Файл: 1. Классификация теплообменных аппаратов. 2 Схемы движения теплоносителей.rtf

Скачать файл (4,21Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 69

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

2. Расчёт ПСВ

Задание

.1 Тепловой расчёт подогревателя

.2 Гидродинамический расчёт

Заключение

Список литературы

^{Содержание}
^{Введение}

^{1. Классификация теплообменных аппаратов}

^{.2 Схемы движения теплоносителей}

^{Задание}

^{. Расчёт ПСВ}

^{.1 Тепловой расчёт подогревателя}

^{.2 Гидродинамический расчёт}

^{Заключение}

^{Список литературы}

^{Введение}
^{Теплообменники - устройства, в которых тепло переходит от одной среды к другой.}

^{Теплообмен между теплоносителями является одним из наиболее важных и часто используемых в технике процессов. Например, получение пара заданных параметров в современном парогенераторе основано на процессе передачи тепла от одного теплоносителя к другому. В конденсаторах и градирнях тепловых электростанций, воздухоподогревателях доменных печей и многочисленных теплообменных устройствах химической промышленности основным рабочим процессом является процесс теплообмена между теплоносителями. По принципу действия теплообменные аппараты могут быть разделены на рекуперативные, регенеративные и смесительные.}

^{Рекуперативные теплообменные аппараты представляют собой устройства, в которых две жидкости с различными температурами текут в пространстве, разделенной твердой стенкой. Теплообмен происходит за счёт конвекции и теплопроводности стенки, а если хоть одна из жидкостей является излучающим газом, то и за счёт теплового излучения.}

^{Тепловые расчёты теплообменников могут быть конструктивными и поверочными. Конструктивные тепловые расчёты выполняются при проектировании новых аппаратов, и целью расчёта является определение поверхности теплообмена.}

^{Теплообменными аппаратами принято называть устройства, предназначенные для передачи тепла от одних тел к другим. В теплообменных аппаратах могут происходить различные тепловые процессы: изменение температуры, испарение, кипение, конденсация, расплавление, затвердевание и, наконец, более сложные, комбинированные процессы. Количество тел, участвующих в этих процессах, может быть больше двух, а именно: тепло может передаваться от одного тела к нескольким другим телам или, наоборот, от нескольких тел к одному. Эти тела, отдающие или воспринимающие тепло, принято называть теплоносителями.}
^{1. Теоретическая часть}

^{.1 Классификация теплообменных аппаратов}
^{Теплообменные аппараты имеют большое распространение во всех отраслях промышленности и широко применяются в теплосиловых установках. В зависимости от назначения теплообменные аппараты называются подогревателями, конденсаторами, испарителями, пароперегревателями и т.д.}

^{По принципу действия теплообменные аппараты делятся на поверхностные и смесительные.}

^{В поверхностных аппаратах теплоносители разделены твёрдыми теплопроводными стенками, через которые происходит теплообмен между теплоносителями. Та часть поверхности стенок, через которую передаётся тепло, называется поверхностью нагрева.}

^{В свою очередь поверхностные теплообменные аппараты делятся на рекуперативные и регенеративные.}

^{Если теплообмен между теплоносителями происходит через разделительные стенки, то теплообменник называют рекуперативным. В аппаратах этого типа в каждой точке разделительной стенки тепловой поток сохраняет постоянное направление.}

^{Если же два или больше теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева, то теплообменный аппарат называют регенеративным. В период соприкосновения с одним из теплоносителей стенки аппарата получают тепло и аккумулируют его; в следующий период соприкосновения другого теплоносителя с той же поверхностью стенок аккумулированное тепло передаётся теплоносителю. Направление теплового потока во втором периоде изменяется на противоположное.}

^{В большинстве рекуперативных аппаратов осуществляется непрерывная передача тепла через стенку от теплоносителя к другому. Эти аппараты, как правило, являются аппаратами непрерывного действия. Рекуперативные аппараты, в которых производится периодический нагрев или охлаждение одного из теплоносителей, относят к аппаратам периодического действия.}

^{Регенеративные теплообменники в большинстве случаев являются аппаратами периодического действия; в них разные теплоносители поступают в различные периоды времени. Непрерывная работа осуществляется в таких аппаратах лишь в том случае, если они снабжены движущимися стенками или насадками, попеременно соприкасающимися с потоками разных теплоносителей и непрерывно переносящими тепло из одного потока в другой.}
^{.2 Схемы движения теплоносителей}

^{При рассмотрении теплообменных аппаратов с непрерывно изменяющейся температурой теплоносителей следует различать аппараты:}

^{1. Прямого тока}

^{2. противоточные}

^{. Перекрестного тока}

^{. Со сложным направлением движения теплоносителей (смешанного тока)}

^{Если в теплообменном аппарате первичный (горячий) и вторичный (холодный) теплоносители протекают параллельно в одном направлении, то такая схема движения называется прямотоком. Если теплоносители протекают параллельно, но в противоположных направлениях, то такая схема называется противотоком. Если жидкости протекают во взаимно перпендикулярных направлениях, то схема движения называется поперечным током. Помимо таких простых схем движения, на практике осуществляются и более сложные: одновременно прямоток и противоток, многократно перекрестный ток и др.}

^{1.3 Расчет температурного напора}
^{Изменение температур рабочих жидкостей для простейших случаев можно получить аналитически. Рассмотрим простейший теплообменный аппарат, работающий по схеме прямотока. Для элемента поверхности теплообмена}^dF^{уравнение теплопередачи запишется как:}

^{При этом температура первичного теплоносителя понизится на , а вторичного теплоносителя повысится на . Следовательно,}

^{Изменение температурного напора при этом}

^Где
^{Подставив в уравнение значение из уравнения теплопередачи, найдем:}

^{Обозначив , последнее уравнение запишем как}

^{Принимая}^m^и^k^{постоянными, проинтегрируем последнее уравнение от 0 до}^F^:

^{Из уравнения следует, что вдоль поверхности теплообмена температурный напор изменяется по экспоненциальному закону. Следовательно, в аппаратах прямого тока перепад температур между теплоносителями вдоль поверхности теплообмена непрерывно убывает.}

^{Эта формула может применятся как при прямотоке, так и в противотоке.}

^{В тех случаях, когда температура теплоносителей вдоль поверхности теплообмена изменяется незначительно, среднюю разность температур можно вычислять как среднюю арифметическую из крайних напоров:}

^{При расчете средней температурной разности для сложных систем движения теплоносителя поступают следующим образом:}

^{1. Определяют температурный напор по формуле}

^{2. Вычисляют вспомогательные величины}^P^и^R

^{3. По значениям}^P^и^R^{берется поправка.}

^{Например, для теплообменника с перекрестным током и противоточной схемой включения температурный напор найдется как:}

^{Уравнение теплового баланса. Изменение энтальпии теплоносителя вследствие теплообмена определяется соотношением:}

⁽¹⁾
^{где G- расход массы, кг/с;удельная энтальпия, Дж/кг;измеряется в Дж/с или Вт.}

^{Для конечных изменений энтальпии, полагая, что расход массы неизменен,}

⁽²⁾
^где^h^{’ и}

^h^{”- начальная и конечная энтальпии теплоносителя.}

^{Если теплота первичного (горячего) теплоносителя воспринимается вторичным (холодным), то уравнение теплового баланса без учета потерь теплоты запишется как}

⁽³⁾
^{или для конечного изменения энтальпии}

^{, (4)}

^{здесь и в дальнейшем индекс «1» означает, что данная величина отнесена к горячей жидкости, а индекс «2»- к холодной. Обозначение (штрих) соответствует данной величине на входе в теплообменник, (два штриха)- на выходе.}

^{Полагая, что и , предыдущее уравнение можно записать так:}

^(1')

^(2')

^(4')
^{Удельная теплоемкость ср зависит от температуры. Поэтому в практических расчетах в уравнение (4) подставляется среднее значение изобарной теплоемкости в интервале температур от t' до t''.}

^{В тепловых расчетах часто пользуются понятием полной теплоемкости массового расхода теплоносителя в единицу времени, определяемой выражением (5) и измеряющейся в Вт/К.}

^{Из уравнения (4) следует, что}

⁽⁶⁾
^{Последнее уравнение указывает на то, что отношение изменений температур однофазных теплоносителей обратно пропорционально отношению их расходных теплоемкостей. Нетрудно видеть, что при изменении агрегатного состояния теплоносителя температура его сохраняется постоянной. Следовательно, для такого теплоносителя теплоемкость массового расхода}

^{Соотношение (6) справедливо как для конечной поверхности теплообмена, так и для любого элементарного участка.}

Смотрите также файлы

Городская реформа 1870 года.docx

Институт защиты и свидетельствования в уголовном судопроизводстве теория и практика.doc

Программа среднего профессионального образования 40. 02. 01. Право и организация социального обеспечения соо дисциплина История (2 семестр) Практическое задание 2.docx

Решение s s 1(1 i t 365100) n s 3000(1 105) 1.docx

Экзаменационный билет 1 Особенности кормления щенных и лактирующих сук.doc

Файл: 1. Классификация теплообменных аппаратов. 2 Схемы движения теплоносителей.rtf

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно