Тепловой баланс процесса непрерывного

В крупнотоннажных производствах используются, как правило, кристаллизаторы непрерывного действия. Масса получающихся кристаллов Скр и количество тепла Q, отводимого или подводимого к раствору (в зависимости от способа кристаллизации), обычно определяются материальным и тепловым балансами процесса. Материальный баланс можно представить следующим образом . [c.148]

При непрерывном процессе температура отдельных частей аппарата устанавливается на определенном уровне и в стационарном режиме остается неизменной, поэтому величину для установившихся непрерывных процессов можно не учитывать. Тепло, теряемое аппаратом в окружающую среду, как правило, составляет незначительную долю в общем балансе тепла, и величиной в расчетах обычно пренебрегают. Следовательно, уравнение, суммирующее приход и расход тепла в реакторе непрерывного действия, может быть записано в виде [c.172]

В адиабатическом процессе непрерывный теплообмен через поверхность отсутствует. Весь тепловой баланс процесса состоит из трех статей приход тепла с веществами, поступающими в реактор тепловой аффект реакции рас- ход тепла с веществами, уходящими из реактора. [c.47]

При сжатии многокомпонентной смеси температура всех компонентов в каждый момент времени одинакова в результате непрерывного теплообмена между компонентами. Следовательно, адиабатическое сжатие смеси не является адиабатическим для отдельных ее компонентов одни из них (такие, как пентан) нагреваются, а другие (водород) отдают тепло. Действительная температура смеси в конце сжатия Гсм определяется из уравнения теплового баланса процесса теплообмена между отдельными компонентами смеси [c.108]

Конструкция реакционного узла при синтезе хлористого этила определяется способом теплоотвода. При внутреннем охлаждении используют реакторы с мешалкой, аналогичные применяемым для аддитивного хлорирования олефинов (рис, 43, а, стр 180), Можно проводить реакцию в колонных реакторах с выносным охлаждением (рис. 43, б), В обоих случаях, как и при синтезе дихлорэтана, процесс непрерывный основное количество продукта отводится через боковой перелив, а небольшая его часть уносится отходящими газами, из которых затем выделяется. Другой способ — отвод тепла за счет испарения хлористого этила из реакционной массы. При этом становится пригодным простейший реактор — пустотелая барботажная колонна с обратным холодильником (рис. 43, в), в котором конденсируется и возвращается в реактор часть хлористого этила, необходимая для поддержания теплового баланса реактора. Реакционные газы очищают от избыточного хлористого [c.191]

В режиме непрерывной работы ВУ сохраняется или изменяется баланс массы вещества и количества тепла, поступающих в. данный элемент установки (аппарат, подогреватель, конденсатор) и выходящих из него. При сохранении материального и теплового баланса процессы, протекающие в ВУ, носят установившийся характер и параметры, характеризующие эти процессы (температура, [c.17]

Во время работы электролизеров происходит разрушение графитовых анодов и изменяется расстояние между работающими поверхностями электродов. Возрастает потеря напряжения на преодоление сопротивления графитовых анодов, электролита и диафрагмы. Увеличение сопротивления диафрагмы связано с ее старением и забивкой пор. Все эти процессы приводят к росту напряжения и повышению количества тепла, выделяющегося в электролизере, поэтому энергетический и тепловой балансы электролизера непрерывно изменяются во время работы анодов [17]. [c.192]

Поэтому следует обратиться к теоретическому исследованию вопроса и посмотреть, насколько возможно получить решение проблемы этим путем. Рассмотрим два предельные, неосуществимые практически, типа печей, к которым однако действительные печи, встречающиеся на практике, могут приближаться. В первом предельном случае сгорание происходит мгновенно и целиком, при входе горючего в печь. Следовательно в этой точке температура пламени и есть так называемая теоретическая температура пламени". Она обусловлена степенью нагрева и составом горючего, количеством избыточного воздуха и т. д. По мере продвижения газа от этой точки к выходу из печи температура его непрерывно падает по мере отдачи тепла стенкам печи. Расчет работы печи такого рода не представляет затруднений, так как начальная температура газа или пламени известна в этом случае непосредственно, без расчета потерь тепла в процессе сгорания. Теоретическая температура пламени рассчитывается, а предполагаемой температурой отходящих газов задаются. Это дает возможность определить количество тепла, сообщаемого пламенем по (1) тепловому балансу продуктов сгорания, охлаждающихся от температуры пламени до температуры выходящих газов, и (2) По уравнению теплопередачи, включающему среднюю температуру газа, выраженную через теоретическую температуру пламени и температуру отходящих газов. Если оба способа (1) и (2) дают одинаковый результат, то это значит, что температурой отходящих газов задались правильно. [c.274]

Математическое описание непрерывных процессов также включает уравнения балансов масс компонентов и тепла. Однако их конкретная запись требует оценки условий перемешивания. В обш ем случае при прохождении потока через цилиндрический аппарат возможно перемешивание по оси и радиусу потока причем коэффициенты перемешивания могут быть различными в разных точках аппарата. [c.94]

Если рассматривать непрерывный установившийся процесс, то согласно тепловому балансу количество тепла Qг (Вт), отданного в единицу времени горячим потоком, равно сумме количеств тепла, полученного холодным потоком Qx и потерянного в окружающую среду Спот [c.113]

В перечисленных статьях энергетического баланса не учтено изменение тепла, аккумулированного кладкой печи за время плавки, т. е. принято, что это тепло остается неизменным. Это имеет место лишь при непрерывном процессе и хорошей повторяемости плавок, и потому допущение вполне приемлемо для крупных печей, выплавляющих сталь для слитков. Для малых печей, плавящих сталь для фасонного литья и часто работающих в две или даже одну смену, это допущение несправедливо. [c.96]

Общим для всех теплообменных устройств является применимость к ним уравнений теплового баланса. Если рассматривать непрерывный установившийся процесс, то согласно тепловому балансу, количество тепла, отданное в единицу времени горячим потоком Qг, равно сумме количеств тепла, полученного холодным потоком Qx и потерянного в окружающую среду Qa [c.465]

Суш ность регенерации сводится к выжигу кокса с внешней и внутренней поверхности катализатора при контакте с кислородом воздуха. Выделяемое в процессе сгорания кокса в регенераторе тепло используется для нагрева сырья и проведения самой реакции крекинга. Развитие технологии каталитического крекинга характеризуется непрерывным уменьшением коксоотложения на катализаторе с целью достижения уровня, необходимого для поддержания теплового баланса при полном окислении углерода кокса до СО2. Практически регенерация в значительной мере определяет равновесную активность катализатора, выбранную схему, аппаратурное оформление и технико-экономи-ческие показатели процесса. Образующийся в процессе крекинга в результате различных реакций кокс можно разделить на четыре типа. [c.44]

Непрерывный процесс. При установившемся процессе в аппарат непрерывного действия (рис. УП1-6) поступает 5н кг/с начального раствора с удельной теплоемкостью с и температурой Из аппарата уходит кг/с выпаренного раствора с удельной теплоемкостью и температурой равной его температуре кипения. Для обогрева аппарата подводится D кг/с водяного пара с температурой насыщения t и энтальпией i -, такое же количество конденсата отводится из нагревательной камеры аппарата. В результате повышения концентрации раствора от а кг/кг до кг/кг образуется кг с вторичного пара с энтальпией" ],. Обозначив через Qo потерю тепла в окружающую среду в единицу времени, напишем уравнение теплового баланса [c.398]

Уравнение теплового баланса можно составлять для любого интервала времени. Для непрерывных процессов удобнее расход тепла относить к 1 ч, для периодических — применительно к одной операции или к суточной нагрузке (а операций). [c.344]

Если рассматривать непрерывный установившийся процесс, то, согласно тепловому балансу, количество тепла Сг (Вт), отданного в единицу времени горячим потоком, равно сумме количеств теп- [c.130]

Терморегуляция — физиологический процесс, находящийся под контролем центральной нервной системы. Она обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующимся в организме в процессе обмена веществ, и излишками тепла, непрерывно отдаваемыми в окружающую среду, т. е. поддерживает тепловой баланс организма человека. [c.86]

Помимо составления тепловых балансов химических процессов, термохимические характеристики очень полезны как для понимания некоторых важных особенностей протекания реакции, так и для более глубокого изучения структуры вещества. Так, если эндотермические процессы нуждаются в непрерывном подводе энергии извне, то температурные условия, нужные для экзотермического процесса, нередко создаются за счет тепла, выделяемого во время реакции. [c.22]

Поддержание строго определенной, установленной технологией температуры имеет большое значение для нормального проведения процесса и обеспечения стандартности готовой продукции. Точное соблюдение теплового режима особенно важно для полимеризационных процессов, где даже небольшие температурные колебания приводят к полимолекулярности получаемых полимеров. Температуру, с которой реакционная смесь должна поступать в агрегат непрерывного действия, можно рассчитать по уравнению теплового баланса. При этом исходят из условия, что количество тепла, выделяемого в первом аппарате агрегата идеального смешения или в первой царге колонны за счет экзотермического эффекта реакции, должно быть достаточным для дополнительного нагрева реакционной смеси до температуры реакции с [c.46]

Определенный компромисс в использовании теоретических представлений о процессе и имеющихся результатов его экспериментального изучения обусловил широкое применение экспериментально-аналитического метода составления моделей [24]. Применительно к математическому описанию непрерывного процесса культивирования микроорганизмов это означает построение моделей на основе упрощенного представления о механизме микробиологического синтеза культуры в целом и использования балансовых соотношений баланса по веществам, образуемым и расходуемым, т. е. материального баланса, и баланса по теплу, т. е. теплового баланса ферментера. [c.16]

С точки зрения анализа процесса сушки дисперсных материалов в движущемся слое диффузионное перемешивание сушильного агента в продольном направлении приводит к появлению дополнительного слагаемого в уравнениях теплового и материального балансов (3.10) и (3.15), что, соответственно, добавит слагаемые в уравнения граничных условий конвективного тепло- и массообмена на поверхности влажных частиц (3.11) — (3.13) и (3.16). Аналитические результаты решения уравнений тепломассообмена также становятся более громоздкими [1] и здесь не приводятся как по этой причине, так и ввиду недостаточно четкой физической основы, которую обычно приходится использовать при анализе диффузионной модели перемешивания движущихся потоков. Речь идет о граничных условиях переноса массы на входе и выходе из слоя дисперсного материала, которые необходимы для определения констант интегрирования дифференциального уравнения второго порядка, описывающего распределение влагосодержания сушильного агента по длине аппарата. При этом, как известно, приходится вводить дополнительные предположения о непременном равенстве нулю производной влагосодержания сушильного агента по высоте слоя в месте его выхода из слоя и о скачке влагосодержания сушильного агента в месте его входа в слой материала, что может считаться приемлемым для большинства практических расчетов, но не в полной мере соответствует физическому содержанию процессов переноса массы и энергии в непрерывных средах [2]. [c.89]

При освоении способа непрерывного смешения возникают трудности при перемешивании, сложен температурный контроль смешения, а при его отсутствии возникает опасность скорчинга. Предполагается, что в смесителе при отсутствии дополнительного нагрева или охлаждения поддерживается рабочая температура на протяжении всего процесса. При этом вся энергия, необходимая для смешения, за исключением потребляемой различными приводными механизмами, будет превращаться в тепло внутри смеси. Если это тепло не контролировать, то или произойдет скорчинг смеси, или смесь будет иметь скрытые дефекты. В связи с этим применяют водяное охлаждение оборудования. В простейшем виде условия баланса тепла можно выразить следующей формулой [c.87]

Пластикация (плавление и перемешивание) термопласта осуществляется непрерывно в ходе процесса при вращении червяка в цилиндре машины. Плавится термопласт от воздействия тепла нагревателей и механических сил трения. Тепло, получаемое от трения, в общем тепловом балансе экструзии представляет существенную величину, например при переработке полиэтилена, пластиката оно составляет Vs от общего количества тепла, затрачиваемого на пластикацию материала. [c.158]

Алгоритмизация этого этана состоит в разработке математических моделей типовых процессов химической технологии. Необходимо не только качественное, но и количественное описание явлений, определяющих процесс. К настоящему времени известно большое количество алгоритмов расчета типовых процессов, отличающихся степейью детализации отдельных составляющих модели, но, по сути, предназначенных для решения систем уравнений материального и теплового балансов, нельнейность которых зависит от точности описания равновесия, химической кинетики, кинетики тепло- и массопереноса, гидродинамики потоков. Объем входной информации зависит от точности модели, однако выходная информация подавляющего большинства алгоритмов практически одинакова профили концентраций, потоков и температур по длине (высоте) аппарата, составы конечных продуктов. Правда, соответствие результатов расчета реальным данным будет определяться тем, насколько точно в модели воспроизведены реальные условия. И все же, несмотря на обилие алгоритмов, нельзя сказать, что проблема разработки моделей (и соответственно расчета) решена — по мере углубления знаний об объекте модели непрерывно совершенствуются. Тем более что до сих пор в определенном классе процессов отсутствуют алгоритмы, обеспечивающие получение решения в любой постановке задачи и обладающие абсолютной сходимостью. Надо учесть еще, что задача в проектной постановке часто решается как задача оптимизации с использованием алгоритмов в проверочной постановке. [c.120]

Уравнения вида (4.63) могут иметь несколько решений, для которых выявлены области их существования [290]. На внешней аналогии уравнений теплового баланса для описания процесса с отводом тепла кондукцией и в сечении с максимальной телгаературой был основан выбор диаметра трубок по области существования устойчивых режимов [291]. Однако уравнения (11) из табл. 3.2 имеют единственное решение как начальная задача и непрерывно зависят от граничных условий, поэтому подход к выбору диаметра трубок должен быть иным. [c.214]

Дифференциальный баланс для реакции 2 показан на рис. 64. В начале процесса скорости генерации и перехода тепла в образец не отличались так значительно, как в случае реакции 1. Кривые для этих составляющих баланса примерно эквидистантны на протяжении всего хода реакции. То, что мы ранее назвали срывом стабилизации, на рис. 64 выглядит как резкий наклон кривых генерации и перехода тепла в обра.зец при неи.зменном энергетическом преобладании перехода тепла. На кривой скорости аккумулирования тепла веществом — наименьшие и.зменения, явно недостаточные для подъема скорости реакции. Из этого можно сделать вывод, что управление реакцией 2 в ТА-системе затормаживалось из-за определенной несогласованности скоростей перехода тепла и аккумулирования его образцом. На кривой дифференциального баланса срыв стабилизации последовал за медленным понижением уровней скоростей генерации и теплоперехода. Еще раз подчеркнем, что в случае реакции 2 происходило непрерывное отслеживание теплопереходом процессов, происходящих в обра.зце. Оно не нарушилось даже при смене режимов управления, как для реакции 1. Иными словами, не наблюдалось даже относительной автономии теплоперехода, и можно сказать, что управляющая, корректирующая его роль в ходе реакции 2 не состоялась. [c.93]

Величина Q — количество тепла, поступающего в к-ю ступень или отводимого от нее с помощью, нагревательных или охлаждающих устройств (змеевиков, рубашек и т. п.). Если тепло подводится, то > О, если отводится, то < 0 наконец, при автотермичес-ком протекании процесса == 0. Роль величин в математическом описании процесса различна она зависит от постановки задачи. Если температура процесса задана, то уравнения теплового баланса, как уже отмечалось ранее (см. стр. 138), образуют автономную систему, которую используют лишь на последнем этапе вычислений для определения Если же речь идет о расчете показателей непрерывного процесса в каскаде реакторов с заданной конструкцией нагревательных или охлаждающих устройств, то определению подлежит величина величины войдут в математическую модель в. виде известных функций температуры. Обычно — КРАТ, где Р -г- поверхность теплосъема К — коэффициент теплопередачи кТ— средняя разность температур. Зависимость К и АТ от Т устанавливается известными методами теплофизических расчетов, на которых здесь нет смысла останавливаться. [c.148]

Выполняя определенные технологические функции, печи представляют собой сложные теплотехнические агрегаты, потребляющие большое количество топлива (главным образом, высокосортного). Потребление топлива печами занимает одно из первых мест в общем топливном балансе страны, и правильное использование топлива в печах представляет важнейшую народнохозяйственную задачу. В Советском Союзе очень многие заводы оборудованы современными печами, хорошо выполняющими свое назначение и имеющими высокие показатели по использованию топлива. Наряду с этим имеется очень много печей, имеющих низкие коэффициенты полезного действия (к. п. д.). До последнего времени, например, мартеновские печи имели, а многие из них и сейчас имеют к. п. д. порядка 20—35% - Вместе с тем благодаря интенсификации хода плавки, лучшей организации производства и использованию потерь тепла некоторые заводы повысили к. п. д. мартеновских печей до 40—50%, т. е. увеличили использование топлива более чем в 2 раза. При современном уровне знаний есть возможность строить печи с высоким к. п. д. Коллективы заводов путем проведения комплексных мероприятий по улучшению технологических и теплотехнических процессов, тесно связанных между собой, непрерывно совершенствуют газопечное хозяйство. На это направлена и работа научно-исследовательских институтов и проектных организаций. [c.7]

В аппаратах непрерывного действ1ия при установившемся процессе все условия остаются неизменными, и поэтому расчет материальных и тепловых балансов ведется на единицу времени, например на одни сутки или на один час. Однако более целесообразно в качестве единицы времени выбрать секунду, так как при этом упрощаются некоторые расчеты оборудования. Так, массовые рас-,ходы (в кг/с) могут быть взяты прямо из таблиц материального баланса (для нахождения средней линейной скорости нужно лишь разделить объемный расход среды на площадь поперечного сечения потока) все тепловые расчеты при этом выражаются в единицах мощности, поэтому, например, при определении нагрузки на теплообменную поверхность аппарата, снабженного мешалкой, количество тепла, выделяющегося при химической реакции (в Дж/с), можно непосредственно складывать с мощностью мешалки (в Вт). [c.46]