Теплопередача разность температур оптимальная

Выбор рационального типа теплоносителя и экономически выгодной системы нагрева определяется характером химического или другого теплового процесса. При выборе теплоносителя небходимо прежде всего учитывать рабочую температуру процесса и в соответствии с этим подобрать оптимальную температуру теплоносителя. Оптимальная температура теплоносителя определяется оптимальной разностью температур между температурой теплоносителя 1 и температурой нагреваемого сырья 2- Значение оптимальной разности температур зависит от условий теплопередачи в теплопотребляющем аппарате и в источнике тепла с учетом стоимости площади нагрева обоих теплообменников. Обычно в качестве параметра, определяющего оптимальную разность температур, выбирают либо стоимость 1 м поверхности нагрева, либо кубатуру оборудования, отнесенную к 1 м поверхности нагрева, либо вес 1 поверхности нагрева и т. д. [c.249]

Оптимальные рабочие режимы аппаратов. Оптимальный рабочий режим теплообменного аппарата определяется не только скоростями теплоносителей (или величинами Др), ио также перепадами их температур иа концах поверхности теплообмена. Оба эти фактора сопряжены с коэффициентом теплопередачи и средней разностью температур, предопределяя поверхность теплообмена н, [c.371]

Снижение опасности теплообменных и диффузионных процессов (коэффициент Кз) для факторов (групп) 1—6 может быть осуществлено уменьшением средней разности температур теплоносителей (Д ср), оптимальным ее подбором, исключающим случаи необоснованного завышения температурного напора, рациональным аппаратурным оформлением процесса и проведением мероприятий по обеспечению максимальных значений теплопередачи, а также усилением контроля за наиболее теплонапряженными узлами аппаратов. Фактор опасности 5 может быть исключен путем замены данного процесса на теплообмен через стенку. [c.258]

Как указывалось, высокие коэффициенты теплопередачи и большие производительности достигаются путем увеличения скорости циркуляции раствора. Однако одновременно возрастает расход энергии на выпаривание и уменьшается полезная разность температур, так как при постоянной температуре греющего пара с возрастанием гидравлического сопротивления увеличивается температура кипения раствора. Противоречивое влияние этих факторов должно учитываться при технико-экономическом сравнении аппаратов и выборе оптимальной конструкции. [c.376]

Так как величина коэффициента теплопередачи К в большинстве случаев практически мало зависит от температур продукта и газов, то можно допустить, что оптимальная разность температур (/—т)о т., полученная для небольшого участка конвективного пучка при какой-то температуре т, будет оптимальной и для всего конвективного пучка с любой температурой. [c.162]

Коллектор солнечной энергии состоит из вертикальной полости высотой 1 м с двумя вертикальными стенками, разность температур которых составляет 100 °С, Края стенок замкнуты адиабатическими поверхностями. Определить теплопередачу через воздушный зазор, еслп ширина полости в одном случае равна 1 см, а в другом — 10 см. Можно ли ожидать, что существует оптимальная ширина, нри которой теплоотдача минимальна (максимальна) Определить эти оптимальные значения, [c.340]

Целью технико-экономического расчета теплообменного аппарата является выбор оптимального режима его работы, характеризуемого обычно среднелогарифмической разностью температур 0т и скоростью хладоносителя в испарителе или скоростью охлаждающей среды в конденсаторе. При расчете вариантов с различными значениями и ш определяют ту часть приведенных годовых затрат, которая зависит от режима работы аппарата. Оптимальному режиму будет соответствовать вариант с минимумом переменной части приведенных годовых затрат. Существование минимума обусловлено характером влияния на экономичность работы аппарата параметров 0 и ш. С увеличением 0 сокращается площадь поверхности теплопередачи аппарата Р и его стоимость, но возрастает температура конденсации в конденсаторе или уменьшается температура кипения о в испарителе. Такое изменение температур i и приводит к возрастанию необратимых термодинамических потерь из-за конечной разности температур между конденсирующимся холодильным агентом и охлаждающей средой в конденсаторе и кипящим холодильным агентом и теплоносителем в испарителе. Следствием этого будет увеличение удельной мощности компрессора Ne/Qo в паровой холодильной машине или удельной затраты тепловой энергии в теплоиспользующих холодильных машинах. [c.377]

Полезную разность температур в выпарных аппаратах следует выбирать в зависимости от концентрации щелочи в упариваемом растворе. При концентрации щелочи до 20% оптимальная разность температур лежит в пределах 12—20 °С, при концентрации щелочи 35—45% разность температур уже составляет 25—40 °С. Чрезмерное увеличение полезной разности температур нецелесообразно, так как при этом усиливается выделения соли на поверхности теплопередачи, снижается коэффициент теплопередачи и повышается брызгоунос с паром. [c.254]

Оптимальное число корпусов выпарной установки. Расход первичного греющего пара на выпаривание растворов в многокорпусных аппаратах, как было показано, снижается с увеличением числа корпусов. Одновременно, однако, возрастает суммарная температурная депрессия (бх + ба + 63 +. .. + б ), уменьшается рабочая разность температур А и, следовательно, увеличивается суммарная поверхность нагрева аппарата. Все это приводит к увеличению размеров и стоимости аппарата, площади и кубатуры производственного здания, ремонта, обслуживания и т. п. Заметим также, что с ростом числа корпусов п падает рабочая разность температур в каждом корпусе, а с ней и коэффициент теплопередачи. Аналитический расчет оптимального числа корпусов п в общем виде приводит к чрезвычайно громоздким зависимостям, поэтому на практике величина п выбирается путем технико-экономического сопоставления ряда конкурирующих вариантов. С некоторым же приближением оптимальное число корпусов может быть вычислено следующим образом. [c.408]

При проектировании конструкций судовой изоляции находят оптимальную толщину изоляции, удовлетворяющую требованиям экономической рентабельности. Оптимальные коэффициенты теплопередачи к судовых изоляционных конструкций (в отношении стоимости изоляции, а также холодильного оборудования и производства холода) в зависимости от разности температур в снаружи и внутри помещения составляют ориентировочно [c.203]

Практикой определены оптимальные значения коэффициента теплопередачи и полезной разности температур при выпаривании электролитических щелоков (табл. 18). [c.109]

При повышении уровня относительно оптимального коэффициент теплопередачи К и полезная разность температур Д уменьшаются, так как увеличивается гидростатическое давление и несколько уменьшается скорость циркуляции. Это приводит к соответствующему уменьшению количества выпариваемой воды и, следовательно, к увеличению возмущающего воздействия, т. е. к еще большему повышению уровня. [c.201]

В случае отсутствия данных об оптимальных напряжениях поверхности нагрева корпусов необходимо вычислить коэффициенты теплопередачи, полезные разности температур по корпусам и запас производительности установки для различных вариантов. Так, например, для принятых выше исходных данных при нарушенном пароотборе получаются такие результаты [c.288]

Давление в нижней колонне при данном -количестве перерабатываемого воздуха и постоянных составах продуктов разделения в колонне связано с уровнем жидкого кислорода в сборнике верхней колонны. Чем ближе этот уровень к оптимальному для данного аппарата, тем лучше поверхность трубок используется для теплопередачи и тем меньшая разность температур, а следовательно, и меньшая разность давлений необходима, чтобы передать требуемое количество тепла. Поэтому при понижении уровня в сборнике ниже оптимального в нижней колонне и перед турбодетандером устанавливается большее давление. [c.268]

Для улучшения температурного режима этих аппаратов в некоторых конструкциях предусматривается ввод холодного газа на различной высоте труб. Это мероприятие безусловно способствует приближению к оптимальному температурному режиму благодаря тому, что улучшается теплопередача в верхних частях труб благодаря возрастанию разности температур, но одновременно снижается общая средняя разность температур, а следовательно, и производительность аппарата. [c.479]

Коэффициент теплопередачи стенок камеры может быть найден по величине экономически оптимального теплового потока д = 15 ккал/ м -ч) = 17,45 ет/м . При разности температур по сторонам ограждений — / = 20 + -Ь 50 = 70 град, коэффициент теплопередачи будет [c.156]

Третья часть состоит из семи глав. В первой из них излагается теория подобия. Одна из глав, вследствие большого значения зависимости между движением жидкости и вынужденной конвекцией, посвящена динамике жидкости. Третья глава, служащая введением в теорию конвекции, посвящена зависимости между коэффициентами теплопередачи и теплоотдачи, влиянию отложений накипи, средней разности температур в теплообменниках при противотоке, прямотоке и перекрестном токе и измерению температур поверхности. Теплоотдача вынужденной и свободной конвекцией составляет содержание четырех последних глав. Здесь рассмотрена теплоотдача при течении жидкостей внутри труб, течении жидкостей снаружи труб, при конденсации и кипении. Приводятся фотографии, иллюстрирующие механизм конвективных токов, и графики распределения скорости и температуры. Для составления расчетных зависимостей, рекомендуемых в различных случаях, опытные данные, полученные многими авторитетными исследователями, нанесены на графики экспериментальные пределы изменения различных факторов сведены в таблицы. Рассмотрены оптимальные условия работы теплообменников даны применительно к процессам передачи тепла методы определения экономической скорости жидкостей в теплообменниках и оптимальной разности температур. [c.13]

Одним из основных факторов, обусловливающих срок службы нагревателя, является максимальная температура, при которой он работает длительное время. Разность между температурой нагревателя и загрузкой зависит от условий теплопередачи. При оптимальном выборе конструкции и правильно выполненном расчете нагревателя эта разность минимальна, что позволяет добиваться одной и той же мощности и температуры в печи, эксплуатируя нагреватель в более мягких для него режимах. Старение материала нагревателя в процессе работы обусловлено изменениями его физикохимических свойств, оно может быть вызвано окислением, изменением химического состава сплава, распылением в вакууме и т. п. Часто нагреватель выходит из строя из-за местных перегревов задолго до достижения предельного состояния материала. Если температура нагревателя выбрана с запасом, то локальные перегревы не будут существенно сказываться на сроке службы нагревателя. [c.600]

Рассмотрение этапов теплопередачи в двойных трубках приводит к выводу, что интенсивность отвода тепла от катализатора зависит как от температуры газа в кольцевом зазоре, так и от температуры газа во внутренней трубке. По отношению к направлению движения газа в катализаторе газ в кольцевом зазоре движется противотоком, а во внутренней трубке—прямотоком. За исключением первого слоя катализатора, в котором происходит быстрый разогрев, разность между температурами катализатора и газа в кольцевом пространстве остается приблизительно постоянной, разность же температур катализатора и газа во внутренней трубке резко снижается с повышением степени превращения, В результате интенсивность отвода тепла от катализатора уменьшается с ростом степени превращения, что качественно соответствует требованию соблюдения оптимального температурного режима. [c.320]

Оптимальное число рядов в нашем случае зависит от большого числа переменных, таких, как суммарный коэффициент теплопередачи, затраты энергии па циркуляцию воздуха, установленная стои.мость поверхности теплообменника с воздуншьш охлаждением, габаритные ограничения и среднелогарифмическая разность температур. [c.296]

Еще один фактор, ограничивающий применение высоких температур в химической технологии,— экономическая целесообразность. Затраты тепловой энергии определяются тем количеством тепла, которое необходимо для нагрева реакционной смеси до требуемой температуры и восполнения теилопотерь с отходящими продуктами реакции и в окружающее пространство через стенки аппаратов. При иовыщении температуры процесса уменьшается движущая сила теплопередачи [см. уравнение (39)], выражающаяся разностью температур между теплоносителем и нагреваемыми реагентами. При этом увеличиваются расход тепла с отходящим теплоносителем, а также теплопотери в окружающую среду. Поэтому при выборе оптимальной температуры процесса необходимо сопоставить энергетические расходы с выгодами, полученными от применения высокой температуры. Таким путем устанавливается экономически рациональная температура процесса. [c.102]

Основными и оптимальными типами выпариых аппаратов, используемых для обработки растворов с выделением кристаллической фазы, являются аппараты с вынесенной из греющей поверхности зоной кипения, с принудительной или естественной циркуляцией раствора. В этих аппаратах теплообмен имеет конвективный характер, характеризующийся при небольших скоростях движения раствора (>1 —1,5 м/с) сравнительно невысоким коэффициентом теплоотдачи от поверхности нагрева к раствору. С другой стороны, при выпаривании солеобразующих растворов высокая полезная разность температур (более 10—15 град) нежелательна по многим причинам, в том числе из-за более интенсивной инкрустации поверхности нагрева и, следовательно, необходимости более частых остановок оборудования для промывки (уменьшение времени полезной работы). Увеличение скорости циркуляции раствора в трубках в аппаратах естественной циркуляции требует повышения температурного напора, что, как указано выше, нежелательно, или увеличения затрат энергии в аппаратах с принудительной циркуляцией. Но повышение скорости циркуляции увеличением расхода энергии (в аппаратах с принудительной циркуляцией) вызывает при выпаривании кристаллизующихся растворов повышенное изнашивание, а следовательно, и снижение долговечности греющей поверхности (греющих трубок). В связи с этим наиболее важна интенсификация процесса выпаривания — увеличение коэффициента теплопередачи при сравнительно небольших температурных напорах, а в случае принудительной циркуляции при сравнительно невысоких скоростях вынужденного движения. [c.126]

При медленном вращении печи температура зерен внутри слоя материала будет меньше температуры зерен, соприкасающихся с газовым потоком и футеровкой. Если обеспечить некоторую оптимальную скорость вращения печи, то можно добиться равномерного нагревания зерен материала по всей его толще. Большого эффекта в скорости и равномерности нагревания материала можно добиться, увеличив число оборотов печи и одновременно уменьшив наклон или, что одно и то же, сократив шаг движения. В этом случае значительно увеличивается частота обновления материала на футеровке это приводит к выравниванию его температуры по толще насадки, повышению разности между температурой материала и футеровки и возрастанию теплопередачи. Поэтому в современных двухбарабанных печах короткие барабаны, предназначенные для вспучивания при относительно малом шаге, имеют скорость вращения 5,5 ooJmuh и выше. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология