35.Методы интенсификации процессов теплоотдачи. Общие сведения о массообменных аппаратах. Движущая сила.

I Конструктивные методы- методы, основанные на изменении гидродинамической обстановки или развитии поверхности теплообмена за счет конструктивных приемов.

II Технологические методы- методы, основанные на создании специальных технологических условий, обеспечивающих улучшение гидродинамической обстановки для процесса теплообмена.

Для конструктивных методов характерно :

1. оребрение поверхности теплообмена(используется ,когда теплоносители- газы, имеющие малый коэффициент теплоотдачи);

2. установки завихрений, турбулизаторов потока и перегородок межтрубном пространстве;

3. проведение процесса в тонких слоях жидкости – в пластинчатых теплообменниках;

4. создание искусственной шероховатости поверхности для турбулизации потока в пограничных слоях;

Для технологических методов характерно:

1. использование пленочного течения жидкости, повышающего коэффициент теплообмена в несколько раз;

2. для повышения турбулизации жидкости , через нее пропускают газовый поток;

3. создание пульсации потока жидкости ,путем наложения на поток периодического, возвратно-поступательного движения ,при помощи пневматических пульсаторов (частота пульсации от 0,1 до нескольких герц), при этом процесс теплообмена улучшится не только за счет интенсификации, но и за счет снижения количества загрязнений и механических примесей;

4. изменение температуры, давления и так далее, оптимизация технологических параметров.

46.Изотермы и изобары бинарной смеси. Диаграмма х-у. Энтальпийная(тепловая) диаграмма Перегонка и ректификация бинарных смесей.

Бинарная смесь-это смесь из двух компонентов.

На примере бинарной смеси проще проводить расчетный анализ процессов перегонки и ректификации, поскольку его можно провести как аналитическим, так и графическим методом.

Графический метод анализа полезен с точки зрения изучения сути и закономерностей процесса. Проводится при помощи изобар, кривых равновесия и энтальпийных диаграмм.

1)Изобара

(Рауль) (1)

(Дальтон) (2)

- доли НКК соответственно в жидкой и паровой фазах

(Рауль) (3)

(Дальтон) (4)

Сложим (1) и (3) и получим общее давление в системе:

- позволяет рассчитать состав жидкой фазы, если известна температура

Перед построением изобары необходимо построить график зависимости давления насыщенных паров от температуры для НКК и ВКК с целью определения температур кипения этих компонентов при заданном давлении(в условиях аппарата).

2)Х-У диаграмма,кривая равновесия

Результат расчета состава жидкой и паровой фаз удобно анализировать при помощи кривой равновесия(Х-У диаграмма)

30.Трубчатые печи. Принцип действия, механизм передачи тепла.

Трубчатые печи – теплообменные аппараты, использующие первичные теплоносители – продукты сгорания топлив.

Трубчатые печи предназначены для обеспечения высоких температур или получения вторичных горячих теплоносителей.

Холодный теплоноситель нагревается от t₁ до t₂.

Горячий теплоноситель – продукт сгорания охлаждается от максимальной температуры в камере сгорания t_max до температуры уходящих газов t_ух.

t_n – температура на перевале печи (на выходе из одной камеры в другую - конвекции и радиации).

Холодный теплоноситель входит в печь по змеевиковому теплообменнику двумя (четырьмя и т.д.) симметричными потоками.

Нижняя часть трубчатой печи, в которой располагаются форсунки называется камерой радиации, верхняя часть – камерой конвекции.

В камере радиации 80-90 % тепла передаётся излучением. Продукты сгорания при этом охлаждаются от максимальной температуры до 2000С до температуры t_n ≈ 800-1000 C.

В камере конвекции преобладает конвективный способ передачи тепла, но также 20-30 % тепла передаётся теплопроводностью, 10% - излучением.