Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Уравнение оптимальности теплообменного аппарата

Рис. 76. Графическая интерпретация уравнения оптимальности теплообменного аппарата типа перемешивание — вытеснение (к примеру 23).

Расчет или выбор оптимального теплообменного аппарата с учетом ограничений по температуре стенки производится по тем же методикам и уравнениям, что и выбор обычного оптимального теплообменника. В этом случае к уравнению (5-45) добавляется уравнение для расчета температуры стенки, которое ограничивает пределы изменения о и Ов и соответственно пределы изменения независимых переменных Wo, ро, о в и р . [c.221]

Данное пособие составлено по следующей схеме. Первая часть посвящена общим принципам расчета гидравлических, тепловых и массообменных процессов, а также механическим расчетам аппаратов. Приведенные здесь уравнения, справочные данные и рекомендации помогут рассчитать гидравлическое сопротивление систем, подобрать для них соответствующие насосы, вентиляторы или газодувки рассчитать теплообменные аппараты и выбрать оптимальный для данного случая вариант теплообменника определить основные параметры, необходимые для расчета массообменных аппаратов рассчитать аппараты на прочность. [c.6]

Расчет теплообменного аппарата включает определение необходимой поверхности теплопередачи, выбор типа аппарата и нормализованного варианта конструкции, удовлетворяющих заданным технологическим условиям оптимальным образом. Необходимую поверхность теплопередачи определяют из основного уравнения теплопередачи [c.20]

На основе технико-экономического анализа получены уравнения и для оптимальных относительных характеристик теплообменника. Показано, что эти уравнения совпадают с полученными ранее при использовании критерия эффективности теплообмена, когда расчет ведется при технико-экономически оптимальных значениях Не°" потоков. Полученные для трубных пучков формулы и решения позволяют рассчитать оптимальный теплообменник с однофазными теплоносителями как при отсутствии ограничений на характеристики теплообменного аппарата, так и при их наличии. [c.134]

Чтобы получить возможность использовать критерий оптимальности (111,25) для выбора оптимальной поверхности теплообмена / "опт и оптимального расхода хладоагента аХ)0пт, необходимо найти связь между F и ах, которую дают уравнения математического описания теплообменника. Разумеется, что на выбор оптимальных значений F ич их при этом оказывает влияние тип применяемого теплообменного аппарата. Поэтому при решении задачи оптимального проектирования нужно также рассмотреть возможные варианты реализации теплообмена, т. е. по существу оценить экономическую эффективность от использования того или иного варианта теплообменника. [c.103]

В рассмотренных примерах оптимизации теплообменников разных типов предполагалось, что коэффициент теплопередачи не зависит от величины нагрузки теплообменника по хладоагенту. В действительности эта зависимость существует и должна приниматься во внимание при проектировании теплообменных аппаратов. В представленных примерах указанную зависимость нужно учитывать при вычислении производной dF/dvx, которую затем подставляют в уравнение (111,27). Естественно, что приведенные выше выкладки несколько усложняются, однако общий подход к решению оптимальной задачи остается прежним. [c.108]

Графический метод определения оптимальных параметров процесса в теплообменном аппарате на основе уравнения оптимальности позволяет быстро и с достаточной точностью получить различные варианты расчета, что, в свою очередь, упрощает задачу обоснованного выбора теплообменника и режима его работы. [c.258]

Для определения оптимальных температур перед детандерами систему уравнений (117), (123), (124) решаем при различных значениях Гг и Те. При этом вместо ЧЕП в теплообменных аппаратах можно задать разности температур. Оптимальным значениям Гг и Гс соответствует максимальная степень извлечения кислорода. Наличие оптимума в данном-случае объясняется тем, что с понижением температуры перед детандерами увеличивается количество проходящего через них газа, но уменьшается удельный теплоперепад. [c.176]

Для расчета координат оптимального режима аппаратов с промежуточны теплообменом на электронных вычислительных машинах (ЭВМ) лучше применят следующие уравнения [c.536]

Как правило, при ручном счете теплообменного аппарата редко учитывается экономичность работы самого аппарата, а тем более, экономичность связанных с ним других аппаратов и машин технологической схемы. Между тем выбор оптимального варианта конструкции аппарата и режима его работы может быть произведен только при анализе технико-экономических факторов. Уравнения и зависимости, связывающие технико-экономические, технологические и конструктивные параметры теплообменного аппарата, достаточно сложны и для ручного счета непригодны, за исключением некоторых простейших случаев. [c.14]

Если при выборе оптимальных технологических и конструктивных параметров теплообменного аппарата методом минимизации показателя оптимальности П по уравнению (5-45) подставить в это уравнение зависимость коэффициента теплоотдачи а от независимых переменных, включив в их число длину трубки /, то в результате расчета мы получим вместе с другими величинами также и оптимальное значение длины. Следует отметить, что влияние длины будет сказываться на результатах расчета, особенно ощутимо в теплообменниках специальных конструкций при очень малой длине труб. [c.222]

Без теплообменных элементов эффективно работают прежде всего аппараты, в которых протекают реакции с небольшим тепловым эффектом или же перерабатываются разбавленные газы. В последнем случае даже при большом тепловом эффекте реакции температура меняется незначительно соответственно уравнению адиабаты (П1.42) и (111.43). Подогрев газа до температуры зажигания катализатора (нри экзотермических процессах), или более высокой при эндотермических, происходит в выносных теплообменниках, подогревателях, печах. Без теплообменных элементов могут работать и однослойные аппараты с большим тепловым эффектом процесса. В этом случае при эндотермических процессах необходимая температура достигается за счет предварительного нагревания газа и, в некоторых случаях, катализатора в экзотермических процессах газ поступает при температурах ниже температуры зажигания катализатора и его начальная температура определяется из теплового баланса или уравнения адиабаты по заданной оптимальной температуре в слое. [c.110]

Энергетические затраты на перемещение реакционной смеси через аппараты и коммуникации не влияют на выбор оптимальных температур и времени контакта позже они будут введены при выборе оптимальной скорости потока. Расходами на теплообмен обычно можно пренебречь. Единственной составной частью члена Л в уравнении (VI. ), существенной для решения задачи об ОТП, являются, таким образом, расходы на катализатор и амортизацию оборудования. Их с достаточным прибли- [c.244]

Возможность использования вычислительных устройств для автоматического поддержания оптимального температурного режима подтверждается следующими соображениями. В контактных аппаратах с промежуточным теплообменом процесс протекает в адиабатических условиях, поэтому повышение температуры газа на каждой полке контактного аппарата, пропорциональное степени контактирования на этой полке, может быть использовано для определения степени контактирования. Кроме того, зная температуру газа на входе в каждый слой контактной массы, повышение температуры в слое и степень контактирования перед входом в данный слой (состав газа), можно определить активность контактной массы, т. е. константу скорости реакции в уравнении (III, 23). Поскольку все остальные показатели процесса известны, можно установить новый оптимальный температурный режим. [c.171]

Расчет теплообменной аппаратуры. ПоСтанОйкй задачи сро ёктного расчета теплообменного оборудования узла ректификации формулируется следующим образом [69]. Для всех аппаратов известны расход, начальная и конечная температура основного технологического потока, начальная температура тепло- или хладагента, а также теплофизические свойства обоих потоков. Требуется определить оптимальные в экономическом отношении параметры всех аппаратов и режимы их работы, под которыми понимаются расход и конечная температура хлад- или геплоаген-та. Алгоритм построен по модульному принципу и включает в себя расчет поверхности теплообмена кипятильника, конденсатора, подогревателя-холодильника конвективного типа, выбора стандартного аппарата. В основу расчетной части алгоритма положены известные критериальные соотношения [70, 71] и уравнение теплопередачи, записанное в дифференциальной форме [c.151]

В этом разделе как качественно, так и количественно освещается конструирование теплообменного оборудования. Рассматривается выбор наилучшего для данных целей теплообменника, а также факторы, влияющие на конструкцию и работу аппарата. Напоминаются и обобщаются количественные зависимости, приводившиеся в лредыдущих главах демонстрируется их применение к конкретным задачам. Выводятся уравнения для расчета оптимальных рабочих условий теплообменного оборудования различного назначения. [c.558]

Смотреть страницы где упоминается термин Уравнение оптимальности теплообменного аппарата: [c.307] [c.218] [c.391] [c.117] [c.208] [c.280] [c.7] [c.391]

Смотреть главы в:

Математическое моделирование в химической технологии -> Уравнение оптимальности теплообменного аппарата