Теплопередача при переменных температурах теплоносителей

Рис. 11-17. К выводу уравнения теплопередачи при переменных температурах теплоносителей

Теплопередача при переменных температурах зависит от взаимного направления движения теплоносителей. В непрерывных процессах теплообмена возможны следующие варианты направления движения жидкостей друг относительно друга вдоль разделяющей их стенки [c.300]

Процессы теплопередачи при постоянных температурах (как в случае плоской, так и цилиндрической стенок) распространены относительно мало. Такие процессы протекают, например, в том случае, если с одной стороны стенки конденсируется пар, а с другой — кипит жидкость. Наиболее часто теплопередача в промышленной аппаратуре протекает при переменных температурах теплоносителей. [c.300]

Б. Теплопередача при переменных температурах теплоносителей [c.300]

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]

Наиболее часто теплопередача в промышленной аппаратуре протекает при переменных температурах теплоносителей. Температуры теплоносителей изменяются вдоль поверхности разделяющей их стенки, поэтому в тепловых расчетах пользуются средней разностью температур А/ср, которая и входит в уравнение теплопередачи. [c.202]

Параллельный ток при линейном изменении коэффициента теплопередачи с температурой. Среды в аппарате меняют температуру на всем пути своего движения. Поскольку теплофизические свойства сред меняются с изменением температуры, переменными оказываются как отдельные коэффициенты теплоотдачи, так и общий коэффициент теплопередачи. Во многих случаях с достаточной для практики точностью можно считать, что коэффициент теплопередачи линейно зависит от температуры одного из потоков (а именно, потока с меньшим значением водяного эквивалента как потока, изменяющего свою температуру наиболее заметно). Пусть для определенности это будет холодный теплоноситель. Теплоемко- [c.56]

Не менее сложен вопрос соблюдения оптимальных температурных режимов при обратимых экзотермических реакциях. Требования к теплоагентам здесь соответственно изменяются. Кипящие жидкости и конденсирующиеся пары уже перестают представлять интерес, так как температура теплоносителя должна постоянно меняться в строгом соответствии с условиями теплообмена в каждой зоне реактора при заданном распределении температур и тепловыделений и имеющихся коэфициентах теплопередачи. Величины удельных поверхностей теплообмена здесь выгодно иметь переменные, что, однако, с практической точки зрения весьма неудобно. [c.253]

В предыдущей главе мы рассматривали, главным образом, вопрос о ТОМ, как рассчитать концентрации реагентов и температуру в любой точке реактора определенного типа, исходя из известных закономерностей кинетики процесса (как истинно химической, так и диффузионной), гидродинамики потока, характеристик теплопередачи и пр. Такая постановка задачи, однако, еще не исчерпывает проблемы расчета химических реакторов. В любое из расчетных уравнений входит ряд переменных, таких как время контакта, температура потока на входе в реактор и температура теплоносителя, скорость потока, диаметр зерна катализатора и т. д., — значения которых могут варьироваться в более или менее широких пределах. Приступая к проектированию химического реактора, мы должны выбрать значения этих переменных так, чтобы добиться наилучшего результата процесса. Далее, число и номенклатура варьируемых переменных определяются принятым типом реактора и его схемой. Последняя также должна быть выбрана оптимальной, а этого в большинстве случаев можно добиться только путем сравнения наилучших результатов процесса, достижимых в реакторах различных типов. [c.235]

Движущая сила процессов теплопередачи при переменных температурах изменяется в зависимости от вида взаимного направления движения теплоносителей. Поэтому выражение с р е д н е й движущей силы в общем уравнении теплопередачи [уравнение (VII,4)1 также будет, зависеть от относительного направления движения теплоносителей и характера организации процесса теплопередачи (непрерывный или периодический). [c.300]

Значения F, Ni, N2 и G выражаются через технологические и конструктивные параметры. С помощью приведенных выше уравнений F связывается с температурами и коэффициентом теплопередачи, который в свою очередь выражается через скорость жидкости. Последняя же является функцией расхода и конструктивных размеров (площади поперечного сечения, числа ходов). Мощность нагнетателей определяется гидравлическими сопротивлениями, которые с помощью известных формул выражаются через конструктивные размеры и расходы. Расход теплоносителя G связан с его температурами. Коэффициенты Пр, tii, щ, s, а также значения Тг и 3 находятся по прейскурантам, ценникам и на основании экономических расчетов. В результате получается система уравнений, в которой независимыми переменными являются конечная температура одной из жидкостей и конструктивные размеры, если рассматриваются теплообменники определенного типа. На основании анализа системы уравнений устанавливается сочетание параметров, обеспечивающих минимизацию функции П. Методы поиска оптимума рассматриваются в специальной литературе, посвященной оптимизации химико-технологических процессов. Если [c.351]

Здесь, в отличие от соотношения (3.96), произведена замена переменных интегрирования с Q на t , согласно уравнению теплового баланса dQ = с,О,( 11, в пределах элементарного участка поверхности теплопередачи, на котором передаваемая теплота dQ изменяет температуру первого теплоносителя на элементарную величину dtl (см. рис. 3.25). [c.277]

Второе издание книги Кэйса и Лондона Компактные теплообменники , вышедшее в США в 1964 г., существенно отличается от первого издания, русский перевод которого появился в 1962 г. Значительно расширена и переработана часть книги, касающаяся теории теплопередачи и методики расчета теплообменных аппаратов с развитыми поверхностями. В частности, включена новая глава, посвященная нестационарным процессам теплопередачи, которая представляет большой практический интерес. Число рассмотренных типов и разновидностей развитых теплообменных поверхностей увеличено с 88 до 120, расширены пределы изменения определяющих переменных, включены результаты исследований, проводившихся на протяжении нескольких последних лет. Существенно переработана и расширена глава, в которой рассматриваются влияние свойств теплоносителя, зависящих от температуры, на теплоотдачу. Значительно расширено приложение, содержащее данные о физических свойствах теплоносителей и конструкционных материалов. [c.3]

Кратко рассмотрим и сопоставим следуюш,ие способы расчета площади теплопередающей поверхности при конденсации и кипении (при неизменной температуре одного из теплоносителей) осреднение параметров теплопередачи, Колберна [ИЗ], линеаризация коэффициента теплоотдачи и теплоемкости теплоносителя с переменной температурой (для сокращения назовем его способом линеаризации) [47, 91], Маньковского [117] и интервально-итерационный расчет. [c.99]

Замена адиабатической ректификации на противоточную конденсацию и противоточное испарение в той или иной схеме еще не означает снижения расхода энергии. Это уменьшение может быть достигнуто при условии, что теплообмен с внешней средой в процессе неадиабатической реактификации протекает при переменных температурах хладоагента и теплоносителя, соответствующих температуре в данном сечении колонны. Если же тем-пор ат /ры улядпагрнта и теплоносителя будут постоянны по всей высоте секции, то, очевидно, выигрыша в расходе энергии получить нельзя, поскольку, нзр тду г уменьшением потерь от необратимости процесса массообмена, в таких условиях будут увеличиваться термодинамические потери в процессе теплопередачи. [c.278]

Теплопередача при переменных температурах зависит о взаимного направления движения теплоносителей вдоль разделяющей их стенки. Параллельный ток, или лрялгого/с, — теплоносители (/ и 2) движутся в одном направлении (рис. 5.12, а). Противоток — теплоносители движутся в противоположных направлениях (рис. 5.12,6). Перекрестный ток — теплоносителя движутся взаимно перпендикулярно один другому (рис. 5.12, в). Смешанный ток — один из теплоносителей движется в одном направлении, а другой — как прямотоком, так и противотоком к первому (рис. 5.12,г). [c.203]

В ходе ректификации и теплопередачи в кубе температура / кубовой жидкости непрерывно меняется, увеличиваясь от значения tx, отвечающего началу кипения исходной смеси, до значения — точки закипания конечного продукта процесса / кон-Температура /н в общем случае также должна рассматриваться как переменная, так как в ходе процесса теплопередачи теплоноситель должен охлаждаться. Лишь когда в качестве теплоносителя используется насыщенный водяной пар, конденсирующийся при постоянной температуре, можно считать t не изменяющейся величиной и этим в некоторой степени облегчить решение уравнения (VIII. 23). Ввиду изменения свойств тепло-обменивающихся сред коэффициент теплопередачи к, вообще говоря, не сохраняет постоянного значения во весь период процесса, однако изменение его относительно невелико и при пользовании некоторым средним значением можно считать его постоянным без заметной ошибки. В тех же сравнительно редких случаях, когда коэффициент теплопередачи в ходе процесса меняется в таких широких пределах, которые не разрешают считать его постоянным, приходится это учитывать при интегрировании уравнения (VIII. 23). [c.381]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология