Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
226
При капельной, а также при пленочной конденсации, но при большой высоте (H) вертикальных труб, когда пленка течет турбулентно, коэффициент ас увеличивается и поэтому для этих случаев значения ас, вычисленные по формуле (IX, 41), можно считать минимальными.
Если конденсируюдие пары содержат воздух или другие неконденсирующиеся газы, то коэффициент теплоотдачи резко снижается.
Точных методов расчета теплоотдачи от парогазовых смесей пока не имеется. Поданным В. А. Гудымчука [7] при содержании в паре 1 % воздуха коэффициент теплоотдачи снижается в 2,5 рзза, а при содержании 4% воздуха —- в 5 раз.
При практических расчетах можно принять следующие значения коэффициентов теплоотдачи:
1) при конденсации нефтяных паров, не содержащих водяного пара — 700-f- 1500 ккал\мг-час. °С; то же, когда нефтяные пары содержат водяные пары, которые не конденсируются — 300 4-700 ккал/м^час. 0C
Большие цифры соответствуют парам легких нефтепродуктов (бензин), меньшие—тяжелым фракциям (газойль);
2) при конденсации сравнительно чистых водяных паров— 5000 4-10000 ккал/м*-час. °С.
12. лучистый теплообмен
Любое тело непрерывно излучает некоторое количество тепла Q ккал/час и непрерывно поглощает некоторое количество тепла Qa ккал/час, за счет излучения окружающих тол. Излучение энергии иногда называют радиацией.
Обозначим через F м2 поверхность данного тела и через Q0 — количество энергии, падающее на это тело в результате излучения окружающих тел.
Количество энергии, излучаемое единицей поверхности чела в единицу времени называется лучеиспускательной способностью тела, т. е.
О
E = -—, ккал/м1 час. • ... (IX, 42)
Доля А поглощенной телом энергии от всей энергии, падающей на тело, называется поглощательной способностью тела, т. е.
^ = TT- (IX, 43)
Vo
І Ґ
А
t \ Il
227
Абсолютно черным телом называется такое тело, которое поглощет всю энергию, падайвдую на нее, следовательно поглотительная способность абсолютно черного тела (А$ ) равна одинице.
Лучеиспукательная способность любого тела определяется законом Стефана—Больтцмана, который выражается формулой;
і
E = Cl-
T v*
100
(IX, 44)
Для абсолютно черного тела это уравнение будет:
Е.
С
s
100' '
(IX, 45)
В уравнениях (IX, 44) и (IX, 45): E5 и ^—лучеиспускательная способность абсолютно черного и любого реального тела (реальные тела можно отнести к так называемым серым телам), ккал\мг-час\ C3 и С—коэффициенты лучеиспускания абсолютно черного и серого тел; C8 =4,9, а значение С = 04-4,9; Г—абсолютная температура тела, °К.
Отношение
С
С
(IX, 46)
называют степенью черноты тела.
Значение г зависит от природы поверхности тела и температуры.
материала, состояния
Таблица 34
Материал
Степень
черноты (S)
Железо окисленное, гладкое . . .
Сталь окисленная .......
Чугун окисленный......
Алюминий шероховатый .....
Алюминий окисленный.....
Кирпич красный, шероховатый . .
Кирпич огнеупорный ......
Кирпич шамотный, глазурованный
Сажа..............
125-f. 525 200 ~ 600
200 -f. 600 26
200 ~ 600 20
1100 95 - 270
0,78 — 0,82
0І8 0,64 0,78 0,055
0,114-0,19
0,93
0,8 - 0,9 0,75 0,95
Для некоторых материалов значения є приведены в табл. 34, для ряда дрругих материалов такие данные можно найти в литературе, см. например [7].
228
Кирхгоф установил, что при одной и той же температуре
отношение —для всех тел одинаково, следовательно (имея в
А
мнду, что А% =1)
j = -~^ = E5=f(T). (IX, 47)
Разделив уравнение (IX, 44) на (IX, 45) и имея в виду иыражения fIX, 46) и (IX, 47) можно получить следующие соотношения
— = — =Л = е (IX, 48)
C = Л-C5- s Cs. (IX, 49)
15 случае двух параллельных плоскостей одинаковой площади расчетная формула лучистого теплообмена имеет
следующий вид1:
T \4 / T • 4
01-2 =-An С, „ л . х
100' VlOO
где 01_2— количество тепла, переданное в результате лучистого теплообмена от первой, более нагретой поверхности, ко второй, ккал/м* час;
1\ и 12 — абсолютные температуры первой и второй поверхностей, 0K;
An — приведенный коэффициент поглощения системы; Cn —приведенный коэффициент излучения системы
An
1
1+1-1
(IX, 51)
Cn
1
Ч1 1
(IX, 52)
C1 1 C2 G
Для более сложных случаев лучистого теплообмена приходится вводить упрощающие допущения, поэтому расчеты
Вывод формул (IX, 5O)-(IX, 52) приведен в книге М. А. Михеевз [7]
229
оказываются приближенными. Для таких случаев обычно приходится пользоваться следующей формулой
где Qi-2 — количество тепла, переданное в результае
лучистого теплообмена от первой, более нагретой поверхности (имеющей площадь F1), ко второй поверхности (площадью /?), ккал/час;
Tx и T2 — температура первой и второй поверхностей, 0K;
Cs — коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела (Cs =4,9);
єn = E1 -є2 — приведенная степень черноты системы;
Fp — некоторая условная расчетная поверхность
теплообмена, м2; ср — средний угловой коэффициент (или фактор
формы),являющийся геометрическим параметром, учитывающим форму поверхностей, их размеры, взаимное расположение и расстояния между ними (применительно к расчету трубчатых печей угловой коэффициент обычно обозначается через р или К).
