Источники энергии. Теплообменные аппараты

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ. ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ [c.207]

Применительно к теплообменным аппаратам различают две группы методов интенсификации конструктивные и режимные [17]. Это разграничение условно, так как, используя конструктивные методы (оребрение, установку турбулизаторов и т. п.), фактически оказывают воздействие на процесс теплообмена. В то же время режимные методы обязательно связаны с теми или иными конструктивными особенностями аппаратов (например, введение источника колебаний или электродов). Разграничение же можно провести по наличию дополнительного источника энергии. [c.154]

На этапе эксплуатации колонный аппарат можно с определенными ограничениями рассматривать как замкнутую систему с внутренними источниками энергии (давление и температура технологической среды). Теплообменом с окружающей средой, а также силовым взаимодействием аппарата с фундаментом можно пренебречь. Также не учитываются колебания давления и температуры. Это означает, что система эволюционирует от неравновесных состояний, достигнутых на стадии изготовления, к равновесным [c.22]

Стационарный режим, осуществляемый указанными выше способами для слоев, ожижаемых капельной жидкостью, имеет свои особенности. Конструктивное оформление экспериментальной установки при непрерывной подаче в поток жидкости и выгрузке материала связано с решением особых уплотняющих узлов. Поскольку для капельной жидкости характерны ббльшие теплоемкость и плотность, введение в слой различных нагревательных или охладительных устройств связано с необходимостью использования больших источников энергии. Чтобы с достаточной точностью изучить теплообмен между частицами и капельной жидкостью (а также газом), оптимальным является вариант, обеспечивающий постоянно действующие источники или отводы тепла, равномерно распределенные по объему кипящего слоя. Это возможно путем индукционного на>рева, позволяющего свободно, в широком диапазоне, регулировать тепловыделения в слое, имитировать аппараты, работающие в действительно стационарном режиме с высокими значениями объемного удельного потока тепла, направленного от частиц к среде. [c.46]

Теплоносители аккумулируют тепловую энергию, получен ную от источника теплоты, и отдают ее в теплообменных аппаратах. [c.210]

Такой перенос тепла осуществляется с помощью обратного кругового термодинамического процесса, или холодильного цикла. Для этого, например в обратном цикле Карно, к рабочему телу в теплообменном аппарате подводится тепло, отнимаемое у охлаждаемого тела. Затем в компрессоре без теплообмена с внешней средой происходит сжатие рабочего тела до тех пор, пока оно достигнет температуры окружающей среды. В другом теплообменном аппарате от рабочего тела отводится тепло в окружающую среду, после этого оно расширяется также без теплообмена с окружающей внешней средой и, производя при этом работу за счет внутренней энергии, охлаждается до температуры охлаждаемого источника. В результате, общая затрата работы равна разности работ компрессора и расширителя. В этом случае холодильный цикл совершается с помощью четырех элементов компрессора, расширителя и двух теплообменных аппаратов. В действительных холодильных циклах расширитель обычно заменяют дроссельным вентилем, и число элементов часто больше четырех. [c.6]

Величина такого перепада температур зависит от многих факторов температуры источников, стоимости энергии и аппаратуры, коэффициентов теплопередачи аппаратов и др. Однако правильное определение экономической целесообразности холодильной машины может быть дано только на основе анализа термодинамического совершенства рабочих процессов холодильного цикла и эффективности теплообменных аппаратов. [c.20]

МПа). Центробежные насосы подают в теплообменные аппараты станции 1450 т/ч теплой морской воды при температуре 29,8°С и 1410 т/ч холодной воды температурой 7,9°С с глубины 580 м по полиэтиленовому трубопроводу внутренним диаметром 750 мм и длиной 932 м и соединенному с ним отрезку хлорвинилового трубопровода диаметром 732 мм и длиной 161 м. Общая длина трубопровода 1093 м, толщина стенок 30 (первый участок) и 21 мм (второй участок). Угол наклона в зоне установки станции составляет 45°. Все сооружения размещены на суше. На станции достигнута максимальная мощность 120 кВт (в сеть о. Науру при этом поступает примерно 30 кВт, а около 90 кВт расходуется на собственные нужды). Станция предназначена для изучения всех аспектов преобразования тепловой энергии и демонстрирует возможность эксплуатации такого источника энергии. Правительство Республики Науру серьезно рассматривает возможность перехода к использованию возобновляемых источников энергии. [c.40]

В холодильном цикле Карно к рабочему телу в теплообменном аппарате (рис. 1, б) подводится тепло, отнимаемое у охлаждаемого тела с постоянной температурой Т . Затем в компрессоре без теплообмена с внешней средой происходит.сжатие рабочего тела до тех пор, пока оно не достигнет температуры Т окружающей среды. В другом теплообменном аппарате от рабочего тела отводится тепло в окружающую среду с постоянной температурой Т. Рабочее тело расширяется далее также без теплообмена с окружающей внешней средой, производит при этом работу за счет внутренней энергии и охлаждается до температуры охлаждаемого источника. Общая затрата работы равна разности работ компрессора и расширителя. В этом случае обратный цикл совершается с помощью четырех элементов компрессора, расширителя и двух теплообменных аппаратов. [c.6]

Второй способ упрощения, являющийся разновидностью первого, состоит в том, что число пространственных координат сокращается до одной. В качестве модели развития процессов переноса в направлении отброшенных координат принимаются эмпирические закономерности. Обычно это критериальные уравнения, позволяющие определить кинетические коэффициенты тепло- и массообмена и легко выразить объемные источники массы и энергии через параметры системы (2.2.1). Численные значения коэффициентов критериальных уравнений определяются на основе обработки экспериментальных данных или данных имитационного моделирования задач, полученных в приближениях пограничного слоя, с привлечением теории размерностей и подобия. Уравнение движения 3) в системе (2.2.1) исключается, а осевая скорость движения среды усредняется по сечению аппарата. Данный метод нашел широкое применение в инженерном подходе к моделированию теплообменных и массообменных аппаратов и представляется нам едва ли не единственным при построении полных математических моделей динамики объектов химической технологии. Его преимущества видятся не только в том, что при принятых посылках относительно просто достигается численная реализация математического описания, в котором учитываются причинно-следственные связи между звеньями и их элементами, но и в том, что открывается возможность формализации процедуры построения открытых математических моделей химико-технологических аппаратов. Эта процедура может быть выполнена в виде следующего обобщенного алгоритма. [c.36]

В теплообменниках с внутренними источниками энергии применяются не два, как обычно, а один теплоноситель, который отводит теплоту, выделенную в самом аппарате. Примером таких аппаратов могут служить ядерные реакторы, электронагреватели и другие устройства. Независимо от принципа действия теплообменные аппараты, применяющиеся в различных областях техники, как правило, имеют свои специальные названия. Эти названия определяются технологическим назначением и конструктивными особенностими теплообменных устройств. Однако с теплотехнической точки зрения все аппараты имеют одно назначение — передачу теплоты от одного теплоносителя к другому или поверхности твердого тела к движущимся теплоносителям. Последнее и определяет те общие положения, которые лежат в основе теплового расчета любого теплообменного аппарата. [c.442]

Энтропия (37, 38)—термодинамическая координата состояния, отвечающая теплообмену. Неизмеряемая функция состояния системы, определяемая вторым началом термодинамики. Мате.матичсский аппарат термодинамики фактически построен на использовании свойсти внутренней энергии и энтропии. Особое значение в химии имеет в связи с вычислением химических потенциалов и констант равновесия химических реакций. Вычисление (62) идеального газа (75, 83) газа Ван-дер-Ваальса (77) статистические расчеты (207, 220, 221). Возрастание энтропии при необратимых процессах связано с дополнительным источником теплоты — некомпенсированной теплоты Клаузиуса (284) — переходом в теплоту потерянной части работы. Важным разделом линейной термодинамики необратимых процессов является вычисление скорости возрастания энтропии (источник энтропии). [c.317]

Значительная часть экспериментальных исследований внутренней структуры пристенной турбулентности выполнена в так называемых равновесных по Клаузеру турбулентных пограничных слоях, формирующихся при безградиентном или слабоградиентном обтекании простых тел невозмущенным потоком. Для таких сдвиговых течений существуют координаты, в которых профили средней (по времени) скорости, а также нормальных и касательных напряжений, кинетической энергии турбулентности, ее диссипации и других характеристик турбулентности являются автомодельными. В то же время, решение ряда практических задач, связанных, в частности, с разработкой оптимальных конструкций каналов теплообменников, камер сгорания авиационных двигателей и других устройств, содержащих элементы двугранных углов, требует знаний о гидродинамической и тепловой структурах течения за различного рода неровностями, выступами и препятствиями, широко встречающимися в таких устройствах [1, 2]. Однако обтекание отмеченных локальных источников возмущений в общем случае относится к классу течений, формирующихся в условиях резкого изменения шероховатости поверхности [3, 4] и характеризующихся неравновесностью, нередко весьма существенной. Этот вопрос со всей остротой возникает в проточных частях реальных промышленных устройств (турбомашины, теплообменные и технологические аппараты и т.п.). Сложность обтекаемых конфигураций в таких устройствах в значительной степени определяет внутреннюю структуру пристенных течений, поэтому распределения как средних, так и пульсационных характеристик потока не являются автомодельными. При использовании полуэмпирических моделей турбулентности для анализа таких течений все чаще выражается неудовлетворенность существующими локальными подходами [51 и, в частности, гипотезой Буссинеска, которая оказывается непригодной по крайней мере во внешней части слоя. По этой причине выражается озабоченность в связи с необходимостью разработки релаксационной теории, в основе которой была бы новая формула для напряжения турбулентного трения, позволяющая учитывать память пограничного слоя, т.е. свойство сдвигового потока запоминать особенности течения выше рассматриваемой области. Не случайно при расчетах неравновесных турбулентных пограничных слоев все отчетливее стала проявляться тенденция отхода от классической формулы Буссинеска, характеризующей линейную связь турбулентных напряжений с градиентом скорости [c.255]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология