Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Гончаров А.И -> "Химическая технология, ч. 1." -> 52

Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И

Гончаров А.И, Середа И.П Химическая технология, ч. 1. — Киев, издательское объединение «Вища школа», 1979. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): goncharoff1.djv
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 133 >> Следующая


ма • 0C

(105)

Отже, коефіцієнт теплопередачі показує, яка кількість теплоти (Дж) переходить за 1 с від більш нагрітого до більщхолодного тепло-носія чг^ррз~повег)хню теплообмін"у~Гма при середній різниці темпера-турміж теплоносіями 1 гРаДУС.

ИерёЦа"ЧЯ—тепла—тепжтртгвідністю. Закон Фур'е. Відповідно до закону Фур'е кількість теплоти dQ, що передається за час dx за

допомогою теплопровідності через елемент поверхні dF, перпендикулярний до теплового потоку, прямо пропорційна температурному градієнту поверхні dF і часу dx

або кількість теплоти, що передається через одиницю поверхні в одиницю часу, дорівнює:

(107)

Величина #_називяртьгя тільністю теплового потоку; Я — коефіцієнт теплопровідності, що характеризує здатність тіла проводити теплоту за допомогою теплопровідності, і залежить від природи речовини, його структури, температури та ін.

При звичайних умовах кращими провідниками тепла є метали, гіршими — гази.

Теплове випромінювання. Закон Стефана — Больцмана. Кількість енергії, що випромінюється тілом в одиницю часу одиницею поверхні F в усьому інтервалі довжини хвиль (від K ~ 0 до K — со), характеризує випромінювальну здатіпстьтіла ?

Інтенсивність випромінювання / виражається відношенням

dE

'--ж- <109>

Передача тепла конвекцією. Конвекція пов'язана з механічним перенесенням тепла і залежить від гідродинамічних умов плину рідини. Розрахунки тепловіддачі грунтуються на законі тепловіддачі або законі охолодження Ньютона

де а — коефіцієнт тепловіддачі.

Відповідно до цього рівняння кількість теплоти dQ, що віддається рідині з температурою tp за час dx поверхнею dF, яка має температуру гс, прямо пропорційна dF і різниці температур tc— tp.

Теплова ізоляція. Для теплової ізоляції застосовують матеріали, коефіцієнт теплопровідності яких при температурі 50—100° C менший за 0,23 Вт/(м2 • °С). Це— азбест, слюда, корок, дерево, тирса, мінеральна вата, пінобетон, цегла, бетон та ін. Однак правильне уявлення про ізоляцію дає не коефіцієнт теплопровідності матеріалу, а коефіцієнт теплопровідності всієї конструкції в цілому, який має велике практичне значення. Знаючи задану температуру на поверхні ізоляції, а також температуру під нею і коефіцієнт теплопровідності, визначають товщину ізоляції.

Щоб не збільшувати товщину ізоляції трубопроводів, особливо малих діаметрів, для ізоляції бажано застосовувати матеріали з малим коефіцієнтом теплопровідності.

dQ = — Я, - д— dFd-c,

(106)

(108)

dQ = adF (tc — tp) d%,

(НО)

ПО

§ 2. СПОСОБИ НАГРІВАННЯ В ХІМІЧНІЙ ТЕХНОЛОГІЇ

Нагрівання і охолодження рідин і газів та конденсація парів відбуваються в теплообмінних апаратах — теплообмінниках. Теплоносії, що мають температуру вищу за температуру середовища, якому тепло передається, називають нагрівними агентами, а теплоносії з температурою нижчою за температуру середовища, від якого тепло забирається,— охолоджуючими агентами.

Джерелами тепла в хімічній промисловості в основному є топкові гази та електрична енергія. Речовини, які дістають тепло від основних джерел ї передають "йото через стінку теплообмінника якомусь середовищу, називають проміжними теплоносіями. До проміжних теплоносіїв відносять_гардчу__воду, водяну пару, перегріту JQM^Mi-неральні масла, органічні рідини, "розплавлені солі, .рідкі метали та їхні сплави.

Вибір теплоносія залежить насамперед від температури, до якої треба нагрівати або охолоджувати, від способів регулювання процесу теплопередачі та від природи самого теплоносія. Бажано, щоб він був негорючим, нетоксичним, термічно стійким, не агресивним щодо матеріалу апаратури, мав невелику в'язкість, високу густину, теплоємкість та теплоту пароутворення. В багатьох випадках економічно доцільно використовуваги тепло напівпродуктів, продуктів та відходів виробництва.

Нагрівання водяною парою. Одним з найбільш поширених нагрівних агентів є насичена водана_пара. Внаслідок конденсації пари виділяється велика кількість теплоти, тому що теплота конденсації її становить приблизно 2,26 • 10е Дж/кг (540 ккал/кг) при тиску 9,8 • 104 Па (1 ат). Важливо, що насичена водяна пара має постійну температуру конденсації (при постійному тиску), що дає змогу точно регулювати температуру нагрівання. Недоліком водяної пари є значне зростання тиску з підвищенням температури, внаслідок чого нагрівання водяною парою можна вести до температур, не більших за^_180— 19JHjC, що відповідає тиску (10—12) 105 Па. Економічніше енергетик ну водяну пару високого тиску (до 250 • 105 Па) спочатку направляти в турбіни для вироблення електричної енергії, після чого пару під тиском до (6—8) • 105 Па (іноді до ЗО • 108 Па) використовувати для обігрівання хімічної апаратури.

У промисловості частіше користуються так званою глухою парою, що передає тепло через стінку теплообмінного апарата. Якщо реакційне середовище можна змішувати з конденсатом водяної пари, застосовують нагрівання гострою парою, яку вводять безпосередньо в рідину, що нагрівається.

Наг-рідання гарячою водою має певні недоліки порівняно з насиченою водяною парою. Коефіцієнт тепловіддачі від гарячої води нижчий, ніж від водяної пари. Крім того, температура води знижується вздовж стінки теплообмінника, внаслідок чого погіршується рівномірність нагрівання і утруднюється його регулювання. Гарячу воду Дістають у котлах, які обігріваються топковими газами, і в парових водонагрівачах — бошщрах.
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed