Билет№3
1. Коэффициент теплопередачи и теплоотдачи, связь между ними.
Коэффициент
теплоотдачи
имеет размерность:
.
Коэффициент теплоотдачи показывает,
какое количество тепла передаётся от
теплообменной поверхности к 1 м2
в окружающую среду, или наоборот, от
окружающей среды к теплообменной
поверхности 1 м2
в единицу времени при разности температур
теплообменной поверхности и окружающей
среды 1 град.
Основное уравнение
теплопередачи: Q=KΔtF.
Здесь К является суммирующим коэффициентом
скорости теплового процесса, учитывающим
необходимость перехода тепла от ядра
потока 1-ого теплоносителя к стенке
(теплоотдачей), через стенку
(теплопроводностью) и от стенки к ядру
потока 2-ого теплоносителя (теплоотдачей).
Коэффициент теплопередачи
определяет количество тепла, которое
передаётся от одного теплоносителя к
другому через единицу площади разделяющей
их стенки в единицу времени при разности
температур между теплоносителями 1
град. Для однослойной стенки:
1/К
– термическое сопротивление теплопередаче;
-
термические сопротивления теплоотдачи;
λ-
термическое сопротивление стенки.
Следовательно, термическое сопротивление
теплопередаче равно сумме термических
сопротивлений теплоотдаче и стенки.
При расчётах К в случае многослойной
стенки необходимо учитывать термические
сопротивления всех слоёв. В этом случае
К определяют по формуле:
,
где i-порядковый
номер слоя; n-число
слоёв.
2. Способы перемешивания жидких сред. Эффективность и интенсивность перемешивания.
П
еремешивание
в жидкой среде осуществляется 3-мя
основными способами: механическим,
пневматическим и циркуляционным.
Интенсивность
перемешивания определяется количеством
энергии, вводимой в единицу объёма
перемешиваемой среды за единицу времени.
Интенсивность перемешивания обуславливает
характер движения данной жидкости в
аппарате. Этот характер определяется
числом Re.
Технологический эффект процесса
перемешивания, или эффективность
перемешивания, является характеристикой
качества процесса. В настоящее время
эту качественную характеристику выражают
по-разному в зависимости от технологического
назначения перемешивания. При применении
перемешивания в процессах получения
суспензий или эмульсий эффективность
перемешивания можно характеризовать
равномерностью распределения фаз в
суспензии или эмульсии. Пневматическое
перемешивание осуществляется путём
пропускания газа через слой перемешиваемой
жидкости. Сжатый газ (обычно воздух)
поступает в аппарат, наполненный
жидкостью. Газ распределяется барботером,
представляющим собой ряд горизонтально
расположенных у днища аппарата
перфорированных труб. Циркуляционное
перемешивание
производится многократным прокачиванием
жидкости через систему аппарат -
циркуляционный насос- аппарат. Механическое
перемешивание в жидкой среде осуществляется
с помощью мешалок различного типа.
Мешалка чаще всего представляет собой
комбинацию лопастей, насаженных на
вращающийся вал. Лопасти мешалок могут
иметь разнообразную геометрическую
форму, в соответствии с которой различают
основные типы мешалок.
Интенсивность перемешивания мешалками для обеспечения заданной эффективности перемешивания назначается на основании опытных данных.