- •Лекция №1
- •Механизмы теплопереноса
- •Тепловые балансы
- •Тепловое излучение
- •Теплопроводность
- •Теплопроводность плоской стенки
- •Уравнение теплопроводности цилиндрической стенки
- •Лекция №2
- •Конвективный теплообмен
- •Тепловое подобие
- •Теплоотдача при свободном движении жидкости
- •Теплоотдача при вынужденном движении жидкостей
- •Теплоотдача при изменении агрегатного состояния среды
- •Теплоотдача при конденсации пара
- •Теплоотдача при кипении жидкости
- •Коэффициент теплоотдачи при кипени определяется
- •Лекция №3
- •Теплопередача
- •Средняя движущая сила тепловых процессов.
- •Промышленные способы подвода и отвода тепла
- •В иды теплоносителей
- •Греющие теплоносители
- •2) Воздух
- •Лекция №4
- •Теплообменные аппараты (тоа), классификация, конструкционные особенности
- •П ерегородки в межтрубном пространстве
- •К омпоновка труб в корпусе
- •Змеевиковые теплообменники
- •Теплообменники с оребренными трубами
- •Методика теплового расчета
- •I Проектировочный расчет
- •II Уточненный или проверочный расчет
- •III Технико-экономический расчет.
- •IV Выбор оптимального варианта. Лекция №5
- •Основные понятия
- •Виды выпаривания
- •Физическая сущность процесса выпаривания
- •Температура кипения раствора и температурные потери
- •Классификация выпарных аппаратов
- •Выпарные аппараты с естественной циркуляцией
- •Аппараты с принудительной циркуляцией.
- •Лекция №6
- •Принципиальная схема противоточной двух корпусной выпарной установки
- •Противоток
- •Комбинированная схема выпаривания
- •Материальный баланс многокорпусной выпарной установки
- •Расчет выпарного аппарата
- •Уравнение теплового баланса в развернутом виде Расход греющего пара
- •Выбор числа корпусов
- •Вспомогательное оборудование выпарной установки
- •Конденсатор барометрический
- •Модуль 4 массообменные процессы Лекция №7
- •Равновесие массообменных систем
- •Основные законы массопередачи
- •III Закон массопроводности
- •Лекция №8
- •Зависимость между коэффициентами массопередачи и массоотдачи
- •Основное уравнение массопередачи
- •Зависимость между коэффициентами массопередачи и массоотдачи
- •Средняя движущая сила массообменных процессов
- •Подобие массообменных процессов
- •Методы расчета массообменных процессов
- •Расчет диаметра колонны
- •Расчет высоты колонны
- •I Аппараты с непрерывным контактом фаз
- •II Аппараты со ступенчатым контактом фаз
- •Лекция №9
- •Кинетика процесса абсорбции Промышленные схемы абсорбции
- •Требования к абсорбентам
- •Материальный баланс абсорбции
- •Уравнение рабочей линии Противоток
- •Прямоток
- •Кинетика процесса абсорбции
- •Промышленные схемы абсорбции
- •Многоступенчатые схемы абсорбции
- •Лекция №10
- •Конструкции абсорберов
- •Требования к абсорберам
- •Насадочные и тарельчатые колонные аппараты
- •Режимы работы насадочных аппаратов
- •Режимы работы тарельчатых апаратов
- •Расчет абсорберов
- •Определение числа теоретических ступеней (теоретических тарелок)
- •Лекция №11
- •Описание схемы процесса ректификации.
- •Под атмосферным давлением
- •Ректификация – процесс разделения жидких смесей путем многократного противоточного взаимодействия жидкости и пара не находящихся в термодинамическом равновесии.
- •Описание схемы процесса ректификации
- •Тепловой расчет колонны
- •Лекция №13
- •Кинетика экстракции
- •Промышленные схемы экстракции
- •Конструкции экстрактов
- •Расчет экстракторов
- •Способы повышения интенсивности процесса
- •Основы выбора экстрактора
- •Лекция №14 Сушка. Общие сведения.
- •Основные свойства влажного воздуха
- •Форма связи влаги с материалом
- •Лекция №15 Материальный баланс сушки
- •Тепловой баланс конвективных сушилок
- •Сушка с многократным промежуточным подогревом воздуха
- •Сушка с частичным возвратом отработанного воздуха
- •Кинетика процесса сушки
- •Расчет сушилок
- •И нтенсификация процесса
- •Лекция № 16 Кристаллизация
- •Равновесие процесса кристаллизации
- •Кинетика процесса
- •Конструкции аппаратов
- •Лекция № 17
- •2. Основные отличия процессов и аппаратов бт от процессов и аппаратов химтехнологии
- •3. Классификация реакторов по конструктивным признакам и по организации перемешивания
- •4. Характеристика аппаратов с подводом энергии через газовую фазу
- •5. Общая характеристика реакторов с подводом энергии через жидкость
- •6. Общая характеристика реакторов с комбинированным подводом энергии
- •7. Возможности аппаратов колонного типа по выбору и оптимизации режимов ферментации.
- •8. Характеристика секционных колонных аппаратов
- •9. Газлифтный реактор трубчатого тип.
- •10. Аппараты для переработки концентрированных гидролизных сред
- •Лекция № 18 Массообмен в процессах ферментации. Аппаратура для проведения процессов ферментации
- •11. Аэробная очистка сточных вод в природных условиях. Методы. Сооружения.
- •12. Очистка сточных вод в аэротенках
- •14. Реакторы для процессов с использованием иммобилизованных катализаторов
- •15. Гидролиз растительного сырья. Преколяция
- •16. Мембранные методы выделения, концентрирования и обогащения продуктов биосинтеза
- •17. Особенности стерилизации разных субстратов. Горячая и холодная стерилизация
- •18. Аппаратура и способы стерилизации воздуха
П ерегородки в межтрубном пространстве
Сегментные
|
Д |
К омпоновка труб в корпусе
Треугольная
|
По концентрическим окружностям
|
К
S1 = S2 S1 ≠ S2 |
Ш |
Змеевиковые теплообменники
Основным теплообменным элементом подобных теплообменников является змеевик – труба, согнутая по определенному профилю.
Погружные змеевики
Могут быть как с одним, так и с несколькими змеевиками. |
Н |
Скорость жидкости в трубе 1м/с, газов 10м/с.
Достоинства: высокая поверхность теплообмена.
Недостаток: затруднена чистка поверхности.
Теплообменники с оребренными трубами
В практике достаточно часто встречаются процессы теплообмена, в которых коэффициенты теплоотдачи по обе стороны теплопередающей поверхности резко различаются по величине.
Н
апример
Поэтому оребренние труб со стороны воздуха позволяет существенно повысить тепловую нагрузку ТО за счет увеличения поверхности теплообмена с низким коэффициентом теплоотдачи
Виды оребрения
Поперечное |
Продольное |
|
Прямоугольные ребра
|
Т |
|
Эффективность использования ребер обусловлена:
плотностью соприкосновения с основной трубой (отсутствие воздушной прослойки);
рациональным размещением ребер;
выбором материала (для изготовления подобных труб коэффициент теплопроводности должен быть высоким).
Методика теплового расчета
Целью теплового расчета является определение поверхности теплообмена, совместным решением уравнений теплопередачи и теплового баланса при заданных расходах теплоносителей и температурных условиях.
Площадь теплопередающей поверхности (ТПП) определяют методом последовательных приближений, при этом для выбранной конструкции аппарата величина ТПП находится из уравнения теплопередачи:
Количество передаваемой теплоты определяют по тепловому балансу.
Движущую силу рассчитывают из теплового режима аппарата
Значения К (коэффициента теплопередачи) в первом приближении принимают сугубо ориентировочно на основании опытных данных.
Находят ориентировочно ТПП и вычерчивают эскиз аппарата.
На следующем этапе рассчитывают значение коэффициентов теплоотдачи, термическое сопротивление стенки и коэффициента теплопередачи применительно к выбранным конструкции и размерам аппарата.
По вычисленному К уточняют величину ТПП и эскиз аппарата.
Расчет ведется до совпадения принятых величин и полученных в результате расчета (расхождение 3-5%).
Схема расчета

иск-кольца
оридорная
ахматная
аружные
змеевики
рапециевидные
ребра