Системы управления химико-технологическими процессами. Втюрин В.А - 73 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГЛТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

73
• теплота, выделяющаяся при конденсации пара, расходуется на из-
менение температуры теплопередающих стенок и нагревание жидкости.
Запишем уравнение теплового баланса для теплопередающих стенок
за время dτ, принимая во внимание высказанные допущения:
ï ï ñ ñ ñ ñ âû õ
d d ( ) ,
F r m c t A t t d
τ = + α − τ
(8.6)
где r
п
– удельная теплота конденсации пара (теплота фазового перехода),
Дж/кг; m
с
– масса теплопередающих стенок, кг; А – площадь поверхности
теплообмена, м
2
.
Приведем итоговое уравнение динамики теплообменника без
вывода, полученное [4].
2
2
1
2 1 3 1 3
2
dd dy d
(1 ) ,
d d d d
xy z
T T y kx k T x k T z
+ + = − + + − +
τ τ τ τ
(8.7)
где
2
ñ ñ æ ñ ñ ñ ñ
æ
2 1
æ
0 0
ñ ñ
âû õ âõ
3
0
âû õ
; ;
; k = .
m c m m c m c
m
T T
AF A F ñ F
m c
t t
T
A t
= = + +
α α
−
=
α
Можно прийти к следующему выводу: при сделанных выше до-
пущениях парожидкостный теплообменник, представляющий собой аппа-
рат с мешалкой, снабженный паровой рубашкой, является устойчивым
объектом второго порядка. Из уравнения (8.7) следует, что температура
жидкости y на выходе из теплообменника повышается при увеличении
расхода пара х и температуры жидкости z на входе в теплообменник и по-
нижается при возрастании расхода жидкости x
1
.
8.8.2. Динамические характеристики
кожухотрубного парожидкостного теплообменника
Однородность температуры в той части кожухотрубного теплооб-
менника, где конденсируется (или испаряется), вещество, позволяет рас-
сматривать ее как объект (звено) с сосредоточенными параметрами. Но
существует еще другая часть теплообменника, в которой нагревается (или
охлаждается) вещество без изменения агрегатного состояния, и температу-
ра вещества изменяется по длине труб теплообменника. Эту часть тепло-
обменника необходимо рассматривать как объект (звено) с распределен-
ными параметрами.
Получим передаточную функцию кожухотрубного парожидкостного
теплообменника в общем виде по каналу регулирования расход пара –
температура жидкости на выходе теплообменника F
п
– t
вых
(рис. 8.17), рас-
сматривая теплообменник как объект с распределенными параметрами,

Страницы