.
c
о
.
t
в.н
= D
.
c
ж
.
t
ж
+ W
.
c
о
.
t
в.к
+ Q
п
, (5.7)
где H – энтальпия поступающего пара, Дж/кг; c
п
– теплоемкость перегре-
того пара, Дж/(кг
.
град);
t
п
– температура поступающего перегретого пара,
0
С; t
нас
– температура насыщения (конденсации) пара,
0
С; r – теплота кон-
денсации пара (теплота испарения жидкости), Дж/кг; c
ж
– теплоемкость
конденсата, Дж/(кг
.
град); D – количество поступающего в конденсатор па-
ра, кг/с; W – количество охлаждающего агента (воды), кг/с; c
о
– теплоем-
кость охлаждающего агента (воды), Дж/(кг
.
град); t
в.н
- начальная темпера-
тура охлаждающего агента (воды),
0
С; t
ж
– температура конденсата на вы-
ходе из аппарата,
0
С; t
в.к
– конечная температура охлаждающего агента
(воды),
0
С; Q
п
– потери тепла в окружающую среду, Дж/с.
Из равенства (5.7) определяется расход охлаждающего агента (воды):
)(
)(
.. нвкво
пжж
ttc
QtcHD
W
−
−
−
= . (5.8)
По условиям теплообмена охлаждающая поверхность конденсатора делит-
ся на три зоны: 
     Для мокрых конденсаторов смешения температура воздуха принимается рав-
ной температуре смеси охлаждающего агента с конденсатом на выходе из конденса-
тора: tв = tсм.
     Для поверхностных конденсаторов температура воздуха принимается равной
температуре охлаждающего агента при входе в конденсатор: tв = tо.н.
     Поверхностные конденсаторы для обработки концентрированных, на-
сыщенных однокомпонентных паров проектируют в соответствии со стан-
дартными инженерными подходами, характерными для процессов тепло-
передачи, где поток теплопередачи Q/F, выражаемый в ваттах на 1 м2 есть
           Q
             = K t Δtm ,                                           (5.5)
           F
где Q – поток тепла, Дж/с; F – поверхность теплопередачи, м2; Δtm - сред-
нее значение термической движущей силы между конденсирующимся па-
ром и хладоагентом, град; Kt - суммарный коэффициент теплопередачи,
Вт/(м2.град), представляющий собой сложную величину, в которую входят
коэффициенты для пленки с той стороны, где происходит конденсация;
для пленки со стороны хладоагента; теплопроводность разделяющей стен-
ки, а также компоненты, позволяющие учитывать возможные помехи теп-
лопередаче.
В общем случае в поверхностный конденсатор поступает перегретый пар.
Очень часто охлаждающим агентом является вода.
     Энтальпию поступающего перегретого пара можно выразить как
      H = cп(tп – tнас) + r + cж tнас                          (5.6)
и представить тепловой баланс процесса равенством:
      D.H + W.cо.tв.н = D.cж.tж + W.cо.tв.к + Qп,              (5.7)
где H – энтальпия поступающего пара, Дж/кг; cп – теплоемкость перегре-
того пара, Дж/(кг.град); tп – температура поступающего перегретого пара,
0
 С; tнас – температура насыщения (конденсации) пара, 0С; r – теплота кон-
денсации пара (теплота испарения жидкости), Дж/кг; cж – теплоемкость
конденсата, Дж/(кг.град); D – количество поступающего в конденсатор па-
ра, кг/с; W – количество охлаждающего агента (воды), кг/с; cо – теплоем-
кость охлаждающего агента (воды), Дж/(кг.град); tв.н - начальная темпера-
тура охлаждающего агента (воды), 0С; tж – температура конденсата на вы-
ходе из аппарата, 0С; tв.к – конечная температура охлаждающего агента
(воды), 0С; Qп – потери тепла в окружающую среду, Дж/с.
Из равенства (5.7) определяется расход охлаждающего агента (воды):
            D( H − c ж t ж ) − Qп
      W=                            .                          (5.8)
               c о (t в.к − t в.н )
По условиям теплообмена охлаждающая поверхность конденсатора делит-
ся на три зоны:

                                     140

Страницы