Потоки энтальпий и тепловые балансы

Для заданных условий теплообмена строят диаграмму энтальпий потоков. Следует отметить, что в исходных данных не всегда заданы температуры потоков на выходе. В этом случае температуру первого теплообменивающегося потока следует задать, а другую найти из теплового баланса, т. е. по равенству площадей теплообменивающихся потоков на соответствующем блоке. При задании температуры выходящего потока минимальную раз- [c.323]

В изобарных условиях работы неполных колонн для определенности процесса разделения необходимо закрепить значения двух концевых концентраций по одной в каждом продукте. Одна из этих наперед назначенных концентраций явится граничной концентрацией соответствующей ОПК. Поэтому в случае неполных колонн имеет смысл исходить не из наперед назначенной энтальпии сырья, а из желательной концентрации наиболее важного компонента во встречном сырью концевом продукте. Это, по существу, равносильно выбору температуры рр равновесных потоков, покидающих тарелку питания. Необходимое же отклонение энтальпии сырья от значения, отвечающего условию насыщения, определится по тепловому балансу. [c.375]

Имея значения энтальпии флюидальной жидкости, можно для различного состояния фильтрующегося потока в пористой среде пласта (нефти, газа, нефтегазовой жидкости) составить уравнение теплового баланса [81], что очень важно для условий рациональной разработки залежи. [c.73]

Тепловой баланс процесса будет наиболее простым, когда отсутствует теплообмен с окружающей средой (следовательно, режим адиабатический и элемент процесса не совершает никакой полезной работы, т. е. выполняет только связанную с перемещением объема работу). В этом случае, подобно зависимости (5-27), суммы энтальпий потоков на входе и выходе равны (рис. 5-2) [c.51]

Подобным же образом составляется уравнение теплового баланса. Энтальпия поступающего потока [c.294]

Для определения температур из системы уравнений общего материального и теплового балансов, значения энтальпий жидкостных и паровых потоков представляются соответственно, уравнениями (.3.21) и (3.22). [c.71]

Энтальпии потоков для уравнения теплового баланса могут быть определены обычным способом, а для брутто-составов — с использованием фактора расслаивания т], т.е. [c.357]

Одним из признаков, позволяющим произвести четкое разделение всех используемых математических моделей процессов ректификации на две группы, является учет тепловых балансов на ступенях разделения. По этому признаку все модели подразделяются на модели с постоянными значениями потоков пара и жидкости по высоте колонны (см. табл. 14, модели 1, 3, 4) и модели, в которых учитывается изменение потоков, обусловленное зависимостью энтальпии от состава разделяемой смеси. Первая группа моделей может применяться для моделирования процесса разделения смесей компонентов, теплоты испарения которых, а следовательно, и температуры кипения незначительно различаются между собой. Вторая группа моделей используется в тех случаях, когда этим различием нельзя пренебречь, т. е. при моделировании разделения смесей, кипящих в широком интервале температур. Если изменение величины потоков пара и жидкости по высоте колонны не учитывается, то могут возникнуть существенные ошибки при расчетах разделительной способности колонн. [c.303]

Температуру на выходе из реактора можно определить, исходя из теплоты реакции и теплового баланса потоков на входе и на выходе из реактора с учетом зависимости изменения энтальпий от тевшературы. Однако в этом сложном [c.243]

Ранее было принято, что для потока флегмы, стекающего с верхней тарелки, д = д . Поскольку температуры над и под верхней тарелкой различаются, это приводит к изменению энтальпий потоков. Поток флегмы можно определить из уравнения теплового баланса для контура под верхней тарелкой концентрационной части колонны [c.132]

Исходя из заданных величин потоков и распределения продуктов разделения, выполняют расчеты для всей колонны по методике Льюиса и Матисона. По найденным температурам и составам рассчитывают энтальпии потоков по уравнениям (V,l) и (V,2). Общие потоки жидкости и пара, которые используются для следующего приближения, вычисляют обычным методом путем составления тепловых балансов [уравнения (V,3) — (V,6)]. [c.137]

Расчет ведут по программе однократного испарения без теплового баланса, которая будет несколько подробнее рассмотрена ниже. Выходной информацией является энтальпия (/вых) и фаз-ность выходного потока. [c.289]

