Студопедия — Теплообмінники. Теплообмінники змішування
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теплообмінники. Теплообмінники змішування






Теплообмінники змішування. Теплообмінник цього типу має дві вихідні величини: температура рідини і рівень, тобто необхідно два рівняння: матеріального балансу за рівнем і теплового балансу за температурою.

Теплота в теплообмінник надходить з потоками F 1, F 2, з температурами Т 1, Т 2. Теплообмінник має мішалку (рис. 6.3), тому він є об’єктом ідеального перемішування. З теплообмінника витікає рідина з витратою Fc, з температурою T.

Рівняння теплового балансу має вигляд:

. (6.23)

де dq 1, dq 2 - кількість теплоти, що надходить з потоками F 1, F 2; dq v – кількість теплоти, що накопичилася в об’ємі V рідини; dq с- кількість теплоти, яка виходить з потоком Fс; dq н – кількість теплоти, що витрачається в навколишнє середовище.

Кількість теплоти, що надходить або витрачається з матеріальним потоками, дорівнює:

(6.24)

 

 
 

 

 


Рис. 6.3. Теплообмінник змішування

 

де , , – ентальпії потоків , , .

Кількість теплоти, яка накопичується в масі m рідини теплообмінника, або витрачається з матеріальними потоками:

; (6.25)

де с – теплоємність рідини в теплообміннику.

Підставляючи (6.24), (6.25) в (6.23), враховуючи, що , матимемо

, (6.26)

де с 1 2 – теплоємності рідин потоків , .

Якщо втрати незначні, ними нехтують, в іншому випадку враховують:

, (6.27)

де - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішної поверхні S теплообмінника; Т н – температура навколишнього середовища.

Кожухорубний теплообмінник. Кожухорубний теплообмінник має одну вихідну величину - температуру нагрітого продукту на виході: теплоносієм є перегріта водяна пара. Іноді використовується гаряча вода, високотемпературні органічні теплоносії або топкові гази. В цих теплообмінниках теплота передається в дві стадії: від теплоносія до трубок, в яких протікає продукт, що нагрівається, і від трубок до продукту. Тобто тепловий баланс складається з двох рівнянь:

; (6.28)

. (6.29)

де dqТ - теплота, що передається теплоносієм; dqmT – теплота, що накопичується в матеріалі трубок; qст – теплота, що передається від трубок до нагріваючої рідини; dqmР – теплота, що накопичується в нагріваючій рідині; dqp – теплота, що витрачається з вихідним потоком; dqвт – витрати теплоти в навколишне середовище (рис. 6.4).

 

 

 


Рис. 6.4. Кожухотрубний теплообмінник

 

Кількість теплоти, що надходить в теплообмінник залежить від виду теплоносія, якщо це водяна пара то:

. (6.30)

де FT - масові витрати пари; r – теплота фазового переходу; t - час.

Для теплоносія – гарячої води, високотемпературного теплоносія, або топкових газів

dqT= Fп ·cТ ·TТ ·dt,

де сТ – теплоємність теплоносія; ТТ – його температура.

Якщо теплообмінник має теплову ізоляцію на його поверхні, то втрати теплоти dqвт незначні і становлять від кількості теплоти, яка надходить з теплоносієм. Якщо втрати теплоти в навколишнє середовище суттєві, їх визначають за формулою:

. (6.31)

де α; – коефіцієнт тепловіддачі з поверхні теплообмінника; S – його зовнішня поверхня; Тст – температура стінки; Т0 – середня температура навколишнього середовища.

Кількість теплоти, що накопичується в матеріалі трубок і нагріваючій рідині, відповідно, становить:

(6.32)

де mc,mp - маса трубок і рідини в теплообміннику; сс , ср – їх теплоємності; Тст, Т´р – температури, відповідно, стінки та рідини.

Теплота, яка витрачається з потоком рідини на виході теплообмінника становить:

(6.33)

а яка приходить з вихідним потоком:

(6.34)

де Тр температура рідини на вході теплообмінника.

Кількість теплоти, яка передається від стінки трубок до рідини шляхом тепловіддачі, визначається за формулою:

. (6.35)

де αр –коефіцієнт тепловіддачі від трубок до рідини; ST – загальна поверхня трубок.

Якщо теплоносієм є перегріта пара, то згідно з (6.30), (6.31), (6.35) система буде мати вигляд:

(6.36)

. (6.37)







Дата добавления: 2015-07-04; просмотров: 912. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия