Лекц / Л3.2 Автоматизированные системы управления процессами теплообмена
.pdfТепловой поток
Чтобы вычислить тепловой поток для каждой из трёх степеней, необходимо знать отдельные разности температур, что на практике трудно точно измерить.
Поэтому при теплообменных расчета используют суммарную разность температур.
Тепловой поток выражается следующим выражением:
= (∆ )
− суммарные тепловой потока, Вт
U − суммарные коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 С)− площать поверхности теплообмена, м2 ∆ − разность температур, С
Противоточная и прямоточная схемы
По мере движения флюидов разность температур может не сохраняться постоянной (Т1, Т2-горячая среда; Т3,Т4-холодная
Суммарная разность температур
Т.к. по мере движения флюидов разность температур изменяется, то в уравнении:
= (∆ )
нужно использовать некую среднюю температуру. Обычно используется среднелогарифмическая разность температур, определяемая: (∆1 − ∆2)
= (∆1/∆2)
− среднелогарифмическая разность температур, С ∆ 1 − большая разность температур, С ∆ 2 − меньшая разность температур, С
Суммарный коэффициент теплопередачи
Включает коэффициенты:
•теплоотдачи по внутренней стороне трубы,
•теплопроводности через толщину стенки,
•теплоотдачи по наружной стороне трубы,
•загрязнения
Все сопротивления процессу теплопередачи, характеризующиеся соответствующими коэффициентами, складываются
Приближенный суммарный коэффициент
теплопередачи
Вычисление суммарного коэффициент теплопередачи по классическим формулам представляет собой трудоемкие расчеты. Поэтому существуют таблицы с типичными значениями суммарного коэффициента теплопередачи U:
Физическая теплота
Количество тепла, поглощенного или потерянного неким веществом, которое вызывает изменение температуры этого вещества, называется физической теплотой:
Скрытая теплота
Количество тепловой энергии, поглощенной или потерянной неким веществом при изменении фаз.
Когда водяной пар конденсируется в воду, температура его не изменяется, но в процессе фазового перехода пара в воду, тепло от пара должно быть отведено.
Эта форма энергии получила своё название, потому что она не может быть определена путём измерения температуры.
Теплообменники
К |
теплообменникам, |
используемым |
на |
промысловых установках относятся:
•труба в трубе,
•кожухотрубчатые,
•пластинчатые,
•воздушные охладители,
•нагревательные печи прямого действия
Теплообменник «Труба в трубе»
Достоинства:
-относительная простота конструкции; -относительная дешевизна; -большие скорости движения потоков; -легкое осуществление противотока; -меньшее загрязнение поверхности; -не подвержены температурному расширению
Недостатки: -большие габариты;
-небольшая разница температур сред; -низкое соотношение площади поверхности теплообмена на единицу массы ТА
Теплообменник «Труба в трубе»