Тепловой баланс сложные

Общее количество тепла й (кдж/ч), которое должно быть отнято всеми видами орошения, определяется из уравнения теплового баланса сложной колонны. Так, для сложной колонны, состоящей из четырех простых колонн, уравнение теплового баланса будет (в кдж/ч)-. [c.377]

Тепловой баланс составляется для средних температурных условий и поэтому он является приближенным. Проведение точного подсчета расхода тепла является сложной задачей, так как процесс десорбции влаги протекает в нестационарном режиме при постоянно меняющихся величинах температурных напоров. [c.182]

Изучение процессов па зерне катализатора необходимо для создания эффективных каталитических систем. Расчеты химического нроцесса на зерне катализатора проводят на основе решения уравнений балансов масс компонентов и тепла. Поскольку, однако, ряд коэффициентов, входящих в уравнения балансов, определить одновременно крайне сложно, рассмотрим методы расчета для таких случаев, когда на основной химический процесс влияет ограниченное число физических явлений например, только внешний или только внутренний транспорт. Далее приведем универсальный итерационный метод расчета процессов в неоднородно-пористом зерне сложного катализатора и проиллюстрируем его применение для определения оптимальной структуры и состава катализаторов крекинга и гидрокрекинга. [c.267]

Исследование процессов функционирования ХТС на основе эксергетического анализа дает рекомендации для правильного проведения термодинамических процессов оно становится особенно наглядным по сравнению с энергетическими балансами применительно к сложным ХТС. Эксергия материальных потоков (8 ) и потоков тепла (е,.) рассчитывается по выражениям, представленным следующими уравнениями материальные потоки [c.336]

Энергию можно выразить во многих формах, однако для описания процессов переработки газов достаточно прил енения энтальпии Н, работы W и тепла Q. Этими видами энергии удобно пользоваться, так как их можно легко рассчитать. Все они зависят от давления р, объема V и температуры Т системы, а эти переменные легко измерить или определить другими доступными методами. Кроме того, энтальпия является полным дифференциалом , а это значит, что изменение ее зависит только от исходных и конечных условий и не зависит от способов, благодаря которым изменение достигнуто. Например, если газ поступает на установку переработки при 15° С и давлении 70 кгс/см и выходит из нее при 50° С и давлении 64 кгс/см , то изменение его энтальпии определяется именно этими параметрами и не зависит от превращений, которые газ перетерпел на установке. Это свойство энтальпии избавляет нас от необходимости детального анализа процесса, что особенно важно для описания сложных и неясных до конца процессов. Благодаря этому свойству энтальпии анализ системы с помощью энергетического баланса чрезвычайно полезен. [c.104]

При расчете теоретической температуры сгорания для ракетных топлив баланс составляется аналогичным образом для заданной смеси горючего и окислителя. Однако в этом случае из-за высокой температуры становятся существенными обратные реакции диссоциации, протекающие с поглощением тепла (см. гл. 4). Из-за реакций диссоциации тепловой эффект уменьшается. Расчет в целом становится достаточно сложным необходимо найти состав продуктов сгорания и температуру. В случае же сжигания природных топлив или продуктов их переработки с использованием в качестве окислителя воздуха (топки паровых котлов, камеры сгорания газовых турбин и воздушно-реактивных двигателей, двигателей внутреннего сгорания) температура не столь высока, и с реакциями диссоциации можно не считаться. Для расчетов пригодна формула типа (1-9). [c.16]

Детальное теоретическое исследование ВЭВ экструдата при помощи методов механики сплошной среды было выполнено Бердом с сотр. [29]. Исследовались два режима при низком и высоком значениях числа Рейнольдса. В последнем случае хороший результат может быть получен при использовании только уравнения сохранения масс и уравнения равновесия однако в первом случае (ВЭВ расплавов полимеров) необходимо использовать также уравнение энергетического баланса, поскольку влияние тепла, выделяющегося в результате вязкого трения, очень велико. Этот подход делает анализ гораздо более сложным, так как в данном случае необходимо детально знать форму поверхности свободной струи, расстояние по оси потока до сечения, в котором поток становится полностью установившимся, закон перераспределения скоростей потока в канале, число Рейнольдса, а также новые безразмерные компоненты, такие, как функция, которая представляет собой первый коэффициент разности нормальных напряжений. [c.473]

Ниже на простых примерах рассматриваются основные приемы составления тепловых балансов любых сложных систем. Для правильного составления теплового баланса очень важно ясно представлять себе элементарные процессы переноса тепла, из которых он складывается. Форма построения теплового баланса та же, что и для материального баланса (см. гл. III). Отдельные тепловые потоки описываются дифференциальными или алгебраическими уравнениями, которые затем объединяются в модель. [c.75]

Основу математического моделирования составляют дифференциальные уравнения теплового и материального балансов, ре-щение которых обосновывает получение реалистических динамических характеристик объекта. На основе их анализа и термодинамических данных создается математическое описание, позволяющее отразить спектр технологических режимов работы установки, включая ее пуск и останов. Следование принципу фундаментального моделирования позволяет воссоздать в тренажерной модели все существенные для обучения операторов сложные внутренние связи установки. Обучаемый сможет увидеть реакцию оборудования на воздействия, имитирующие различные его неисправности. Модель является полномасштабной, а создаваемый на ее основе компьютерный тренажер обеспечивает реализацию следующих технологических режимов холодный и теплый старт, нормальный аварийный останов, нормальный технологический режим, уменьшение нагрузки, аварийные условия работы. [c.178]

Для выполнения ряда расчетов, связанных с деструктивной гидрогенизацией твердых топлив, смол, нефтепродуктов и индивидуальных соединений, необходимо иметь данные по тепло-там реакций, протекающих в этих процессах. Для индивидуальных соединений они определяются расчетным путем на основании составленных энергетических балансов. Однако для переработки таких сложных систем, как твердое топливо, тяжелые смолы и нефтепродукты, подобный подход неприемлем. В этом случае тепловой эффект реакции определяется на основании [c.230]

Конечно, балансы тепла и масс для сложного химического процесса (в установившемся состоянии) описываются большой системой нелинейных алгебраических уравнений, причем эти уравнения выражаются неявно, когда имеются петли рециркуляции. Каждый блок объ- [c.82]

Расчет реактора вытеснения непрерывного действия (трубчатого или колонного типа) также основан на интегрировании по времени (или по длине реактора, что то же самое) ур-ний скорости реакции, средней степени полимеризации совместно с ур-ниями теплового баланса (ур-ниями скорости выделения и отвода тепла). Модель идеального вытеснения предполагает в первом приближении допущение, что среда в трубе движется подобно поршню. Перемешивание различных элементов среды в направлении движения потока отсутствует. Реальные аппараты описываются с помощью более сложных моделей, учитывающих радиальную и осевую диффузию и т. д. (см. Полимеризация в массе). [c.451]

Сталеплавильная ванна. При рассмотрении теплового баланса ванны и определении количества тепла, которое необходимо подавать в ванну извне, следует учитывать тепло химических превращений, совершающихся в ванне. При этом для сталеплавильной ванны в приходную часть записывается физическое тепло жидкого чугуна и других компонентов шихты тепло от выгорания кремния, марганца, фосфора и серы. В расходную часть идет тепло, необходимое для плавления ванны Q , тепло для перегрева ванны Q , тепло диссоциации доломита и известняка потери тепла через под печи Тепло шлакообразования может иметь знак плюс или минус . Наиболее сложной составной частью баланса ванны является тепло от выгорания углерода которое в зависимости от окислительной способности печи может иметь знак плюс или минус . Сальдо теплового баланса ванны есть величина необходимого полезно усвоенного тепла из внешней среды, т.е. величина находится из общего теплового баланса печи Q - Q - [c.438]

При выводе уравнений ММ аппаратов учитывают гидродинамические режимы перемещения веществ скорости химических превращений, диффузии, передачи тепла, хемосорбции и т. д. уравнения материального и энергетического (теплового) баланса уравнения фазовых превращений и др. В функции / входят (в явной или косвенной форме) основные конструктивные размеры аппарата (поверхности теплообмена, диаметры и длины труб реакторов и т. п.). Чем детальнее и полнее неформальная ММ, тем сложнее структура / и выше размерность вектора а, компонентами которого являются параметры уравнений кинетики (константы скоростей, энергии активации, коэффициенты диффузии и т. п.) и характеристики веществ (теплоемкости, плотности и т. д.). [c.248]

Процесс теплообмена, происходящий в радиантной части трубчатой печи, довольно сложный. Из многочисленных методов расчета процесса теплопередачи, имеющихся в литературе, наиболее принятым в настоящее время является метод, основанный на совместном решении уравнений теплового баланса и теплопередачи (36, 37]. При этом, согласно предложению Белоконя Н. И. [37], все излучающие источники (факел, кладка, дымовые газы) с различной температурой заменяются излучающей эквивалентной абсолютно черной поверхностью Нз и температура этой поверхности принимается равной температуре дымовых газов на переходе из радиантной в конвективную часть т. е. от эквивалентной абсолютно черной поверхности излучается на радиантные трубы при температуре столько же тепла, сколько его передается фактически прямым и отраженным излучением. [c.264]

Выполняя определенные технологические функции, печи представляют собой сложные теплоэнергетические 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—25%. 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. Осуществляя регенерацию тепла отходящих газов с подогревом воздуха до высоких температур, используя вторичные энергетические ресурсы, а также применяя энерготехнологическое комбинирование, можно улучшить использование топлива — уменьшить удельные расходы топлива. [c.6]

Эксергетические балансы являются дополнительной характеристикой промышленной печи они составляются дополнительно к тепловым балансам в сложных случаях, когда определяется наивыгоднейшее размещение поверхностей нагрева для использования тепла отходящих газов котлов-утилизаторов, регенераторов или рекуператоров, т. е. энерготехнологических установок. [c.164]

В сложной колонне с несколькими боковыми отборами и промежуточными циркуляционными орошениями количество тепла, отводимого из отдельных секций, можно определять в такой последовательности из уравнения теплового баланса колонны находить общее количество тепла, отнимаемого орошением. Затем составить уравнения материального и теплового балансов для части колонны, расположенной ниже тарелки, под которую подается нижнее циркуляционное орошение. Неизвестными в этих уравнениях являются количества жидкости, поступающей в секции циркуляционного орошения, пара, поднимающегося с тарелок секции циркуляционного орошения, и тепла, отнимаемого циркуляционным орошением. [c.60]

Совмещенные реакционно-массообменные процессы очень сложны и строгих методик их расчета пока не предложено. Большинство работ посвящено расчету хемосорбционных процессов, теория которых достаточно разработана. Для более сложных процессов, как реакционно-ректификационные, реакционно-десорбционные, используют [45] итерационные методы, подобные методу расчета ректификации Сореля. К сожалению, учет химической реакции в жидкой фазе путем введения в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции, не отражает влияния отвода продуктов реакции в момент их образования на скорость химического процесса. [c.30]

Второй стадией расчета является определение расхода тепла — либо аналитически из уравнения теплового баланса, либо графоаналитическим методом—с использованием I— -диа-граммы (/— -диаграмму применяют для расчета многозонных сушилок со сложными схемами подачи сушильного агента). [c.153]

Применение стратегии системного анализа для расчета сложных процессов позволяет использовать блочный прин-пип. Так, при рассмотрении химического процесса, протекающего в реакторе, можно выделить пять блоков (рис. В-3). Вначале исследуют гидродинамику процесса и структуру потоков, далее изучают влияние переноса тепла и вещества и, наконец, химическую кинетику и составляют материальные и тепловые балансы. [c.11]

Интенсивность испарения влаги при сушке в кипящем слое зависит от температуры, высоты слоя и условий тепло- и массообмена, т. е. межфазовой диффузии влаги, свойств высушиваемого материала и режима сушки. Влияние в процессе сушки диффузионных явлений, тесно связанных с теплообменом, имеет весьма сложный характер. Поэтому в большинстве случаев экспериментальные данные по сушке обрабатывают с помощью уравнений теплового баланса. Иногда процесс сушки в кипящем слое характеризуют также при помощи коэффициентов теплоотдачи. Однако получаемые значения коэффициентов теплоотдачи являются относительными вследствие невозможности точного расчета среднего температурного режима. [c.353]

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]

Процесс полимеризации этилена под высоким давлением представляет собой сложный комплекс гидродинамических, тепловых, химических и физико-химических явлений. Математическая модель процесса состоит из блоков,описывающих эти явления блоки уравнений кинетики, уравнения теплового баланса реакционной смеси, теплового баланса теплоносителя в рубашке, баланса импульса, блок тепло-физических и реологических свойств реакционной фазы, расчёта конструктивных параметров и расчёта ММР ПЭ. [c.68]

Поверхность контактов и элементы анодного токоподвода должны быть тщательно защищены от коррозии, иначе они быстро изнашиваются, а также уменьшается контактная поверхность и увеличиваются потери напряжения. При определении величины контактной поверхности токопроводящих элементов обычно исходят из максимально допустимых плотностей тока в контактах. Одкако при высоких плотностях тока затрудняется отвод джоулева тепла, особенно, если учитывать, что многие детали (а при нижнем токоподводе подавляющее большинство их) подвергаются действию высокой температуры. Все эти сложные вопросы конструирования и эксплуатации электролизеров к настоящему времени в основном разрешены, благодаря чему доля падения напряжения в электрических контактах в общем балансе напряжения электролизера снижена до 2—3%. Однако для поддержания ее на этом уровне требуются соответствующие условия эксплуатации и большое внимание обслуживающего персонала. [c.50]

Тепловой баланс. Так как теплообмен в сублиматоре определяется главным образом массообменом и сопровождается сложными процессами перемешивания парогазовой среды, целесообразно тепловой расчет сублиматора вести по количеству вводимого в сублиматор тепла, не отыскивая точного значения величины поверхности нагревательных элементов. Нагревательные элементы должны иметь поверхность, обеспечивающую равномерное распределение над высушиваемым материалом введенного в сублиматор тепла. Это возможно только в том случае, когда нагревательные поверхности расположены над всей (или под всей) поверхностью загрузки полок или ленты, что предопределяет размеры (площадь) и размещение греющих элементов сублиматора. Следовательно, можно считать, что для равномерного прогрева высушиваемого материала поверхность нагревательных элементов всегда должна быть равна поверхности загрузки сублиматора. [c.199]

Как уже указывалось в 35, при продольном обтекании длин-10Г0 цилиндра кругового сечения пограничный слой успевает нарасти 1Нстолько, что становится сравнимым по толш.ине с радиусом цилиндра, В этом случае уравнения движения несжимаемой вязкой жидкости пограничном слое образуют вместе с уравнением баланса тепла лее сложную систему уравнений, чем (9.35), так как уже нельзя [c.295]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев [47—50], Так, Марек [51] предложил общий метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. Общность метода состоит в том, что он не ограничен числом компонентов, типом реакции и т, д, В общем случае, для расчета необходимы исходные данные в полном объеме (для концентрационного симплекса я-ко.мпонентной смеси в целом) о скорости реакции, тепловом эффекте, фазовом равновесии жидкость — пар, Мареком учтены возможные упрощения метода, связанные с рациональными допущениями, которые встречаются при обычном расчете ректификации, В итерациях, наряду с предположением определенных концентрации, предполагается также общее прореагировавшее количество вещества и учитывается в связи с этим задержка жидкости на каж- [c.208]

Приведены примеры топологического описания отдельных фрагментов гетерофазных ФХС, гидравлических систем и некоторых моделей механики сплошной среды. Описаны два подхода к построению связных диаграмм гидравлических систем. В основе первого подхода лежит аналогия между законами движения твердого тела и деформируемого материального континуума. При этом конечный объем деформируемой сплошной среды рассматривается как единое целое, для которого справедливы те же законы динамики, что и для твердого недеформируемого тела. Второй подход основан на использовании понятия псевдоэнергетических переменных, инфинитезимальных операторных элементов и обобщенных диаграмм связи баланса субстанции произвольного вида. Основное достоинство этого подхода состоит в наглядности представления структуры физико-химических явлений, происходящих в элементарном объеме сплошной среды. Последнее особенно важно при описании сложных ФХС, к которым относятся многофазные многокомпонентные системы, где протекают процессы тепло- и массопереноса совместно с химическими реакциями и явлениями электрической и магнитной природы. [c.182]

Характерной особенностью технологической схемы атмосферной колонны является отсутствие подогревателя или горячей струи, подаваемой в нижнюю часть колонны, а это значит, что практически все тепло подводится в колонну с сырьем. Указанное обстоятельство дает возможность с достаточной для йрактики. точностью определять тепловые нагрузки и флегмовые потоки по колонне из теплового баланса колонны не прибегая к сложному потарелочному расчету материальных и тепловых балансов. В этом случае, расчет выполняется в проектной постановке при заданном действительном числе тарелок во всех секциях Nj, заданных отборах продуктов z и температурньгх границах деления смеси 4/-Определению подлежат флегмовые числа R , составы продуктов и тепловые нагрузки на конденсаторы-холодильники. [c.119]

Пожалуй, наиболее важной и сложной особенностью процесса циклического адиабатического дегидрирования является сравнительно точное поддержание теплового баланса слоя в реакторе, благодаря чему изменение температуры по высоте реактора во всех циклах остается постоянным и соответствующим заданному режиму. Степень дегидрирования, выход кокса, физическое теплосодержание углеводородного и воздушного потоков — таковы основные параметры, определяющие тепловой баланс реактора. Степень дегидрирования определяется, разумеется, другими соображениями, а именно заданной производительностью установки, т. е. количеством товарных бутана и бутадиена. Выход кокса зависит главным образом от катализатора, эксплуатационные характеристики которого можно выбирать в соответствии с намеченным использованием. Обычно стремятся Ьолучить катализатор, дающий не только высокую избирательность образования целевых продуктов и приемлемые кинетические показатели, но и такой выход кокса, чтобы при сгорании его в реакторе слой катализатора получал количество тепла, равное тепловому эффекту эндотермической реакции дегидрирования. [c.287]

Как показали исследования, количеством влаги й7огр, проникающим через наружные ограждения, можно пренебречь. Заметную величину в общем балансе составляют влагопритоки, вносимые воздухом, поступающим через дверь й дц. особенно при отсутствии тамбуров или воздушных завес. Величина их может составить 10—15% от общих влагопритоков. Однако эти процессы воздухообмена настолько сложны, что позволяют только приближенно учесть величину тепло- и влагопритоков через дверные проемы. Теплопритоки воздуха, поступающего через данный проем, определяют так же, как и при вентиляции камер наружным воздухом. [c.234]

Аналитический расчет температурных полей является сложной математической задачей, для решения которой необходимы строгие знания граничных условий кристаллизации и теплофизических своргств самой системы, в том числе ее агрегатных состояний. Поэтому для большинства задач выполнены решения только в одномерном приближении. Несмотря на это даже при одномерном решении удается сделать ряд практических выводов, связанных с условиями кристаллизации. Для оптически непрозрачных сред (кремний, германий) в [51 ] дана двумерная стационарная модель процесса теплопереноса. Перенос тепла в кристалле и расплаве осуществляется только фононами (а1 >> 1). При этом была задана длина кристалла и сформулированы нелинейные граничные условия на поверхности кристалла и расплава. Тогда уравнение теплового баланса на криволинейном фронте роста имеет следующий вид [c.55]

Для обеспечения стабильного теплового режима в сложных особо опасных схемах в необходимых случаях следует предз -сматривать дополнительный подвод или отвод тепла для поддержания требуемого теплового баланса ня последующих стадиях. [c.208]

Разумеется, для того чтобы проанализировать тепловой баланс предприятия, нужно хорошо представлять себе технологическую схему производства и особенности технологии. При проектировании тепловые -балансы составляют на основании установленных удельных норм расхода тепла, т. е. расходов тепла на единицу годной продукции. Эти нормы устанавливаются на основании теплотехнических расчетов (с учетом технических характеристик оборудования и конкретных условий производства) или опытно-статистичеоким путем. Особенно сложными являются тепловые балансы заводов (комбинатов) черной металлургии с полным производственным циклом (с доменными и коксохимическими цехами). [c.221]

В наиболее сложном варианте комбинированной сушки сосны токами высокой частоты, нагретым воздухом и радиацией структура теплового баланса также усложняется (фиг. 4-8,в). Член в уравнении (4-36), учитывающий потери тепла на нагрев воздуха (кривая аЬ), имея в начале сушки положительный знак (воздух нагревает образец), уже при г/== 65-f-70 /о переходит через нуль и приобретает отрицательный знак (воздух охлаждает образец). Это объясняется тем, что зд счет радиации температура поверхности быстро возрастает. Потеря на нагрев (область abed), сохраняя [c.141]

Задолго до открытия первого закона термодинамики, в восемнадцатом веке, в результате трудов М. В. Ломоносова, а позже — Лавуазье и Лапласа был сформулирован принцип, названнкй законом термохимии (см., например, [И], стр. 136) при разложении сложного вещества на элементы поглощается такое же количество тепла, какое выделяется при его образовании. Нетрудно видеть, что, разложив соединение на элементы, а затем снова получив его из элементов, мы совершим круговой процесс, а так как выделенное на втором этапе количество тепла точно равно поглощенному на первом этапе, различаясь только знаком, то эта формулировка из [11] совпадает с формулировкой из работы [2], с той важнейпгей оговоркой, что она справедлива лишь, е с л и баланс работы равен нулю и если имеется в виду количество энергии, выделенное и поглощенное через теплопередачу. [c.191]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев. Так, Марек предложил метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. [c.356]