Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2022-09-11 | 32 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Задача 25
В трубном пространстве кожухотрубчатого теплообменного аппарата производят нагрев 4 т/ч бинарной смеси бензол-толуол от начальной температуры 30 °C до конечной температуры 80 °C. Содержание низкокипящего компонента в бинарной смеси 40 % масс. В качестве теплагента используют насыщенный водяной пар, подаваемый в межтрубное пространство под избыточным давлением 0,5 кгс/см2. Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Потери тепла в окружающую среду составляют 10 % от тепловой нагрузки теплообменника. Определить тепловую нагрузку теплообменного аппарата и расход греющего пара.
Решение
Теплагент – насыщенный водяной пар (конденсация в межтрубном пространстве).
Хладагент – бинарная смесь бензол-толуол (нагрев в трубном пространстве).
Абсолютное давление насыщенного водяного пара:
.
Температура насыщенного водяного пара: [2, c. 7].
Удельная теплота фазового перехода (конденсации) насыщенного водяного пара: [2, c. 7].
Массовый расход хладагента: .
Средняя арифметическая температура хладагента:
.
Теплоёмкость компонентов бинарной смеси при средней арифметической температуре [2, с. 18]:
низкокипящий компонент (бензол) ,
высококипящий компонент (толуол) .
Среднюю интегральную теплоёмкость хладагента (бинарной смеси бензол-толуол) заменяем теплоёмкостью при средней арифметической температуре, которую находим через теплоёмкости компонентов:
.
Расход тепловой энергии на нагрев хладагента:
.
Тепловой баланс теплообменного аппарата: .
Тепловую нагрузку аппарата принимаем равной расходу тепловой энергии, выделяющейся при конденсации теплагента: .
Потери тепловой энергии в окружающую среду заданы в виде доли от тепловой нагрузки теплообменника: .
|
Преобразуем уравнение теплового баланса:
,
,
.
Находим тепловую нагрузку теплообменного аппарата и расход тепловой энергии, выделяющейся при конденсации теплагента:
.
Потери тепловой энергии в окружающую среду:
.
Расход теплагента (насыщенного водяного пара):
.
Задача 26
В межтрубном пространстве кожухотрубчатого теплообменного аппарата производят конденсацию паров бинарной смеси бензол-толуол при температуре 110 °C. Расход бинарной смеси 2 т/ч, содержание низкокипящего компонента в бинарной смеси 65 % масс. В качестве хладагента используется вода, подаваемая в трубное пространство при температуре 20 °C. Расход охлаждающей воды составляет 15 т/ч. Потери тепла в окружающую среду составляют 12 % от тепловой нагрузки теплообменника. Определить тепловую нагрузку теплообменного аппарата и конечную температуру охлаждающей воды.
Решение
Теплагент – пары бинарной смеси бензол-толуол (конденсация в межтрубном пространстве).
Хладагент – вода (нагрев в трубном пространстве).
Массовый расход теплагента: .
Удельные теплоты фазового перехода (конденсации) компонентов бинарной смеси при температуре конденсации теплагента [2, с. 20]:
низкокипящий компонент (бензол) ,
высококипящий компонент (толуол) .
Удельную теплоту фазового перехода теплагента находим через теплоты фазового перехода компонентов:
.
Расход тепловой энергии, выделяющейся при конденсации теплагента:
.
Тепловую нагрузку аппарата принимаем равной расходу тепловой энергии, выделяющейся при конденсации теплагента: .
Потери тепловой энергии в окружающую среду:
.
Из теплового баланса теплообменного аппарата получаем расход тепловой энергии на нагрев хладагента (воды):
.
Массовый расход хладагента: .
Расход тепловой энергии на нагрев хладагента определяется выражением:
,
откуда может быть выражена конечная температура хладагента:
.
В первом приближении примем среднюю интегральную теплоёмкость хладагента равной теплоёмкости хладагента при начальной температуре: [2, с. 4-5].
|
Тогда, конечная температура хладагента в первом приближении:
.
Средняя арифметическая температура хладагента:
.
Во втором приближении примем среднюю интегральную теплоёмкость хладагента равной теплоёмкости хладагента при средней температуре:
[2, с. 4-5].
Тогда, конечная температура хладагента во втором приближении:
.
Если температура последних двух итераций (приближений) различается менее чем на десятую долю градуса, то дальнейших итераций не требуется.
Задача 27
В трубном пространстве кожухотрубчатого теплообменного аппарата производят испарение 12 кг/с бензола при нормальном атмосферном давлении. В качестве теплагента используют насыщенный водяной пар, подаваемый в межтрубное пространство под абсолютным давлением 2 кгс/см2. Потери тепла в окружающую среду составляют 6 % от тепловой нагрузки теплообменника. Определить тепловую нагрузку теплообменного аппарата и расход греющего пара.
Решение
Теплагент – насыщенный водяной пар (конденсация в межтрубном пространстве).
Хладагент – бензол (кипение в трубном пространстве).
Абсолютное давление насыщенного водяного пара:
.
Температура насыщенного водяного пара: [2, c. 7].
Удельная теплота фазового перехода (конденсации) насыщенного водяного пара: [2, c. 7].
Температура кипения хладагента (бензола): [2, c. 13].
Удельная теплота фазового перехода (испарения) бензола при его температуре кипения: [2, c. 20].
Расход тепловой энергии, необходимой для испарения хладагента:
.
Находим тепловую нагрузку теплообменного аппарата и расход тепловой энергии, выделяющейся при конденсации теплагента:
.
Расход теплагента (насыщенного водяного пара):
.
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!