Тепловой баланс теплопередачи

Для одномерного случая (пластины, равномерно нагреваемой с двух сторон) при принятии конвективного закона теплопередачи (с эффективным коэффициентом теплоотдачи а) уравнение баланса тепла и теплопередачи на поверхности плавящейся пластины запишется в виде [c.430]

Тепловые расчеты основаны на уравнениях трех типов теплового баланса, теплопередачи и конструктивных. Уравнения теплового баланса представляют собой применение к теплообменнику закона сохранения энергии. Уравнения теплопередачи характеризуют зависимости, определяющие количества тепла, передаваемого в теплообменнике от греющей среды к нагреваемой через поверхность теплообмена. Наконец, конструктивные уравнения связывают величину этой поверхности, а также величины расходов сред в теплообменнике с размерами и количеством элементов, из которых состоит эта поверхность. [c.62]

В самом общем виде теория динамики сорбции должна учитывать следующие основные стороны этого сложного физического явления баланс веществ в процессе их движения и распределения в сорбирующей среде, кинетику и статику сорбции веществ, гидродинамику процесса, зависимость между термодинамическими параметрами состояния среды, баланс тепла и теплопередачу в процессе сорбции в движущейся среде. Характер движения и распределения веществ в сорбирующей среде предопределяется также начальными и граничными условиями процесса. [c.26]

В самом общем виде теория динамики сорбции должна охватывать следующие основные стороны этого сложного физического явления баланс веществ в процессе их движения и распределения в сорбирующей среде, кинетику и статику сорбции веществ, гидродинамику процесса, зависимость между термодинамическими параметрами состояния среды, баланс тепла и теплопередачу в процессе сорбции в движущейся среде. [c.5]

Энергетический баланс (тепловой) есть конкретное выраже-[ 1С закона сохранения энергии. Из теплового баланса и уравнения теплопередачи определяют, в частности, поверхность аппарата, необходимую для отвода тепла. Тепловой баланс технологического аппарата имеет вид [c.90]

Температуры Ть2 и Тс2 не могут быть столь же просто определены из уравнений теплового баланса (1.62), поскольку нагрузки потоков Ь и с Неизвестны. В отличие от аппарата с двумя теплоносителями, здесь тепло, отводимое от потока а, передается не одной, а двум средам в соотношении, определяемом конструктивным параметром фо и условиями теплопередачи. Однако для расчета коэффициентов теплопередачи Кь и Кс необходимо иметь средние, а следовательно, и обе крайние температуры всех потоков, так как по ним должны быть найдены свойства теплоносителей. Поэтому вначале значения температур Ть2 и Т 2 должны быть ориентировочно оценены конструктором. [c.26]

При расчете Лп из условий теплопередачи пользуются формулами главы II. Коэффициент теплопередачи количество тепла Q и движущую силу теплопередачи рассчитывают из теплового баланса. Обычно А т = 21000 кДж/(ч-°С-м ) [5000 ккал/(ч-"С-м ). По формуле (II.V) вычисляют Я [c.203]

Тепловой баланс элементарного объема У заключается в том, что количество тепла, выделяющегося в объеме У за время т, равно сумме тепла, накапливающегося в этом объеме и покидающего его в результате теплопередачи и движения потока [c.45]

Процесс распространения пламени не связан с тепловыми потерями, хотя и сопровождается интенсивной теплопередачей. Теплоотвод из каждого сгорающего слоя при поджигании соседнего, еще не нагретого, скомпенсирован аналогичным количеством тепла, ранее полученным в поджигающем слое при его собственном поджигании. Дополнительное тепло поджигающего импульса не искажает стационарного режима горения, так как его роль в тепловом балансе все более уменьшается по мере увеличения количества сгоревшего газа. [c.14]

Для закрытой неэкранированной топки в условиях полного отсутствия теплопередачи, когда все тепло расходуется на повышение температуры дымовых газов от Тд до уравнение теплового баланса [c.538]

Если температура поступающего раствора значительно ниже т пературы кипения, то целесообразно его предварительно подогреть в отдельном теплообменнике, чтобы выпарной аппарат работал только как испаритель, а не выполнял частично роль подогревателя, так как в последнем случае коэффициент теплопередачи аппарата несколько снижается. Чем выше концентрация начального раствора, тем меньше расход тепла на его упаривание. Количество выпаренной воды можно определить из уравнения баланса сухих веществ, количество которых в процессе выпаривания остается неизменным, [c.192]

Из уравнения теплового баланса легко может быть найдено количество тепла Q, передаваемого через теплообменную поверхность аппарата. Эта величина является исходной для вычисления поверхности теплообмена или же времени нагревания (или охлаждения), если поверхность теплообмена аппарата задана. Как поверхность теплообмена, так и время определяются из основного уравнения теплопередачи [c.74]

Если предположить, что, как и в случае формования волокна, температура изменяется в направлении г и что у внутренней стенки не происходит никакой теплопередачи, а у внешней стенки имеет место конвекция и излучение тепла, то из энергетического баланса следует [c.570]

Рассмотрим с позиций системного анализа общую схему расчета теплообменных аппаратов. Основу расчета составляют математические модели, описывающие собственно процессы теплообмена и теплопередачи, а также модели гидродинамической структуры потоков теплоносителей в теплообменниках. Структурную схему построения модели теплообменного аппарата в целом можно представить в виде, изображенном на рис. 3.9. Последовательность проектного расчета включает составление теплового баланса по всем потокам, приносящим и отводящим тепло [c.122]

Пусть процесс протекает при съеме тепла от реакционной массы через поверхность теплопередачи с помощью теплоносителя. Тогда математическая модель процесса определяется не только уравнением (1У,179) материального баланса (как при изотермическом процессе), но и уравнением теплового баланса, которое в случае постоянной температуры теплоносителя имеет вид [c.104]

Сопоставление ряда методов расчета прямой отдачи тепла в радиантных камерах трубчатых печей с промышленными данными показало, что наиболее точным является аналитический метод Белоконя, базирующийся на решении уравнений теплового баланса и теплопередачи в топке., [c.397]

Все эти уравнения могут быть объединены в модель, как показано на рис. IV-19. Такое расположение уравнений является совершенно логичным материальный баланс используется для определения объема F, из уравнения теплопередачи найдено тепло, отдаваемое греющим паром, а из теплового баланса — температура в емкости Гп- [c.76]

Поскольку поток тепла через пограничный слой для стационарного процесса теплопередачи равен потоку тепла через стенку, можно составить общий тепловой баланс, который используется в модели для определения температуры внутренней поверхности стенки трубопровода [c.185]

Расход тепла на процесс определяют путем составления тепловых балансов для отдельных отрезков времени (для печей с нестационарным тепловым режимом), основанных на расчете процесса тепловыделения (горения) с учетом теплопередачи окружающей среде. [c.18]

При решении конкретных задач по теплопередаче и гидродинамическому сопротивлению наибольший интерес представляют конечные результаты расчета пограничного слоя-, плотность теплового потока, коэффициент теплоотдачи, касательные напряжения трения на стенке и т. д. Для этой цели достаточно решить уравнение, описывающее баланс тепла или количества движения в целом для сечения пограничного слоя. [c.45]

Для повышения экономичности агрегатов для использования тепла уходящих газов и тепла, образующегося при технологических процессах, а также для улучше ния топливно-энергетического баланса предприятий в различных отраслях промышленности широко применяются воздухоподогреватели. В подавляющем боль шинстве случаев аппараты применяются трубчатые с продольным и поперечным омыванием поверхностей нагрева газовым потоком. При этом поверхность теплообмена используется неполноценно, коэффициенты теплопередачи оказываются низкими, вследствие чего теплообменные аппараты получаются металлоемкими и очень громоздкими. [c.3]

Таким образом, порядок расчета следующий 1) составляют тепловой баланс аппарата 2) определяют среднюю разность температур между средами в аппарате А/ср 3) определяют коэффициенты теплоотдачи теплой и холодной сред осу и 4) определяются коэффициент теплопередачи аппарата к и плотность теплового потока др 5) находят площадь поверхности теплообмена Р 6) выбирают коэффициент запаса к найденному значению Р и уточняют принятые значения скоростей и проходных сечений 7) определяют и сопоставляют с допустимыми гидравлические сопротивления обеих сред 8) определяют производительность насосов вентиляторов, потребную мощность приводов, подбирают насосы и вентиляторы. После этого приступают к техникоэкономическому расчету. [c.81]

