Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2022-10-29 | 23 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В химической промышленности широко распространены тепловые процессы: нагревание, конденсация, испарение паров, которые проводятся в т/о аппаратах, называемых теплообменниками. Они предназначены для передачи тепла от одних веществ к другим. Вещества, участвующие в процессе передачи тепла, называются теплоносителями. Т/н имеющие более высокую температуру, чем нагреваемая среда и отдающие тепло, называют нагревающими агентами. А т/н с более низкой температурой, чем среда, от которой они воспринимают тепло, - охлаждающими агентами. В качестве прямых источников тепла в химической промышленности используют топочные газы, представляющие собой газообразные продукты сгорания топлива. Вещества, получающие тепло от этих источников и отдающие его через стенку т/о нагреваемой среде, носят название промежуточный теплоноситель. К числу промежуточных т/н относят водяной пар и горячую воду, а также высокотемпературные т/н. К ним относятся: перегретая вода, органические жидкости и их пары, расплавленные соли, жидкие металлы и их сплавы. Выбор т/н зависит в первую очередь от требуемой температуры нагрева и охлаждения, и необходимостью ее регулирования. Кроме того промышленный т/н должен обеспечить достаточно высокую интенсивность теплообмена при небольших массе и объеме его расходов. Соответственно, он должен обладать малой вязкостью и высокими ρ, с, теплотой парообразования. Желательно также, чтобы т/н был не горюч, нетоксичен, термически стоек, не оказывал разрушающего влияния на материал теплообменника и являлся вместе с тем дешевым доступным веществом.
Нагревание водяным паром
- широко применяется в химической промышленности для ускорения многих массообменных, диффузионных процессов. Преимущества: в результате конденсации пара получают большее количество тепла при относительно небольшом расходе пара, т.е. теплота конденсации его составляет приблизительно r = 2,26*106Дж/кг при р = 1 атм.
|
Важным достоинством насыщенного пара является постоянство температуры его конденсации при данном давлении, что дает возможность точно поддерживать температуру его нагрева, а также в случае необходимости регулировать ее, изменяя давление греющего пара. Имеет постоянство вдоль всей поверхности стенки, что дает возможность легко автоматизировать процесс.
Основной недостаток водяного пара – значительное возрастание давления с повышением температуры => температуры, до которых можно производить нагревание насыщенным водяным паром, обычно не превышают 180 - 160˚С, что соответствует
рпара ~ 10-12 атм. При больших давлениях требуется слишком дорогая толстостенная т/о аппаратура, а также велики расходы на коммуникации и арматуру.
Нагревание глухим паром
- это когда теплоноситель и хладагент разделены стенкой. Пар, соприкасаясь с холодной стенкой, конденсируется и пленка конденсата стекает с поверхности, температура ее приблизительно равна температуре пара. При расчете температуры пленки берут равной температуре пара. Пар подводят в аппарат обычно сверху, а конденсат отводят снизу. Расход глухого пара при непрерывном нагревании определяется из уравнения теплового баланса: D = G*c(t2 – t1) + Qп / (Iп - Iк), где
D – расход глухого пара;
G – расход нагревательной среды;
с – удельная теплоемкость вещества (теплоносителя);
t2 – температура нагретой среды;
t1 – начальная температура нагреваемой среды;
Qп – потери тепла в окружающую среду;
Iп – энтальпия или теплосодержание греющего пара;
Iк – энтальпия конденсации.
Если пар не будет полностью конденсироваться на поверхности т/о и его часть будет уходить с конденсатом, то это вызовет непроизвольный расход пара. Пар, который не сконденсировался – пролетный пар.
|
Нагревание острым паром
- применяют в тех случаях, если имеется возможность смешивания нагреваемой среды с конденсатом, т.е. пар непосредственно введен в эту среду. Это более экологичный метод нагрева, т.к. температура парового конденсата с нагреваемой средой выравнивается. Если одновременно с нагреванием жидкость нужно перемешивать, то ввод острого пара осуществляют через барбатер (трубы с отверстиями и закрытые с одного торца). Расход острого пара определяют, учитывая равенство конечных температур конденсата и нагревателя. Тогда находят уравнение теплового баланса
D = G*c(t2 – t1) + Qп / (Iп - с *t2), где
ск – удельная теплоемкость конденсата.
Нагревание горячей водой
Горячая вода в качестве нагревающего агента обладает определенными недостатками по сравнению с насыщенным водяным паром. Коэффициент теплоотдачи у воды как и у любой другой жидкости ниже коэффициента теплоотдачи у конденсирующего пара. Кроме того, температура горячей воды снижается вдоль поверхности теплообмена, что ухудшает процесс теплообмена и снижает его регулирование. Горячую воду получают в котлах и паровых водонагревателях (бойлерах). Вода применяется обычно для нагрева до температур не более 100˚С, для температуры больше 100 ˚С используют в качестве теплоносителя воду, находящуюся под избыточным давлением ризб = 22,5 МПа.
Нагревание топочными газами
Дымовые или топочные газы относятся к числу наиболее давно применяемых нагревательных агентов. Топочные газы позволяют осуществлять нагревание до высоких температур (1000 - 1100˚С) при незначительных избыточных давлениях. Наиболее часто топочные газы используются для нагревания других газов через стенку других нагревательных агентов. При нагревании до 420˚С для изготовления т/о аппаратуры применяются обычные углеродистые стали. Расход топлива при нагреве топочными газами определяется из уравнения теплового баланса:
В = G*c(t2 – t1) + Qп / (I1 - I2), где
В – расход газообразного топлива,
I1 – энтальпия топочных газов на входе в т/о,
I2 - энтальпия топочных газов на выходе из т/о.
|
|
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© 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!