Энтальпию выходного потока рассчитывают с помощью алгоритма расчета процесса однократного испарения без теплового баланса (см. рис. IV.24). [c.292]

Из теплового баланса Т-3 находят энтальпию и температуру потока сырого газа после Т-3 [c.322]

Число ступеней изменения концентраций можно определить и ио тепловой диаграмме равновесия (рис. 39). Как уже отмечалось три точки, характеризующие состояние потоков А, В и С, связанных материально-тепловым балансом А В = С, яа тепловой диаграмме лежат на прямой линии. Поэтому в соответствии с уравнением (1. 139) точки, характеризующие состояние потоков пара С и жидкости Ь в данном сечении укрепляющей секции колонны, лежат на прямой, проходящей также через точку, абсцисса которой равна составу дистиллята г/ , а ордината — энтальпии 0 = (точка [c.89]

Подогретый крепкий раствор выходит из теплообменника в состоянии точки 9 и направляется в генератор. По пути между теплообменником и генератором к нему с помощью рециркуляционного насо( а III подмешивается некоторое количество слабого раствора, выходящего из генератора, для увеличения плотности орошения его поверхности, Поэтому фактическое состояние раствора, поступающего в генератор (точка 15), находится где-то на линии, соединяющей на i, 1-диаграмме точки 9 и II. Однако для составления материального и теплового баланса генератора рециркуляция слабого раствора не имеет значения, потому что раствор для регенерации берется из генератора. Крепкий раствор, поступающий в генератор, выпаривается в нем. Из раствора отгоняется водяной пар при давлении Рк в состоянии точки I, который поступает из генератора в конденсатор, а полученный слабый раствор выводится из генератора в состоянии точки П. Слабый раствор после генератора разделяется на два потока один (точка 10) направляется с помощью насоса III на рециркуляцию и второй (точка 12) — через теплообменник в абсорбер. Концентрация и энтальпия слабого раствора в точках 10, 11, 12 одни и те же, поэтому на г, -диаграмме их состояние определяется одной и той же точкой. Водяной пар, поступающий из генератора, конденсируется в конденсаторе и выводится из него в виде потока воды в состоянии точки 2. [c.122]

Введение в математическую модель тепловых балансов па ступенях разделения приводит к тому, что потоки жидкости и пара в уравнениях (Н1,49) уже не могут рассматриваться как заданные известные величины. Их значения связаны с энтальпиями жидкости и пара. Поэтому уравнения (П1,49) становятся существенно нелинейными [c.259]

Заметим как правило, тепловые балансы не учитывают удельной кинетической энергии потоков и /2 (см. главы 6, 7), поскольку она мала в сравнении с энтальпиями / и их перепадом I] - 2- Кинетическая энергия начинает вносить заметный вклад в энергетический баланс, когда значения и исчисляются сотнями метров в секунду. Именно такая ситуация возникает при истечении газов, когда 2 становится соизмеримой со скоростью звука (в некоторых случаях и превосходит ее). [c.210]

Потоки энтальпий и тепловые балансы [c.546]

После этого определяют тепловой баланс колонны. По значению найденному по уравнению (8.12), находят соответствующую энтальпию и вычисляют тепловой поток отбензиненной нефти Он. При этом количество отбензиненной нефти (в кг/ч) берут по материальному балансу, приведенному в табл. 8.2. [c.392]

Результаты изучения влияния относительного количества хладагента и его температуры на концентрацию и выход газообразного формальдегида графически представлены на рис. 52 и 53. Как видно из рисунков, газообразный формальдегид с содержанием 88—90% этим методом может быть получен с выходом не ниже 60%, что значительно превосходит соответствующий показатель трубчатого теплообменника и практически не отличается от результатов работы последнего под вакуумом. При снижении температуры хладагента или при увеличении избытка последнего концентрация газообразного формальдегида возрастает до 93—95%. К недостаткам метода относится сравнительно высокая кратность циркуляции хладагента. Однако расчет показывает, что в оптимальных условиях расход хладагента мало отличается от требуемого по тепловому балансу. Очевидно, что количество хладагента зависит от его энтальпии и может быть снижено в случае замены углеводородов на продукт с более высокой теплоемкостью. Таким продуктом, в частности, является вода, теплоемкость которой [4, 19] почти вдвое превосходит теплоемкость углеводородов (около 2,3 Дж/(г-К). Применение воды в качестве хладагента смешения действительно позволяет получить газообразный формальдегид с содержанием 90—95% при соотношении хладагент формалин 15—18, т. е. практически в два раза меньше, чем при применении углеводородов (рис. 54). Однако выход концентрированного продукта составляет всего 15—20%. что и понятно, поскольку в этом случае создается благоприятная обстановка для протекания реакции образования метиленгликоля. Памятуя равновесный и легко обратимый характер этой реакции, можно уменьшить глубину ее протекания, используя вместо чистой воды раствор формальдегида. Как видно из рис. 54, применяя в качестве хладагента смешения водный раствор, содержащий 15—30% формалина, можно при тех же показателях довести выход газообразного формальдегида до 40%. На практике легко подобрать концентрацию формальдегида в циркулирующем хладагенте таким образом, чтобы она была равна концентрации естественного конденсата из узла парциальной конденсации. Так, легко убедиться, что при 40% циркулирующий конденсат должен содержать 28 —29% формальдегида. В этом случае как сама техника концентрирования, так и схема потоков чрезвычайно проста (рис. 55). [c.172]

Тепловой баланс, основанный на законе сохранения энергии и постоянстве внешнего давления, под которым протекает большинство нефтезаводских процессов и, в частности, процесс ректификации, составляется исходя из того соображения, что сумма энтальпий, входящих в рассматриваемый объем потоков, должна равняться сумме энтальпий, выходящих из этого объема потоков, если в нем не происходят химические реакции, сопровождающиеся поглощением или выделением тепла. [c.186]

Энтальпию feg = hm встречного этпм парам жидкого потока можно найти со уравнению теплового баланса (IV.35) [c.246]

Из теплового баланса (см. табл. VIII.4) определится энтальпия смепш-ваемого с сырьем парового потока для случая = 0,0400 [c.381]

Рассчкгываются энтальпии жидкостных и паровых потоков Вычисляются невязки теплового баланса по уравнению (3.7) и значение функции невязок по уравнению (3.8). Если <0,1 расчёт заканчивается, в протигном случае перезадаются значения 7 ,, Vj (по методике, описанной ниже) и расчёт повторяется с вычисления констант фазового равновесия (KjJ). [c.70]

Потоки жидкости I, и пара И, определяются из системы линейных уравнений общего материального и теплового балансов (3.29) размерности 2п (при извест1-1ых значениях энтальпий жидкостных и паровых потоков система уравнений (3.29) линейна) [c.70]

Разрабо тан принципиально новый одноконтурный метод расчета сложных ректификационных систем с закрепленными отборами продуктов раздел( ния. Разлагая в ряд Тейлора значения энтальпий //у и /Гу в окрестности 1] и офаничиваясь при этом линейными членами, осуществляется переход от 2п независимых переменных (7), ) к п независимым переменным TJ ) к линеаризация системы уравнений общего материального и теплового балансов. Температуры на тарелках 7 определяются по уравнениям изотерм паровой или жидкой фаз, соотно шени 1 гготоков и сами потоки определяются решением системы линейных уравнений общего материального и теплового балансов. [c.98]

Структура потока и пламени. Потоки Qf , которые входит в уравнение теплового баланса, вычисляются но расходу через границы зоны и по удель[юй энтальпии газов при температуре в зоне. Расход газа и модель горения должны быть определены заранее. Этого можно добиться одиим из трех способов из физических представлений, с помощью простых математических моделей для описания турбулентного пламеии [12, 13] или с применением подробных математических моделей на основе уравнений сохранения энергии, массы, импульса и баланса частиц. Дальнейшее развитие зонного метода как полезного инструмента для расчета потока во многом будет зависеть от прогресса в определении структуры потока и пламени в топках по их производительности и расчетным параметрам. [c.120]

При расчете теплообменного аппарата обычно известны количества теплообменивающихся потоков С, и С2 и их начальные температуры i, и f2. В результате расчета должны быть определены конечные температуры 12 и I4 и соответствующие им значения е, и 65. Порядок решения приведенного выше уравнения теплового баланса сводится к следующему. Задаются одной из конечных температур I2 или 1 , определяют соответствующие этой температуре и рабочему давлению в теплообменном аппарате значения е, или б2, подставляют их в уравнение теплового баланса (XXII. 12) и определяют из него энтальпию потока соответственно при температуре 4 (если задавались температурой 12) [c.612]

Сборный бак рассматривается как аппарат идеального смешения, в котором состав отбираемого потока такой же, как средний состав в баке. Скорость рециркулирующего потока — известная величина, поэтому общее уравнение материального баланса сборного бака можно использовать для того, чтобы определить число молей Мрец в этом баке. Из индивидуальных балансов компонентов можно найти состав жидкости в сборном баке и, следовательно, в рециркулирующем потоке, направляемом в реактор. Эта информация о составе используется также для того, чтобы определить теплоемкость рециркулирующего потока (рис. V-23), необходимую для уравнения теплового баланса реактора. Так как температура в конденсаторе предполагается постоянной и тепловыми потерями пренебрегаем, то из этого следует, что содержимое сборного бака имеет ту же самую температуру Тк- Если, однако, температура в конденсаторе изменяется (со временем), то требуется применить более сложные зависимости (см. задачу V-4). Теперь все контуры модели замыкаются, за исключением теплоемкости содержимого реактора и энтальпии вторичного пара. В нашем случае эти величины получаются из уравнений, в которые входят составы жидкости X и пара Уд (рис. V-24). [c.108]

Эта программа предназначается для расчета конденсаторов, кипятильников, тарелок ректификационных колонн при адиабатическом ведении процесса. Как составная часть в нее входит подпрограмма FSH, рассчитывающая составы и расходы отбираемых из узла разделения потоков. Требуемая для этой подпрограммы температура определяется по уравнению общего теплового баланса Е = = Е с помощью итерационной подпрограммы ITR, в которой сравнивается тепло, поступающее в систему Е, и тепло, уходящее с потоками пара и жидкости Е. Для этого предварительно рассчитывается энтальпия всех потоков по отдельным компонентам F i -> F,- (рис. VIII-16). Энтальпии этих потоков Ei -> Е суммируются с подводимым извне теплом q, поток которого положителен для кипятильника и отрицателен для конденсатора (рис. VIII-17). [c.167]

Как известно, тепловая диаграмма связывает энтальпии равновесных потоков с их составами (рис. II-11). На оси абсцисс тепловой диаграммы отложены составы пара и жидкости, а на оси ординат — их энтальпии. Верхняя ветвь диаграммы соответствует состоянию насыщенного пара, нижняя — кипящей жидкости. Линии аЪ, соединяющие точки равновесных составов пара и жидкости, называются конодами. Неравновесные составы фаз, отвечающие рабочим линиям ас, находят на тепловой диаграмме при помощи следующих соотношений, полученных в результате совместного решения системы уравнений материального и теплового балансов [c.43]

Материальные потоковые графы отображают изменения расходов в-в в ХТС. Вершины графов отвечают аппаратам, в к-рых трансформируются общие массовые расходы физ. потоков и массовые расходы нек-рых хим. компонентов или элементов, а также источникам и стокам в-в потоков либо данных компонентов соотв. дуги графов отвечают физ. потокам или физ. и фиктивным (хим. превращения в-в в аппаратах) источникам и стокам к.-л. компонентов, а веса дуг равны массовым расходам обоих типов. Тепловые потоковые графы отображают балансы теплоты в ХТС вершины графов соответствуют аппаратам, в к-рых изменяются расходы теплоты физ. потоков, и, кроме того, источникам и стокам тепловой энергии системы дуги отвечают физ. и фиктивным (физ.-хим. превращения энергии в аппаратах) тепловым потокам, а веса дуг равны энтальпиям потоков. Материальные и тепловые графы используют для составления программ автоматизиров. разработки алгоритмов решения систем ур-ний материальных и тепловых балансов сложных ХТС. [c.613]

Данные К. применяют во мн. областях химии, в теплотехнике, металлургии, хим. технологии. Они используются для расчета термодинамич. свойств в-в, расчета хим. равновесий, установления связи межлу термодинамич. характеристиками в-ва и их св-вами в строением составления тепловых балансов технол. процессов. Важное значение имеет калориметрич. изучение првроды и структуры р-ров, процессов образования минералов. К. теплового потока применяется в металлургии хтя определения энтальпий образования жидких и твердых металлич. сплавов, интерметаллич. соед. и др., в физ. химии и биохимии для изучения жидких кристаллов, идентифигашш и изучения св-в полимеров (напр., степени кристалличности и кинетики кристаллизации, т-р стеклования), изучения кинетики и термодинамики процессов с участием высокомол. соед., в т.ч. биополимеров в аналит хнмия лля количеств, анализа смесей, определения чистоты в-в. [c.293]

Методы прикладной математики позволяют решать широкий круг задач вычислит, эксперимента. С помощью этпх методов для любой задачи составляют алгоритм ее решения-набор инструкций, определяющих последовательность операций, к-рые позволяют из исходных данных получить искомый результат. При построении конкретного алгоритма, как правило, используют специфич. особенности решаемой задачи для создания эффективных (обычно итерационных) схем решения, в к-рых общие методы применяют для решения подзадач отдельных этапов общего алгоритма. Пример-при построении достаточно полной детерминир. мат. модели тарельчатой колонны для ректификации многокомпонентной смеси используют мат. описание, в к-рое включают ур-ния материальных балансов компонеитов смеси для всех тарелок колонны, кипятильника и конденсатора ур-ния тепловых балансов для тех же элеменгов ур-няя, определяющие разделит, способность тарелок опис.ялпе условий парожидкостного равновесия соотношения для расчета энтальпий потоков жидкости и пара, [c.102]

Уравнение (1.11) определяет расходы и составы фаз, отходящих со ступени контакта. Поскольку константы фазового равновесия и энтальпии смеси зависят от параметров состояния системы, то есть К(= / Р,Т,Х,), я = /,(р,7 ,у ) и И=/2 Р,Т,Х,, ), для решения уравнения (1.11) могут бьггь привлечены уравнения теплового баланса (1.9) - (1.15). Решение полной системы уравнений (1.3) - (1.10) проводится итерационным методом [12]. При этом в наиболее распространенной постановке задачи приходится задаваться температурой ОИ, затем с использованием уравнения (1.11) находить значение доли отгона Е, отвечающей этому значению температуры, определять расходы и составы расходящихся потоков и по уравнениям (1.9) - (1.10) уточнять принятое значение температуры. Поиск улучшенных значений искомых [c.8]

В периодических процессах пропускные способности вообще относят к продолжительности процесса в целом, оперируя не потоками теплоты, а их количествами это касается и количеств энтальпий в тепловых балансах. Предстоит оперировать пропускными способностями Ос (если С — кг) и Ост (если О — кг/с), кРх (или аРх — в случае теплообмена с твердыми телами, например) при необходимости эти величины записываются в дифференциальной форме (например, аРдт или кРйх). Безразмерные комплексы (критерии) в этих случаях могут выражаться в форме кр1/ С1С ), если 61 — количество теплоносителя, или С]С1/((72С2 т), если в полунепрерывном процессе 61 — количество теплоносителя (кг), а — поток (кг/с). [c.574]

Для теоретической оценки рассматриваемого цикла допустим сначала, что сжатый газ охлаждается в водяном холодильнике до начальной температуры его всасывания компрессором, обратный поток дросселирования газа покидает теплообменник при той же температуратуре и потери холода в окружающую среду отсутствуют. В этом случае процесс представится в Т—5-диаграмме рис. XVI-8, б) изотермой сжатия 1—2, изобарой охлаждения 2—3, изоэнтальпией дросселирования 3—4, изотермой расширения (насыщения) 0—4—5 и изобарой нагревания 5—1. Тепловой баланс установки, отнесенный к 1 кг сжимаемого газа, выразится следующим уравнением = xig + ( — х) 1 , где х — доля ожиженного газа или степень ожижения (точка 0) 11 I2. i o—энтальпии всасываемого, сжатого на входе в теплообменник и ожиженного газа. [c.744]

Если вследствие реакции на поверхности выделяется или поглощается тепдо, то температура поверхности определяется уравнением теплового баланса. Теплосодержание (энтальпия) подводится к поверхности теплопроводностью и потоком вещества. Поток вещества приносит и химическую энергию (положитель-н)оо или отрицательную). Удобно ввести полный тепловой поток [c.151]