Расчеты процессов тепло- и массообмена сводятся к определению равновесных значений температуры 4 и относительной влажности воздуха фк, а также величины потерь хранимых продуктов от усушки. Под / и понимают равновесное состояние этих параметров, которое устанавливается при равенстве источников и стоков теплоты и влаги в камере холодильника. Обычно их считают по балансовым уравнениям теплоты и влаги, составленным для конкретно рассматриваемых случаев. При этом оговаривают, что всякое нарушение стационарности приводит к соответствующим изменениям величин в уравнениях теплового и влажностного баланса и к последующему установлению равновесия в новых условиях. Схема теплопередачи в камере хранения показана на рис. УП1.1. [c.154]

Таким образом, термодинамика и теплопередача дополняют друг друга, позволяя рассчитывать как тепловой баланс процессов переработки, так и скорость подвода или отвода тепла. [c.148]

Уравнения материального и теплового баланса с эмпирическими коэффициентами массо- и теплопередачи повсеместно применяются при расчете гетерогенно-каталитических процессов, скорость которых лимитируется диффузией реагентов к поверхности частицы катализатора и теплообменом между потоком и активной поверхностью. Строго говоря, использование эффективных коэффициентов обосновано только когда поверхность катализатора равнодоступна (см. п. 2). Более тонкие эффекты могут определяться явлениями термодиффузии и диффузионной теплопроводности, возникающими при наложении и взаимном влиянии процессов тепло- и массопереноса, а также изменением физических свойств пограничного слоя, а следовательно и значений коэффициентов диффузии и температуропроводности в результате химических превращений. Ошибка, допускаемая в результате пренебрежения этими явлениями, в условиях большинства химических реакций мала. В некоторых процессах значительную роль играет так называемый стефановский поток, возникающий вследствие неравной скорости диффузии исходных веществ и продуктов реакции или изменения объема в ходе химических превращений. Влияние стефановского потока на скорость химической реакции рассматривается в п. 2. [c.116]

Математические модели теплообменных аппаратов строятся на основе уравнений теплового баланса и теплопередачи. Уравнения теплового баланса составляются на основс уравнений гидродинамики аппаратов с учетом тепловой емкости потоков, аккумулирования тепла в неподвижных разделяющих стенках и тепловых эффектов химических реакций. Передача теплового потока от одного теплоносителя к другому осуществляется как за счет конвекции подвижных сред, так и за счет теплопроводности в материале разделяющей стенки. [c.53]

Для случая неаднабатнческих реакторов и реакторов, снабженных рубашками, простейший метод, позволяющий в первом приближении учесть изменение температур, предусматривает допущение о локализации этих градиентов у стенки. Иными словами, предполагается, что по поперечному сечению реагирующей среды температура системы имеет постоянное значение Т( (как это имеет место в реакторе идеального вытеснения), но у стенки она меняется до значения Тц7, причем изменение носит ступенчатый характер (рис. 10,г). Такое допущение, несомненно, является весьма грубым, хотя оно и лучше допущения о равенстве и Т у. С учетом сказанного расчет адиабатического реактора проводят так же, как и реактора идеального вытеснения (как это указано в 2.2, а также в Приложении II к настоящей главе), с той лишь разницей, что теперь в уравнение теплового баланса вводится член, характеризующий теплопередачу через стенку. Для наглядности рассмотрим цилиндрический реактор вытеснения, у которого 11А — площадь стенки, соответствующая элементу объема реактора с1Уг, приведенного на рис. 9. Если г — радиус цилиндра, то нетрудно видеть, что ёА =2с1Уг/г. Следовательно, количество тепла, перенесенного от среды к стенке в элементе йУг, будет равно [c.54]

В момент времени ti прекращается иодача реагента а / 2 и начинается нагревание реагента, продолжающееся до момента врс-Чени t-j. Моде.чью системы яв./нется ураннение теплопередачи через стенку аппарата, а изменяющимся параметром—температура в нем. В момент 2 нагревание заканчивается, начинает-я реакция, а мС де,.чью является система уравиеинн периодического реактора (тепловой и материальный баланс), изменяется концентрация реагента. Так как условия реакции изотермические, выделяющееся тепло реакции пере-дает я хладагенту. Последовательность операций определится моделью их смены. [c.155]

Здесь уравнения (4.62)—(4.66) описывают средние скорости изменения концентраций инициатора, радикалов, мономеров и суммарной степени превращения в частицах дисперсной фазы. Уравнение (4.67) описывает нестационарный перенос тепла от единичного включения к сплошной фазе. Уравнения теплового баланса (4.68)—(4.69) для реактора и рубашки составлены при допущении полного перемепшвания сплошной фазы в реакторе и теплоносителя в рубашке. Уравнение БСА (4.70) характеризует изменение в течение процесса функции распределения частиц дисперсной фазы по массам р (М, 1). В уравнениях (4.62)—(4.70) введены следующие обозначения / ( г) — эффективность инициирования X — суммарная степень превращения мономеров АЯ — теплота полимеризации — эффективная энергия активации полимеризации 2 — коэффициент теплопроводности гранул р . — плотность смеси — теплоемкость смеси — коэффициент теплоотдачи от поверхности гранулы к сплошной среде Оои сво — начальные концентрации мономеров кр (х) — эффективный коэффициент теплопередачи — поверхность теплообмена между реагирующей средой и теплоносителем, Ут — объем теплоносителя в рубашке Гу, и Тт — температура теплоносителя на входе в рубашку и в рубашке соответственно Qт— объемный расход теплоносителя V — объем смеси в реакторе — объем смеси [c.275]

Уравнение теплопередачи (41) содержит два неизвестных (температуру газов и количество переданного тепла Qp), поэтому для его решения следует использовать отношение между лтимп переменными, которое вытекает из теплового баланса радиационной секции (36). [c.83]

Программа расчета трубчатого реактора обозначена RTK22. Она предназначена для расчета противоточного реактора (типа TVA) и может быть использована, как упоминалось ранее, и для проектирования и при расчете режима. По существу, это программа прямого расчета режима с внешней процедурой оптимизации. Исходные данные включают скорость и состав входного газа, давление синтеза, скорость прямого байпаса (если таковой имеется) или подвода тепла к синтез-газу, температуру входа, и фактор охлаждения слоя , который представляет площадь поверхности охлаждающих труб на единицу объема катализатора, умноженную на соответствующий коэффициент теплопередачи. Данные должны также включать одно из условий окончания расчета — или объем катализатора, или выходную концентрацию, которая может быть выражена в тоннах аммиака в день. Так как все условия на входе в слой определены, то можно выполнить интегрирование уравнений кинетики реакции, теплового баланса и теплопередачи до достижения любого из заданных условий на выходе. Именно это гибкое условие окончания позволяет использовать программу как для проектного расчета, так и при определении режима реактора. [c.192]

Теплопередача. Тепловой баланс, выраженный уравнением (15.1), не содержит членов, определяющих размеры градирни. Если рассматривать градирню как совокупность насадок, в которых тепло передается через поверхность водяной пленки, а площадь последней зависит от расходов воды и воздуха и от геометрии насадки, то следует учитывать два способа передачи тепла воздуху обычную теплоотдачу при конвекции и теплоотдачу при испарении. Оказалось, что интенсивность отдачи тепла испарением с поверхности водяной пленки аналогична коэф< )ициенту теплоотдачи конвекцией, так как обе эти величины зависят от ско])ости, с которой происходит перемешивание топкого слоя газа, непосредственно примыкающего к поверхности теплообмена, с основным потоком воздуха, проходящим над этой поверхностью. Экспериментальные данные показывают, что коэффициент теплоотдачи испарением приблизительно равен коэффициенту теплоотдачи конвекцией Н, делеппому на теплоемкость воздуха [3], т. е. что коэффициент теплоотдачи при испарении может быть приблизительно выражен зависимостью К = Ь1ср. [c.297]

Задачей теплавого расчета является определение поверхности теплообмена совместным решенией уравнений теплопередачи и тепло-во го баланса при заданных расходах теплоносителей и температурных условиях. [c.125]

Рассмотрим оба эти вида потерь тепла. Составим уравнение теплового баланса элемента йг эксплуатационной колонны или фонтанных труб за время г (рис. 3). Считаем движение установившимся. Приток тепла происходит через нижнюю грань с температурой а отток — через верхнюю грань с температурой ТПусть — температура окружающей среды С —весовой расход жидкости С — теплоемкость жидкости Усм — удельный вес газированной жидкости К — коэффициент теплопередачи, зависяшдй от вязкости жидкости, теплопроводности стенок труб, толщины стенок, тепловых свойств грунта и т. д. [c.135]

Перед расчетом выявляют ис одные технологические данные работы колонны синтеза в конце кампании и конструктивные данные теплообменника. Далее из теплового баланса определяют разность т1 мператур на концах теплообменника и количество передаваемого тепла. Затем рассчитывают коэффициенты теплопередачи и, наконец, вычисляют необходимую длину трубок (количество их принимают, исходя из конструктивных данных) и определяют запас поверхности теплообмена. Этот запас должен быть не менее 25% в конце кампаш и или не ниже 50% в ее средней стадии. [c.463]

Одной из причин многообразия кинетических уравнений процесса окисления этилена является незнание состояния поверхности катализатора и истинного тонкого механизма протекаюи1Их реакций и, следовательно, необходимость в упрощающих предположениях при выводе кинетических зависимостей процесса. Ка скорость процесса окисления (на форму кинетического уравнения) оказывают серьезное влияние и так называемые макроскопические факторы например скорость подачи исходных веществ к поверхности катализатора и отвода от нее продуктов реакции и выделяющегося тепла. При несоблюдении, например, условий теплового баланса катализатор может перегреться, вследствие этого его избирательность и производительность резко уменьшатся. Особо важное значение приобретает соотношение скоростей химической реакции, массо- и теплопередачи при проектировании контактных аппаратов, [c.287]

Опыт эксплуатации печей с излучающими стенами показал, что теплопередача конвекцией составляет значительную часть в общем I тепловом балансе топочной камеры. Поскольку теплопередача кон-) векциёй труднее поддается зональному регулированию, чем теплопе-I редача радиацией, для более полного отбора тепла, сжигаемого в ра-I диантной камере топлива, необходимо, чтобы поверхность нагрева увеличивалась пропорционально нарастанию объема продуктов сго- рання от пода к выходу из радиантной камеры. [c.113]

Для усовершенствования технологии и повышения экономической эффективности процесса существенное значение имеет расчет оптимального реакционного змеевика и разработка методики оптимального управления процессом. В литературе нет данных о кинетике разложения бензиновых фракций по мере их движения вдоль реакционного змеевика, необходимых для решения упомянутых вопросов. В связи с этим проведено комплексное исследование процесса пиролиза легкой фракции бензина в трубчатой печи, снабженной беспламенными панельными горелками. Целью работы было получить данные, характеризующие теплопередачу в печи. и работу беспламенных панельных горелок, балансы разложения бензина в ряде точек змеевика печи (включая выходы индивидуальных жидких углеводородов) и найти зависимость выхода продуктов от температуры в конечнрй точке змеевика. Поскольку конструкция печи беспламенного горения позволяет менять количество тепла, подводимого на том или ином участке по длине ра-диантной части змеевика, представляло интерес выяснить влияние характера распределения тепла по участкам змеевика на конечный выход этилена и других целевых продуктов. [c.248]

Для многозональной системы, состоящей из т объемов и п поверхностнъ1Х зон, может быть составлено т + п уравнений для результирующих тепловых потоков на каждую ю т + п зон. В настоящее время зональные уравнения составляются с учетом передачи теплоты конвекцией и при наличии тепловых источников. В зональной постановке интефодифференциальное уравнение распространения тепла в движущейся среде [типа (5.3) с учетом выражения (5.12)] трансформируется уже в нелинейное алгебраическое уравнение. Если учитывать реальные свойства излучающих тел, то коэффициенты радиационного обмена и А [см. уравнения (5.61), (5.62)] в разработке В. Г. Лисиенко и Ю. А. Журавлева заменяются на селективные А и А [5.9]. Тогда обобщенное зональное уравнение теплопередачи и теплового баланса для у-той зоны системы из /и + и зон имеет вид [c.396]

Для расчета температур в узловых точках составим уравнение теплового баланса и теплопередачи. В этом уравнении, составленном, например, для окрестности узла с бесконечно малой площадью расположенного на поверхности кладки или материала (см. рис. 5.5 и 5.7), учитывали, кроме лучистой составляющей, конвективную составляющую теплообмена и результирующд1е потоки тепла через поверхность в окрестности узла (потери тепла, теплоусвоение и тепловые источники). Итак, для узла N с площадкой с учетом селективности излучения и источников теплоты [c.400]

Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) -- [ c.302 , c.305 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.101 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.101 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов (1964) -- [ c.104 ]

Химическая кинетика м расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.101 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) -- [ c.317 , c.321 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология