Системы управления химико-технологическими процессами. Втюрин В.А - 72 стр.

UptoLike

Составители: 

72
сти). В кожухотрубных парожидкостных теплообменниках, предназ-
наченных для нагревания жидкости до заданной температуры за счет теп-
лоты конденсации греющего пара, основной задачей регулирования явля-
ется стабилизация температуры жидкости на выходе из теплообменника.
8.8.1. Динамические характеристики
парожидкостного теплообменника
Рассмотрим динамические характеристики теплообменника с изме-
няющимся агрегатным состоянием одного из веществ, используя в качест-
ве примера такого теплообменника аппарат с мешалкой, снабженный па-
ровой рубашкой (рис. 8.16, а). Жидкость нагревается насыщенным водя-
ным паром (расход F
п
, кг/с) до температуры t
вых,
С°. Параметры жидкости:
расход F, температура на входе в теплообменник t
вх
, °С, удельная теплоем-
кость с
ж
, Дж/(кг • К).
Рис. 8.16.
Схема парожидкостного теплообменника (а) и его структурная схема
Входные величины: изменение расхода пара F
п
, кг/с; изменение рас-
хода жидкости F; изменение температуры жидкости на входе в теплооб-
менник t
вх
.
Получим уравнение динамики парожидкостного теплообменника,
предположив, что теплообменник является стационарным объектом с со-
средоточенными параметрами, и сделав следующие допущения:
температура жидкости в теплообменнике t
вых
одинакова по всему
объему;
температура теплопередающих стенок t
с
одинакова во всех точках,
а их термическое сопротивление пренебрежимо мало;
коэффициент теплоотдачи α [Вт/(м
2
К)| между жидкостью и по-
верхностью металлических стенок, а также удельные теплоемкости жидко-
сти с
ж
и материала стенок с
с
постоянны во времени;
насыщенный водяной пар при прохождении через паровую рубашку
теплообменника конденсируется полностью, отдавая теплоту фазового пе-
рехода, и выводится в виде конденсата при температуре конденсации;