книги / Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.-1
.pdf24. Обобщенное уравнение для коэффициента испарения с по верхности жидкости в турбулентный газовый поток при вынуж
денном его движении: _
Щ
|
Nu; * |
0,027 Re® '8 (Pi*;)0’33, |
(4 81) |
где Nu' = |
рdlDr — диффузионный критерий Нуссельта; Рг' |
= vr/Dr — диф |
|
фузионный |
критерий Прандтля |
для газа; р — коэффициент |
испарения, м/с; |
D r — коэффициент диффузии, м2/с; vr — кинематический коэффициент вязкости, м2/с.
Для случая охлаждения воздухом воды, стекающей пленкой
внутри каналов, по которым ^рроходит воздух |
(Pi> = 0,63): |
Nur = 0,019 Re®’83. |
(4.85) |
Ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи
итеплопередачи
Втабл. 4.7 приведены приближенные значения коэффициентов теплоотдачи (с округлением) для воды и воздуха, вычисленные по вышеприведенным формулам для основных случаев конвективной теплоотдачи, а в табл. 4.8 — ориентировочные значения коэф фициентов теплопередачи, полученные практически для различ ных случаев теплообмена.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4.7 |
||
Ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи [в Вт/(м2-К)1 |
|
|
|||||||
Вид тешюотдач |
Вода |
Воздух |
|
Примем |
|
|
|||
(раСс * 0>| МПа) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вынужденное |
турбу |
|
|
|
|
|
|
|
|
лентное течение: |
1200—5800 |
35-60 |
d = |
30 мм. Приведен |
|||||
а) в трубах и кана |
|||||||||
лах |
|
|
|
|
ные значения |
а соот |
|||
|
|
|
|
|
ветствуют |
скоростям: |
|||
|
|
|
|
|
воды — от 0,2 до |
||||
|
|
|
|
|
1,5 |
м/с, |
воздуха — |
||
б) при |
поперечном |
3100— 10 000 |
*70— 100 |
8— 15 м/с |
|
пучок; |
|||
Шахматный |
|||||||||
обтекании труб |
250—SOO |
3 - 9 |
еф= |
1 |
|
|
|
||
Свободное движение |
Давление |
атмосфер |
|||||||
Кипение воды |
|
2000—24 000 |
|
||||||
|
|
|
|
|
ное. Значения с соот |
||||
|
|
|
|
|
ветствуют |
А/ = |
5-5- |
||
Конденсация |
насы |
9300— 15 000 |
|
-5-15 К |
насыщенно |
||||
|
Давление |
||||||||
щенного водяного па |
|
|
ного |
пара |
(абс.) |
мм. |
|||
ра на наружной по |
|
|
0,4 МПа; |
d = |
30 |
||||
верхности |
горизон |
|
|
Значения |
сс |
соответ |
|||
тальней трубы |
|
|
|
ствуют Д/ = |
35 -5 К |
||||
Ориентировочные значения коэффициентов теплопередачи [в Вт/(м2- К) ]
Вид теплообмена |
Вынужденное |
Свободное |
движение |
движение |
|
|
* |
|
От газа к газу (при невысоких давлениях) |
10—40 |
4—12 |
От газа к жидкости (газовые холодильники) |
10—60 |
6—20 |
От конденсирующегося пара к газу (воздухопо- |
10—60 |
6—12 |
догреватели) |
800—1700 |
140—340 |
От жидкос1и к жидкости (вода) |
||
От жидкости к жидкости (углеводороды, масла) |
120—270 |
30-60 |
От конденсирующегося пара к воде (конденсато |
800—3500 |
300—1200 |
ры. подогреватели) |
120—340 |
60—170 |
От конденсирующегося пара к органическим жид |
||
костям (подогреватели) |
300—800 |
230—460 |
От конденсирующегося пара органических ве |
||
ществ к воде (конденсаторы) |
|
300-2500 |
От конденсирующегося пара к кипящей жидко |
|
|
сти (испарители) |
|
—___ |
|
|
ПРИМЕРЫ
Пример 4-1. Аппарат диаметром 2 м и высотой 5 м покрыт слоем теплоизоляции из асбеста толщиной 75 мм. Температура стенки аппарата 146 °С, температура наружной поверхности изоляции 40 °С. Определить потери теплоты (тепловой поток) через слой изоляции.
Р е ш е н и е . |
Средняя |
площадь, |
через которую |
проходит |
|||||||
теплота: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FCp = |
п ( D cpL + 2 ~ ) |
= |
3,14 (2,075-5 + |
0,5 -22) = 38,8 |
м«. |
||||||
Коэффициент |
теплопроводности |
асбеста |
К = 0,151 |
Вт/(м-К) |
|||||||
находим |
по табл. XXVIII. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
„Тепловой |
поток |
через изоляцию: |
|
|
|
|
|
||||
|
Q = |
|
- |
<х) Fcp = |
|
(146 - |
40) 38,8 = |
8280 Вт. |
|
||
Пример |
4.2. |
Рассчитать |
коэффициент |
теплопроводности |
|||||||
жидкого |
нитробензола при |
120 °С |
по |
формуле (4.7). |
|
||||||
Р е ш е н и е . |
Удельная |
теплоемкость |
нитробензола (табл. |
||||||||
XXVI) с = |
1380 Дж/(кг-К). |
|
|
|
р æ |
1200 кг/м3 (табл. IV). |
|||||
Плотность нитробензола при 30 °С |
|||||||||||
Коэффициент |
теплопроводности |
нитробензола при |
30 °С по |
||||||||
формуле |
(4.7): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лео = |
Лер Y ê ÏM |
= |
4,22- КГ»-1380-1200 ^ |
12(30/123 = |
0.149 Вт/(м-К), |
||||||
где А = 4,22-10*» для неассоциированных жидкостей; М = 123 кг/кмоль — мольная масса нитробензола.
Коэффициент теплопроводности нитробензола при 120 °С по формуле (4.8):
h = Язо [1 — е (1 — 30)] = 0.Г49 [1 — 1,0-10'» (120 —30)] = 0,136 Вт/(м-К)-
По экспериментальным данным (рис. X) Kt = 0,137 Вт/(м-К).
Пример 4.3. Рассчитать коэффициент теплопроводности 25 % водного раствора хлористого натрия при 80 °С. Плотность 25% раствора хлористого натрия р — 1189 кг/м3.
Р е ш е н и е. По номограмме (рис. XI) удельная теплоемкость 25% раствора хлористого ^атрия при 30 °С равна о —
~3390 Дж/(кг-К). Мольная масса раствора:
|
/И = 0,907-18 + |
0,093-58,5 = 21,7 кг/кмоль |
. -ft. |
25/58,5 1 |
мольная доля хлористого натрия в рас- |
Где ° '093 = |
'(25/58,5)+(75/18) “ |
творе.
Коэффициент теплопроводности 25% раствора хлористого
натрия при |
30 СС по формуле (4.7): |
Ьм = |
3 ,5 8 -ИГ»-3390 -11891/ 1189/21,7 = 0,548 Вт/(м-К). |
Коэффициент теплопроводности раствора при 80 °С по формуле (4.9):
|
|
|
|
= |
0,548 (0,674/0,615) = |
0,60 Вт/(м- К), |
|||||
где |
0,674 и 0,615 |
Вт/(м-К) — коэффициенты |
теплопроводности воды при 80 |
||||||||
и 30 °С (рис. X). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Пример 4.4. Вычислить коэффициент теплопроводности для |
|||||||||||
жидкого |
метана |
при |
/ = |
—160,6 °С |
и сопоставить полученное |
||||||
значение |
с экспериментальным. |
|
|
|
|||||||
1 Р е ш е н и е . |
Жидкий |
метан относится к неассоциированным |
|||||||||
жидкостям. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
= |
Аср У рЩ = 4,22.10-».3,47-103-423 >М23/16 « |
0,184 Вт/(м-К), |
||||||||
где А = |
4,22КГ®для неассониированных жидкостей; с = |
3,47* 10* Дж/(кг-Ю — |
|||||||||
удельная теплоемкость |
жидкого |
метана |
при |
Т = 112,6 |
К; р *= 423 кг/л? — |
||||||
плотность жидкого метана; |
М = |
16 кг/кмоль — мольная масса метана. |
|||||||||
По |
справочнику |
[4.15] |
коэффициент теплопроводности жид |
||||||||
кого метана при / = |
—160,6 °С равен 0,194 Вт/(м-К). Погрешность |
||||||||||
при |
вычислении |
по формуле (4.7) |
составляет: |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
0,194 — 0,184 |
100 = 5,4%. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
0,(84 |
|
|
|
|
|
Пример 4.5. Рассчитать коэффициент теплопроводности сухого |
|||||||||||
воздуха |
при 300 °С. |
формуле |
(4.10): |
|
|
||||||
Р е ш е н и е . |
По |
|
|
||||||||
|
|
|
К = Вс0ц = |
1,9-0,748-103-2,97-10“6 = 0,0422 |
Вт/(м-К). |
||||||
|
Здесь |
В = 1,9 для |
двухатомных |
газов; |
ср — удельная теплоемкость при |
||||||
постоянном объеме, |
определяется из |
отношения cplcv = 1 ,4: |
|||||||||
|
|
|
Cv = ср/\ ,4 = 1,05-103/1Л = 0,748.108 Дж/(кг-К); |
||||||||
ср = |
1,05-103 Дж/(кг-К) — удельная |
теплоемкость сухого воздуха при 300 °С; |
|||||||||
р = |
2,97-10^5 Па-с — динамический коэффициент вязкости воздуха при 300°С. |
||||||||||
Пример 4.6. |
Вычислить |
коэффициент |
теплопроводности |
при |
О °С для газовой смеси состава: Н2 — 50%, СО — 40%, N2 — |
10% |
|||
(по объему). |
Правило |
аддитивности |
неприменимо. Прибли-. |
|
Р е ш е н и е . |
||||
женно можно определить коэффициент теплопроводности смеси газов по формуле (4.10). Выпишем значения физико-химических
свойств для отдельных компонентов |
смеси: |
|
|||
h омноиент |
PJr К Г/М * |
V 10-* |
|
и -ю 3. |
|
^ cv |
Па с |
||||
|
|
Дж/(кг. К |
|||
н 2 |
0,09 |
10,14 |
1,41 |
0,00842 |
|
со |
1,25 |
0,75 |
1,4 |
0,0166 |
|
|
1,25 |
0,75 |
1,4 |
0,017 |
|
Находим массовый состав газовой смеси:
Компонент |
м* |
|
% |
(масс ) |
[% (об )1 |
|
|||
Н2 |
50 |
50-0,09 = |
4,5 |
6,7 |
со |
40 |
40-1,25 = |
50,0 |
74,6 |
N, |
10 |
10 -1,25= |
12,5 |
18,7 |
Итого |
100 |
Ь7,0 |
|
100,0 |
Вычисляем сь |
для смеси газов: |
С0= 0,067-10,14-10» + |
0,746.0,75-103 + 0,187.0,75-103 = 1,379.10» Дж/(кг-К). |
Находим динамический коэффициент вязкости газовой смеси по формуле (1.12) и по табл. XI:
(0,5.8.13.0,00842 + 0,4-61,4 0,0166+ 0,1 -59,5.0.017)-10-3 |
|
|
йсм~ |
0,5 8,13 + 0,4.61,4 + 0,1.59,5 |
“ |
|
=3 0,0156-10-3 Па-с. |
|
Вычисляем |
коэффициент В в формуле (4.10): |
|
В = 0,25 (9-1,4 — 5) = 1,9.
Определяем коэффициент теплопроводности газовой смеси:
Км = Beatсм = 1,9-1,379-10'.0,0156.10"8 = 0,041 Вт/(м-К)
Если рассчитать коэффициент теплопроводности газовой смеси по правилу аддитивности, воспользовавшись данными табл. XXX, то получим:
для аддитивности по объему
Л-см = 0,0926 Вт/(м-К);
по массе
^см =0,0317 Вт/(М-К).
Пример 4.7. Стенка печи состоит из двух слоев: огнеупорного кирпича (ôi = 500 мм) и строительного кирпича (б2 = 250 мм). Температура внутри печи 1300 °С, температура окружающего пространства 25 °С. Определить: а) потери теплоты с 1 м2 по верхности стенки и б) температуру t3 На грани между огнеупор ным и строительным кирпичом. Коэффициент теплоотдачи от
печных |
газов |
к стенке |
= |
34,8 Вт/(м2 К); |
коэффициент тепло |
|||||
отдачи |
от стенки |
к воздуху |
а 2 = |
16,2 Вт/(м2*К). Коэффициент |
||||||
теплопроводности |
огнеупорного |
кирпича |
^ = 1 ,1 6 Вт/(м-К); |
|||||||
коэффициент |
теплопроводности |
строительного |
кирпича |
7^ = |
||||||
0,58 Вт/(м-К). |
Схема |
процесс^ |
теплопередачи |
через |
стенку |
|||||
Р е ш е н и е . |
||||||||||
печи изображена на рис. 4.11. |
|
|
|
|
|
|||||
а)‘ Коэффициент теплопередачи: |
|
|
|
|
||||||
К = |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
— |
= 1,05 Вт/(ма*К). |
|
|
|
|
1 |
|
0,5 |
0,25 |
||||
ttj |
|
À<2 |
Œg |
|
ТёуГ |
|
|
|||
|
34,8 + |
0,16 |
+ 0,58 |
|
|
|||||
Потери теплоты с 1 м2 поверхности стенки:
q = К (ti — h) — 1,05 (1300 — 25) = 1340 Вт/ма.
б) Температура t3 на грани между огнеупорным и строитель ным кирпичом может быть найдена из соотношений
ç = (^1— /3) I
Отсюда
/2 —tt
t3
4- |
> q~ ai(ti — /а) = -щ- (/2 — fe). |
||
- У - = |
1зоо |
1340 |
1261 °С; |
ai |
|
34,8 |
|
|
1261 |
1340-0,5 |
684 °С. |
|
1,16 |
||
|
|
|
|
Строительный кирпич может применяться до 800 °С. Следо вательно, температура на внутренней поверхности строитель ного кирпича ts = 684 °С допустима.
Пример 4.8. Определить температуры внутренней t2 и наруж ной t3 поверхностей стенки теплообменника, а также температуру f4 наружной поверхности изоляции, которой покрыт аппарат. Температура жидкости в теплообменнике tx = 80 °С, температура наружного воздуха t5= 10 °С. Теплообменник сделан из стали; толщина стальной стенки 6СТ = 5 мм, толщина изоляции 6И8 =
= 50 мм. Коэффициент теплоотдачи от жидкости к стенке аппарата
аг = 232 Вт/(м2-К), коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху а 2 = 10,4 Вт/(м2 К), коэффициент тепло
проводности изоляции |
ЯИ8 = 0,12 Вт/(м-К). |
Р е ш е н и е . На |
рис. 4.12 дан схематический разрез стенки |
аппарата, покрытого |
изоляцией. |
Рис. 4.11 (к примеру 4*7).
Коэффициент теплопередачи:
к ___________ î_______________________ !___________ »
J_ |
. ÈZL j_ Jü™. -U _L “ |
1 |
0,005 . |
0.05 |
I |
щ |
+ ЯИЗ ‘1‘ «а |
232 + |
46,5 ^ |
0,12 "г |
10,4 |
|
= 1,86 |
Вт/(м2•К), |
|
|
|
где Я,ст = 46,5 Вт/(м-К) (табл. XXVIII).
Удельный тепловой поток:
q= К (it —/6) = 1,86 (80— 10) = 130 Вт/м2.
Температуры t2, ts и t4 определяются из соотношения:
q = « î (к - ti) = ^Ост (<а- *з) - а* Л - *б).
Температура внутренней поверхности стенки аппарата:
ia |
|
|
130 |
79,4 °С. |
|
|
|
232 |
|||
|
|
|
|
|
|
Температура наружной поверхности стенки аппарата: |
|||||
iя —i» |
бот |
,п , |
130-0,005 |
г» 79,4 °С. |
|
-?-Î ^ - = |
79,4- |
46,5 |
|
||
|
Лст |
|
|
|
|
Температура наружной поверхности |
изоляции: |
|
|
*4 = -rh+<6‘ |
130 + 10 = |
22,4 °С. |
|
<Х2 |
10,4 |
|
|
Как видим, при наличии изоляции термическим сопротивлением |
|||
стальной стенки можно пренебречь (t2 ~ |
t3). |
|
|
Пример 4,9. Определить среднюю температуру стенки в паро |
|||
вом подогревателе, в котором |
водяным паром (/?абс = |
0,4 МПа) |
|
подогревается: а) воздух при атмосферном давлении; |
б) вода. |
||
Средняя температура как воздуха, так |
и воды 30 °С. Толщина |
||
стенки стальных труб бст = 4 мм. Коэффициенты теплоотдачи для пара, воздуха и воды взять приближенно по средним данным табл. 4.7 (турбулентное течение в трубах). Учесть наличие ржав чины на обеих сторонах стенки. Тепловая проводимость одного слоя ржавчины: 1/грж = 2320 Вт/(м2-К). Обозначение темпера т у р — см. на рис. 4.13.
Р е ш е н и е . |
Температуры по |
верхностей стенки |
ta и ta найдем из |
соотношения: |
|
Q— «1 (h — |
= ®а(^з— U)- |
Температура конденсации водя ного пара при Рабе — 4 кгс/см8 рав няется 143 °С (табл. LVII).
а) Паром нагревается воздух. Коэффициент теплопередачи: -
|
J _ + r |
| |
1 |
|
|
|
|
|
бст |
ЛРЖ +' ^ |
|
||||
|
«X |
+ ГР"+ |
Лс, |
|
|||
|
|
1 |
|
1 |
1 |
= |
44,3 Вт/(м*-К). |
1 . |
1 |
0.004 |
|||||
13300 + |
2320 + |
46.5 |
2320 |
46,4 |
|
||
Здесь коэффициент теплоотдачи для конденсирующегося пара |
|||||||
аг = 13 300 Вт/(м8-К), |
для |
воздуха |
= 46,4 Вт/(м8-К), коэф |
||||
фициент теплопроводности |
стали |
(табл. |
XXVIII) А,ст = |
||||
= 46,5 ВтДм К). |
поток: |
|
|
|
|
||
Удельный тепловой |
|
|
|
|
|||
q = |
К (ti — /4) = |
44,3 (143 — 30) = |
5010 Вт/м*. |
||||
Температура |
/а: |
|
|
|
|
|
|
Температура (8:
^ = ^ + i = 30+ - w - = 1384C-
Средняя температура стенки:
<сР = (/а + /3)/2 = 140°С,
б) Паром нагревается вода. Коэффициент теплопередачи:
К = |
|
1 |
|
1 |
бгт |
||
|
I 1
|
1 |
1 |
1 |
761 Вт/(м2-К). |
1 1 |
0,004 |
|||
13 300 + 2320 + |
46,5 |
2320 |
3420 |
|
Здесь коэффициент теплоотдачи для воды а а = 3420 Вт/(м2*К),
Удельная тепловая |
нагрузка: |
|
|
||
ç = K ( t i — h) = 761 (143 —30) « |
86000 Вт/i^. |
||||
Температура |
/2: |
|
|
|
|
|
(t = |
|
|
86 000 |
136,5'С |
|
ia: |
|
|
13 300 |
|
Температура |
|
|
|
|
|
|
h |
= |
30 + |
86000 |
““ 55,2 СС |
|
3420 |
||||
Средняя температура стенки: |
|
|
|||
tcp = (h + |
<з)/2 = |
(136,5 + 55,2)/2 « 96 °С, |
|||
Пример 4.10. В противоточный трубчатый конденсатор посту пает 200 кг/ч аммиака под давлением /?абс = 1 ,1 9 МПа при тем пературе 95 °С. Конденсатор охлаждается водой, поступающей при температуре 15 °С. Жидкий аммиак выходит из аппарата при температуре конденсации.
Какое количество воды надо подавать в конденсатор, если на именьшая разность температур аммиака и воды в конденсаторе допускается в 5 К; какую температуру будет иметь вода на вы ходе из конденсатора?
Р е ш е н и е . По Т—S диаграмме для аммиака (рис. XXVI) или по табл. XLVIII находим, что температура конденсации аммиака под давлением рабс = 1,19 МПа равняется 30 °С. Сле довательно, входящий в конденсатор с температурой 95 °С аммиак находится в состоянии перегретого пара. Для охлаждения его при
постоянном давлении рл*с = 1 ,1 9 МПа |
от 95 °С до начала кон |
||
денсации, т. е. до 30 °С, необходимо отнять теплоты: |
|||
Qi |
200(1647.10s — 1467-10®) |
0000 Вт, |
|
3600 |
|||
|
|
||
где (1647-103— 1467-103) Дж/кг— разность удельных энтальпий паров амми ака при давлении />абс = 1,19 МПа и температурах 95 и 30 °С — см. диаграмму T—S (рнс. XXVI).
Для того чтобы затем сконденсировать пар аммиака в жид кость, необходимо отнять теплоты:
Qj = 200 (146710s — 323-103)/3600 = 63 600 Вт,
где 323-10* Д ж/кг— удельная энтальпия жидкого аммиака при рпг>е= = 1,19 МПа и /= ЗС °С .
Таким образом, водой должно быть отнято теплоты:
Q = QI + Q2 = 10000 + 63600 = 73600 Вт.
Изменение температуры аммиака в конденсаторе в зависи мости от количества отданной им теплоты изображено на рис. 4.14.
173
Исходя из условия, что раз |
|
|
||||||
ность |
температур |
аммиака и |
|
|
||||
воды в любом сечении конденса |
|
|
||||||
тора |
не |
должна быть |
меньше |
|
|
|||
5 л! = |
5 К,принимаем темпера |
у5°С_ А ммион |
WC |
|||||
туру воды в том сечении кон |
||||||||
денсатора, где |
начинается |
кон |
Л |
|
||||
денсация |
аммиака |
и |
имеется |
Вода |
|
|||
наименьшая разность |
темпера |
|
Q |
|||||
тур, |
равной |
30 — 5 = 25 °С |
f l » |
|||||
Удельная |
теплоемкость |
воды |
|
|
||||
при 0—100 °С |
равна |
4,19'Ю3 Дж/(кг-К). |
Тогда необходимый |
|||||
расход воды может быть найден из уравнения теплового баланса участка конденсации:
63600 = б„-4,19-10® (25— 15),
откуда Св = 1,515 кг/с
Температуру воды на выходе из конденсатора ta определим из уравнения теплового баланса конденсатора:
73 600= 1,515-4,19.103 (/2— 15),
откуда
73600
h ~ 1,515 4,19-10® + 288 = 299,6 К —26,6°С.
Пример 4.11. Теплота крекинг-остатка используется для по догрева нефти. Определить среднюю разность температур в тепло обменнике между обогревающим крекинг-остатком и нагреваемой
нефтью, если крекинг-остаток имеет температуры |
/нач — 300 °С, |
||
коп = 200 °С, а |
нефть /нач = 25 °С, |
= 175 |
°С. |
Р е ш е н и е . |
Рассмотрим два случая |
[см. формулу (4.78)]. |
|
/ случай. Прямоток — обе жидкости движутся в одном напра влении:
300—.. 200
25—> 175 |
Дt6 |
275 |
Дt6 = 275 Д/щ == 25 ' |
Д<м ~ |
25 |
Следовательно,
2 случай. Противоток — жидкости движутся в противополож ных направлениях:
300 —>200 |
|
|
|
L75*— |
25 |
А/б |
175 |
|
|
||
Д*м = 125 |
А/б = 175’ А/м ~ |
125 |
|
Следовательно,
|
|
|
|
Д/Ср - |
(125 + 175)/2 = |
150 °С = 150 К. |
|||||
|
|
|
|
Если |
рассчитать |
среднюю |
раз |
||||
|
|
|
|
ность |
температур |
для |
противотока |
||||
|
|
|
|
как среднюю логарифмическую, |
по |
||||||
|
|
|
|
лучим |
149 °С = 149 К. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Из приведенного расчета следует, |
|||||||
|
|
|
|
что при |
прочих |
равных |
условиях |
||||
|
|
|
|
средняя |
разность |
температур |
при |
||||
|
|
|
|
противотоке больше, |
чем |
при пря |
|||||
|
|
|
|
мотоке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимо отметить, что в слу- |
|||||||
и I |
I |
; |
1 ||Г |
чае противотока обогреваемая жид- |
|||||||
""ЕЗ |
.• |
I |
I II II |
кость (нефть) может быть нагрета до |
|||||||
’ |
' |
1 1 1111,1 |
температуры, гораздо более высокой, |
||||||||
|
|
|
|
чем 175 °С (например, |
|
до |
290 °С), а |
||||
|
|
|
|
крекинг-остаток может |
быть охлаж |
||||||
jjk "— |
|
d tu |
ден много ниже 200 °С. Это является |
||||||||
|
t |
|
T |
основным |
преимуществом |
противо |
|||||
|
|
тока. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Пример 4.12. Определить среднюю разность температур в мно гоходовом теплообменнике, имеющем один ход в межтрубном про странстве и два хода в трубном (рис. 4.15):
Начальная |
температура горячего теплоносителя |
7', = |
80°С |
||
Конечная |
» |
» |
» |
Т2 — 40 сС |
|
Начальная |
» |
холодного теплоносителя |
/,= |
Ю'С |
|
Конечная |
» |
» |
» |
t2 = |
34 °С |
Р е ш е н и е . Воспользуемся формулой (4.81), откуда
А = VbT* + № = У 402 — 24* = 46,6.
Температурная схема при противотоке:
8 0 —*■40
34 <— 10
Д/б = 46 Д/м = 30 *
Средняя разность температур в многоходовом теплообменнике:
Д/ср = о ч |« Д/б + Д/м + А |
л о I,. |
|
,3 g д /7 + д /м -и |
2,3 ,g |
46 + 30 — 46,6 |
Сделаем расчет по формуле (4.80): Д/ср —”«Д* Д/цр*