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

Тепловые балансы теплообменных аппаратов




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Тепловую нагрузку теплообменного аппарата или количество теплоты, переданной от горячего теплоносителя к холодному в единицу времени, можно определить по уравнению теплового баланса.

В общем виде уравнение теплового баланса имеет вид

- для идеального теплового процесса (без учета потерь теплоты в окружающую среду)

Q = Q1 = Q2; (1)

- для реального теплового процесса (с учетом потерь теплоты в окружающую среду)

Q1 = Q2 + Qпот. (2)

Здесь Q1 – количество теплоты, отданной горячим теплоносителем, Вт; Q2 – количество теплоты, сообщенной холодному теплоносителю, Вт; Qпот – потери теплоты в окружающую среду, Вт.

При наличии теплоизоляции тепловые потери незначительны, поэтому в расчете их можно не учитывать.

Для теплообмена, протекающего без изменения фазового состояния теплоносителей, уравнение теплового баланса имеет вид

G1C1(t – t) = G2C2(t – t), (3)

где G1; G2 – массовый расход горячего и холодного теплоносителей соответственно, кг/с;

t; t – температура горячего теплоносителя на входе (начальная температура t) и на выходе (конечная температура t), град;

t; t – то же самое для холодного теплоносителя;

С1 – удельная теплоемкость горячего теплоносителя при средней температуре tср1, кДж/(кг . град);

С2 – то же самое для холодного теплоносителя при tср2.

Из уравнения (3) определяется неизвестный расход одного из теплоносителей или неизвестная температура одного из теплоносителей. Например

- расход холодного теплоносителя определится по выражению

; (4)

- температура горячего теплоносителя на выходе из аппарата

. (5)

При изменении фазового состояния одного из теплоносителей (например, конденсация насыщенного водяного пара) уравнение теплового баланса запишется в виде

, (6)

где r1 – удельная теплота конденсации, кДж/кг. (свойства насыщенного водяного пара приведены в таблице I приложения);

х1 – степень сухости пара.

При конденсации перегретого пара с охлаждением конденсата тепловая нагрузка будет равна

Q = Qпер + Qконд + Qохл. (7)

Здесь Qпер = G1Cп(t – tнас) – количество теплоты, отдаваемой при охлаждении перегретого пара; Qконд = G1r – количество теплоты, отдаваемой при конденсации пара; Qохл = G1Cж(tнас – t) – количество теплоты, отдаваемой при охлаждении конденсата; tнас – температура насыщенного пара; Сп – теплоемкость пара; Сж – теплоемкость конденсата.

Средняя температура теплоносителя, фазовое состояние которого не меняется, можно определить как среднеарифметическую между начальной и конечной температурами

tср i = , i = 1, 2. (8)

Более точное значение средней температуры одного из теплоносителей определяется из уравнения

tср i = tj ± Dtср, (9)

где tj – среднеарифметическая температура теплоносителя с меньшим перепадом температуры вдоль поверхности теплообмена;

Dtср – средняя разность температур теплоносителей, град.

Уравнение (1.9) справедливо и при изменении фазового состояния теплоносителя (кипение или конденсация), когда его температура вдоль поверхности теплопередачи остается постоянной и зависит от давления и состава теплоносителя.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 1704. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.016 сек.) русская версия | украинская версия