Теплообменники определение температур потока

Интегрируем систему уравнений с учетом граничных условий t,(0) = t g , 2 <-)= 20 получаем окончательные выражения для определения температур потоков по длине теплообменника [c.46]

Определение температур потока в теплообменниках [c.494]

В последние годы АВО находят применение и в качестве холодильников газовых потоков, компримируемых центробежными и поршневыми компрессорами. Аппараты используют для охлаждения газа между ступенями сжатия и в качестве концевых охладителей сжатого газа. Задача межступенчатых холодильников состоит в том, чтобы обеспечить температуру /вых, при которой на последующих ступенях сжатия не превышается определенная температура нагнетания. Теплообменники, устанавливаемые на всасывающих трубопроводах конденсаторов, влияют на массовую производительность компрессора последняя будет тем выше, чем ниже температура всасываемого газа. Например, при охлаждении газового потока на 10 °С массовая производительность компрессора увеличивается примерно на 3—3,5%- Кроме того, повышенная тепловая производительность холодильников, устанавливаемых на линии всасывания компрессора, создает условия для более надежной работы последующих промежуточных холодильников, так как они эксплуатируются при более низких начальных температурах. В отдельных производствах для повышения производительности компрессорного оборудования на всасывающих трубопроводах монтируют теплообменники рассольного и испарительного охлаждения. [c.151]

Второй раздел посвящен расчету теплообменного оборудования. Описываются трубчатые теплообменники различных типов, обсуждаются различные схемы движения потоков, приводятся удельные затраты. Среди различных расчетных факторов рассматриваются и обобщаются основные качественные зависимости. Излагается метод расчета, позволяющий получить заданные конечные температуры в теплообменнике, в котором применены трубы данного диаметра, для случаев, когда конструкция определена путем предварительного выбора значений скоростей, нагреваемой длины или падения давления. Приведен метод расчета температур потоков на выходе, получающихся в данном теплообменнике при заданных начальных температурах и массовых расходах. В разделе, касающемся оптимальных условий работы, разбирается сложный общий случай оптимальных скоростей в теплообменниках с заданными конечными температурами и массовыми расходами. Приведены уравнения и методы расчета для случаев, когда необходимо учитывать только стоимость энергии, а дополнительные расчетные факторы заданы, или когда безразлично, где протекает данная жидкость внутри или снаружи труб. Приведен количественный метод сравнения жидкостей, используемых в качестве теплоносителей. Даны также графики и уравнения для определения оптимального количества охлаждающей воды в конденсаторах и охладителях, выведены уравнения для оптимальной разности температур, которую следует применять при использовании отходящего тепла. [c.554]

Модель для определения температуры жидкостных потоков на выходе из теплообменника представлена на рис. 1Х-3. Задача решается на вычислительной машине дифференциальные уравнения, входящие в модель, интегрируются по длине теплообменника от х = = О до X = При интегрировании необходимо знать величины Т зр и вн при а = 0. [c.183]

Если известны входные условия и эффективность теплообменника с заданной площадью новерхности, то для определения теплового потока, передаваемого в теплообменнике, достаточно использовать уравнение (17-1) совместно с (17-2). Сначала ио уравнению (17-4) определяется тепловой поток, а затем по уравнениям (17-1) и (17-2) вычисляются температуры на выходе двух данных сред. [c.588]

В промежуточном теплообменнике, например, температуру потока можно изменять лишь в определенных пределах. [c.56]

В качестве примера рассмотрим оптимизацию региона (рис. 37), состоящего из реактора (Р), теплообменника (Т), холодильника (X) и ректификационной колонны (К). В регион поступает в качестве сырья вещество А . После нагрева в теплообменнике оно смешивается с потоком, поступающим с низа колонны (К), после чего смесь поступает в реактор, в котором протекает реакция изомеризации Ау А . Продукты после выхода из реактора последовательно охлаждаются в теплообменнике (Т), а затем в холодильнике (X). После охлаждения в холодильнике до определенной температуры поток подается в ректификационную колонну (К). В колонне происходит разделение веществ и. 42. Вещество А выводится из [c.233]

После синтеза оптимальной структуры теплообменной системы и определения технологических и конструкционных параметров теплообменных аппаратов, входящих в эту схему, анализируется синтезированная схема теплообменной системы. Для каждого теплообменника рассчитываются скорректированные выходные температуры потоков, обусловленные выбором стандартного аппарата с учетом коэффициента запаса поверхности. Если в результате анализа рассчитанные выходные температуры исходных потоков отличаются от заданных, следует синтезировать систему теплообменников при новых значениях тепловых нагрузок и минимально возможном сближении температур на концах аппарата. [c.82]

Теплообменники регенеративного типа могут работать в двух режимах непрерывно или единичной операцией, так что теплообменник, насадка которого была нагрета до определенной температуры, используется для нагрева жидкости на определенный период. Теплообменники такого типа применяются очень часто, например, в современных воздухопроводах (аэродинамических трубах), которые работают в течение короткого времени. Для нагрева воздуха в такой трубе до необходимой температуры во время ее действия требуется большой тепловой поток. При помощи электрического нагревателя создать такой поток очень трудно. Целесообразнее накопить это тепло в регенеративном теплообменнике до действия трубы. Граничные условия, описывающие эту единичную операцию регенератора, следующие [c.594]

При расчете реакторов с фильтрующим слоем катализатора обычно определяют размеры теплообменников, расположенных вне слоев катализатора и предназначенных для отвода теплоты между стадиями катализа. Для этого производят тепловые расчеты с целью определения тепловых потоков, температур газа в различных точках реактора и т. п. [c.115]

Обозначим (Тх.н Тг.н) — T и (7 х.к г.к) к 3 все промежуточные температуры холодных или горячих потоков в какой-то схеме теплообмена обозначим Т. Дело в том, что в трех уравнениях, описывающих работу теплообменника, имеется 6 неизвестных параметров Q, F, Гх.вх, Т х.вых. Т г.вх. Т г.вых- Два из трех уравнений должны быть использованы для определения Q и F, для оставшихся 4-х параметров Т . вх. Т г. вх. 7 х. вых и Тр. вых остается только одно уравнение. Таким образом, число уравнений, связывающих температуры в данной схеме теплообмена, равно Мт Число температур потоков данной схемы равно iNj (в каждом [c.145]

Горячее сусло из отстойного аппарата насосом нагнетается в первую секцию, где охлаждается холодной водой с 70 до 25 °С. Из секции водяного охлаждения сусло поступает во вторую секцию, где охлаждается рассолом до 6...7 °С и выводится из аппарата. Сусло движется двумя параллельными потоками между стойкой и пластинами. Охлаждающая жидкость двумя параллельными потоками движется навстречу суслу между пластинами. Если за один проход между пластинами сусло не успевает охладиться до определенной температуры, то его пропускают через следующую группу пластин этого же теплообменника. [c.902]

Эксергетический коэффициент полезного действия. Оценка полной энергии потока еше не позволяет однозначно судить о возможности ее использования. Положим, из системы выходит поток воды объемом 100 м с температурой 40 °С. Тепловая энергия потока равна = 8,4 - 10 кДж (принимаем 7о = 20 °С). Это тепло трудно использовать подогрев воды для ТЭЦ требует очень больших теплообменников из-за малого градиента температур для обогрева помещения необходимы по техническим условиям более высокие температуры таким образом., тепловую энергию потока можно использовать разве только для обогрева теплиц. Из другой системы выходит вода под давлением 3 атм с температурой 130 °С в количестве 18 м . Ее тепловая энергия будет почти такая же (/ = 8,3 10 кДж), но с ее помощью можно выработать технологический пар с давлением 2 атм и использовать для разных целей с учетом ее высокой температуры. Очевидно, что энергетическая ценность этих двух потоков различна, хотя тепловая энергия их одинакова. Поэтому далее будем оценивать потоки по их полной энергии, используя определение работоспособности потока, его возможности совершать полезную работу. Это позволяет сделать эксергетический метод. [c.226]

Режим работы каждого из аппаратов и устройств строго ограничен выполнением заданных функций, конструкция рассчитана только на выполнение этих функций, а материал — на определенную среду в строго ограниченных температурных условиях. Подобный режим позволяет строго специализировать аппаратуру. Например, теплообменники 3 н 6 (агрессивные свойства нагреваемых или охлаждаемых в них продуктов находятся в прямой зависимости от температуры потока) могут быть выполнены из двух последовательно соединенных секций, материал теплообменной поверхности которых различен (более стойкий материал — в секции, работающей при высокой температуре). [c.278]

Как видно из вышеизложенного, принцип гидравлического фракционирования частиц Гамильтона весьма прост и совершенен, однако широко используемый вплоть до настоящего времени прибор Гамильтона [8, 9, 10], в котором реализуется этот принцип, обладает определенными недостатками. Прежде всего для его работы требуется непрерывный поток воды определенной температуры, который получают, смешивая в смесителе холодную и горячую водопроводную воду или подогревая водопроводную воду в теплообменнике [10]. Очевидно, что при использовании водопровода, помимо нестабильности температуры воды, связанной с колебаниями давления в водопроводной сети, создается также необходимость постоянного наблюдения за прибором. Последнее делает невозможным его круглосуточное использование. Кроме того, смола при длительном контакте с водопроводной водой поглощает из нее соли, в результате чего изменяется ее удельный вес, и точность фракционирования падает. [c.127]

Нормальный режим работы агрегата отмывки СО жидким азотом характеризуется постоянством расхода исходного газа, азота высокого давления, потоков азото-водородной смеси и фракции окиси углерода, стабильными температурой и давлением на соответствующих участках агрегата и определенными перепадами давлений, определяющими гидравлическое сопротивление аппаратуры прохождению газовых потоков минимальной разностью температур потоков на теплом и холодном концах теплообменников низкотемпературного блока постоянством уровней жидкости в аппаратах и стабильным содержанием окиси углерода в азото-водородной фракции. [c.264]

Для сохранения однозначности уравнения (5) при изменении температуры все входящие в него параметры относят к температуре горячей стороны теплообмена [3, 4]. Следуя этому правилу, при определении коэффициентов теплоотдачи для воздуха физические параметры относим к температуре стенки, а для омывающих теплообменник газов — к температуре потока. Для первого случая уравнение (7) запишется в виде [c.85]

Обратным расчетом теплообменного аппарата называется последовательность вычислений, приводящих к определению конечных температур потоков при заданных конструктивных размерах теплообменника. [c.53]

Поверочные расчеты проводятся в том случае, если необходимо проверить возможность использования имеющихся теплообменников в заданных условиях работы. Целью этих расчетов является определение количества переданного тепла Q и конечных температур потоков в.к и ак при заданных конструктивных размерах аппаратов, массовых расходах теплоносителей Оо, Ов и их начальных температурах в.н, о.н- Методики поверочного расчета также могут быть использованы для выбора серийного аппарата из нормального ряда. [c.115]

Очевидно, что для определения требуемого поперечного сечения теплообменника 5 и его длины Ь необходимо проинтегрировать уравнения (3-26) и (3-27) в пределах изменения температуры потока, т. е. от до Т . Соответственно получим [c.186]

Тепло в низ колонны подводится при помощи циркулирующей горячей струи, нагретой до определенной температуры. При этом часть жидкости из низа колонны при температуре прокачивается через теплообменный аппарат (трубчатую печь, трубчатый теплообменник и т. п.), где ее температура увеличивается до за счет подвода тепла При этой температуре жидкость возвращается из теплообменника под нижнюю тарелку колонны, где происходит ее ОИ и смешение с потоком стекающей с нижней тарелки жидкости, что необходимо для образования потока паров Из низа колонны часть потока жидкости выводится в качестве остатка W, а остальная часть возвращается в подогреватель. Под нижнюю тарелку поступает пар Оа- [c.154]

Но так как без предварительного расчета коэффициента а не всегда возможно определение температуры для обеих сторон стенки, многие авторы пользуются в качестве средней температуры потока средним арифметическим значением температур на входе и выходе его из теплообменника [c.158]

Задача определения среднего по поверхности температурного напора в многопоточных теплообменниках значительно усложняется. Здесь распределение температур по длине аппарата зависит от числа потоков и соотношения их водяных эквивалентов, от соотношения коэффициентов теплоотдачи и температур потоков на концах теплообменника, а также от геометрических размеров и соотношения поверхностей, через которые происходит [c.289]

При определении среднеинтегральных избыточных температур в соответствии с методом, изложенным выше, необходимо разбивать на равные части количество тепла, отданного или воспринятого потоком Проверкой правильности расчета среднеинтегральных избыточных температур является определение длин каналов теплообменника по каждому потоку, которые должны быть одинаковы. [c.297]

Под фактической недорекуперацией Т понимается измеренная разность температур газа на горячем конце теплообменника. Определенная таким образом Т учитывает теплотехническое совершенство теплообменника, теплоту конденсации углеводородов и воды, а также теплоту, потребную для их охлаждения, К параметрам указанной зависимости относятся состав, давление рь температура Г1 и расход Qi исходного потока. [c.163]

При проведении экзотермических процессов, как адиабатических, так и с внутренним теплообменом, иногда применяют автотермиче-ские реакционные узлы, конструкция которых позволяет осуществлять охлаждение реагирующей смеси в промежуточных теплообменниках или в зоне реакции с помощью теплообмена с холодной исходной смесью, одновременно нагревающейся до температуры реакции. Теплообмен между входящим и выходящим из реактора потоками может быть осуществлен и в емкостных (одностадийных) адиабатических реакторах. В отдельных случаях, когда допустим значительный перегрев хотя бы одного из реагентов (например, водяного пара), подобный принцип применим и при проведении эндотермических нроцессов. Преимуществом автотермических реакционных узлов является уменьшение затрат на теплообмен, а также определенные конструктивные удобства, особенно важные при проведении реакций под давлением. Основным недостатком этих схем является возникновение явлений неустойчивости и скачкообразного перехода между различными режимами процесса. [c.268]

В последней модели калориметра к поверхности металла было приклеено 30 см проволоки, после этого показания термопары стали отличаться от действительных температур поверхности менее чем на 0,5°. Весьма трудным объектом для измерения температур является ожижитель. Характеристика дроссельного ожижителя зависит от разности температур потоков газа высокого и низкого давлений на теплом конце теплообменника. От правильности измерения этой разности температур зависит точность определения характеристик ожижителя. Для измерения температуры газа низкого давления спай термопары можно припаять к медному ребру размером 5 X 10 см, помещенному в поток газа. Температуру газа высокого давления можно измерять иначе термопара из тонкой проволоки (0,31 мм) прикрепляется непосредственно к наружной поверхности трубы, причем значительная часть цепи наматывается на трубу и покрывается тепловой изоляцией. Это предохраняет спай термопары и ближайшие участки цепи от охлаждения встречным потоком холодного газа низкого давления. В противном случае охлаждение сильно исказит показания термопары. Иногда термопару помещают в поток газа высокого давления на значительную глубину. Таким образом исключаются температурные градиенты в материале термопары вблизи спая и достигается хорошее соответствие между температурами спая и потока. Следует всегда применять термопары из тонкой проволоки, что резко уменьшает теплоподвод по проводам. Именно поэтому массивные проводники термопар пирометров совершенно непригодны для работы при низких температурах. [c.149]

Определение структуры взаимосвязей технологических потоков неразрывно связано с распределением тепловой нагрузки в системе по теплообменникам. Тепловая нагрузка теплообменника или количество тепла, переданное водном аппарате, определяется либо на основе концепции передачи максимально возможного количества тепла (Qmax) в теплообменнике, либо из условия равенства передаваемого количества тепла в каждом теплообменном аппарате (Qkmin), либо на основе декомпозиции исходных потоков на тепловые элементы ( ,) с целью линеаризации зависимостей технологических параметров от свойств потоков и температур потоков. [c.77]

При /б.1 = 39 кДж/кг и л ,у = 0,995 находим /оа +8,2°С. Разность температур ма холодном конце нароного теплообменника Д/2 =/ua — 8 = 8,2—( —21) =29,2 С. Значения температурных напоров Д/ = 25 —30 °С обеспечивают компактность аппарата при сравнительно низких значениях коэффициента теплопередачи. Состояние жидкости после дросселя (точка 7) на диаграмме i — x совпадает с точкой 6а, хотя давление и температура потока после дросселирования иные Ро = 0,159 МПа, /7=—24°С. При принятом значении концентрации пара в точке 5 и определенном ранее состоянии жидкости на входе в ректификатор (точка /) флегмовое число R можно найти по уравнению материального баланса укрепляющей части колонны, включая дефлегматор [c.380]

Количество холода метано-водородной фракции, используемого для конденсации отгонного пара, составляет примерно 26 820 кдж1ч. При этой тепловой нагрузке на теплообменник температура потока на выходе из конденсатора 10 равна приблизительно 209°К. Таким образом, при определении расхода энергии, необходимой для конденсации отгонного пара, можно принять, что используемый холод эквивалентен холоду парового цикла с изотермой 209 °К. [c.334]

Масса аппарата обратно пропорциональна Д ср", увеличение Д ср приводит к уменьшению массы. Однако увеличение абсолютных значений температур может привести к снижению Стдоп- Для определения оптимального значения температурной разности необходимо в уравнение (5-51) подставить развернутое значение M v и выразить Одоп как функцию температуры стенки, а затем и температур потоков. Увеличение Ai p может быть достигнуто применением теплоносителя с резко выраженной зависимостью теплоемкости от температуры. Тогда при больших значениях конечных разностей на концах теплообменника средняя интегральная разность может резко возрасти. [c.217]

Тепловой расчет теплообменного аппарата выполняют для определения необходимой поверхности теплообмена, температур потоков и типа теплообменника. В начале теплового расчета должна быть составлена схема теплообмена, отражающая последовательность прохождения потоками различных теплообменных аппаратов, потребность во внешних теплоносителях (хладоаген-тах) и т. д. Разность температур теплообменивающихся потоков не должна быть меньше 20—25 °С. В противном случае потребуются большие теплообмен-ные поверхности для передачи заданного количества тепла. [c.150]

Теплообменники предназначены для охлаждения потока газоконденсатной смеси, поступающей из скважины на УКПГ, для снижения потерь давления с целью получения определенных температур сепарации газа. [c.438]

Постановка задачи определения оптимального варианта технологической схемы теплообмена с помощью декомпозиционно-эв-ристического метода синтеза однородных систем имеет следующий вид [11]. Имеется М горячих технологических потоков 5м- (i= = 1,2,..., М) н /V холодных технологических потоков Sn-j (/ = = 1, 2,..., N), которые должны быть нагреты в теплообменниках заданного типа за счет рекуперации тепла горячих потоков. Каждый технологический поток характеризуется массовым расходом W, начальной tn и конечной t температурами и теплоемкостью с. Для решения задачи — разработки оптигмальной технологической схемы теплообмена — необходимо при заданных типах элементов схемы определить такую структуру технологических связей мел<ду элементами системы и выбрать параметры элементов, которые обеспечат получение и выполнение требуемой технологической операции теплообмена и будут соответствовать минимуму приведенных заират. [c.320]

Если при исследованиях используют реальные газы с высокой плотностью, например фреоны, то при ограниченной мощности приводного двигателя приходится создавать давление на всасывании ниже атмосферного. В этом случае все режимы надо пройти за одно испытание. Предварительную обработку результатоп необходимо при этом вести в темпе проведения опытов, т. е. определять значения АТ, т] и я сразу же для каждой экспериментальной точки. Сопоставляя результаты расчетов, всегда можно определить момент, когда подсасывание атмосферного воздуха начинает влиять на результаты исследований. То]-д ) испытания прерывают, контур вакуумируют и заправл5пот заново. После остановки, даже не очень длительной (16—20 ч), контур также следует снова заправлять чистым газом, так 1(лк в него почти всегда проникает воздух. С учетом этой специфики надо стремиться к тому, чтобы объем контура был по возможности наименьшим. Если ограничений по мощности нет, то начальное давление в контуре выбирают таким, чтобы при самой низкой температуре охлаждающей воды не происходило конденсации газа в газовом теплообменнике. Это требование важно при определении мощности ступени по измерениям температур, когда наличие жидкой фазы в потоке на входе в ступень приводит к резкому увеличению погрешности в измерении температуры. [c.133]