Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчет теплообменных аппаратов ⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5
Целью теплового расчета является определение поверхности теплообмена, а если последняя известна, то целью расчета является определение конечных температур рабочих жидкостей. Основными расчетными уравнениями теплообмена при стационарном режиме являются уравнение теплопередачи и уравнение теплового баланса. Уравнение теплопередачи: Q=kF (t 1- t 2), где Q - тепловой поток, Вт; k - средний коэффициент теплопередачи, Вт/(м2∙град); F – площадь поверхности теплообмена в аппарате, м2; t 1 и t 2 - соответственно температуры горячего и холодного теплоносителей. Уравнение теплового баланса при условии отсутствия тепловых потерь и фазовых переходов: Q=m 1·Δ t 1= m 2·Δ t 2, или Q=V 1 ρ 1 cр 1(t′ 1- t ′′1)= V 2 ρ 2 cр 2(t′′ 2- t′ 2). (12.16) Здесь V 1 ρ 1, V 2 ρ 2 - массовые расходы теплоносителей, кг/с; cр 1 и cр 2 - средние массовые теплоемкости жидкостей в интервале температур от t′ 1 до t′′ 1; t′ 1 и t′′ 1 - температуры жидкостей при входе в аппарат; t′ 2 и t′′ 2 - температуры жидкостей при выходе из аппарата. Величину произведения Vρcр=W [Вт/град] называют водяным (условным) эквивалентом. С учетом последнего уравнение теплового баланса (t′ 1- t′′ 1)/(t′′ 2- t′ 2)= W 2/ W 1, (12.17) где W 2, W 1 - условные эквиваленты горячей и холодной жидкостей. При прохождении через теплообменный аппарат рабочих жидкостей изменяются температуры горячих и холодных жидкостей. На изменение температур большое влияние оказывают схема движения жидкостей и величины условных эквивалентов. На рис.12.4 представлены температурные графики для аппаратов с прямотоком, а на рис.12.5 для аппаратов с противотоком. При противотоке (рис. 12.5) конечная температура холодной жидкости может быть значительно выше конечной температуры горячей жидкости. В аппаратах с противотоком можно нагреть холодную среду при одинаковых начальных условиях до более высокой температуры, чем в аппаратах с прямотоком. Кроме того, как видно из рисунков, наряду с изменениями температур изменяется также и разность температур между рабочими жидкостями, или температурный напор Δ t.
Величины Δ t и k можно принять постоянными только в пределах элементарной поверхности теплообмена. Уравнение теплопередачи для элемента поверхности dF в дифференциальной форме: Тепловой поток, переданный через поверхность F при постоянном коэффициенте k, определяется интегрированием (12.18): Q=∫kdF Δ t=k·F· Δ tср, (12.19) где Δ tср - средний логарифмический температурный напор по всей поверхности нагрева. Для случаев, когда коэффициент теплопередачи на отдельных участках поверхности теплообмена значительно изменяется, его усредняют: k ср =(F 1 k 1+ F 2 k 2+…+ Fnkn)/(F 1+ F 2+…+ Fn). Тогда при kср =const уравнение (12.19) примет вид Q=∫kср Δ tdF=kср Δ tсрF. (12.20) Δ tср =(t′ 1+ t′′ 1)/2-(t′′ 2+ t′ 2)/2. (12.21) Однако температуры рабочих жидкостей меняются нелинейно. Поэтому уравнение (12.21) - приближенное и может применяться при небольших изменениях температуры обеих жидкостей. При нелинейном изменении температуры величину Δ tср называют среднелогарифмическим температурным напором и определяют так: для аппаратов с прямотоком Δ tср =[(t′ 1- t′ 2)-(t′′ 1- t′′ 2)]/ln[(t′ 1- t′ 2)/(t′′ 1- t′′ 2)]; (12.22) для аппаратов с противотоком Δ tср =[(t′ 1- t′′ 2) - (t′′ 1- t′ 2)]/ln[(t′ 1- t′′ 2)/(t′′ 1- t′ 2)]. (12.23) Численные значения Δ tср для аппаратов с противотоком при одинаковых условиях всегда больше, чем для аппаратов с прямотоком, поэтому аппараты с противотоком имеют меньшие размеры.
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-10-24; просмотров: 89; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.103.10 (0.006 с.) |