
- •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
Средняя движущая сила тепловых процессов.
Движущей силой тепловых процессов является разность температур сред, при наличии которой тепло распространяется от среды с большей температурой к среде с меньшей температурой. В большинстве случаев температура теплоносителя изменяется вдоль теплопередающей поверхности, что приводит к изменению движущей силы процесса, поэтому в основном уравнении теплопередачи должно применятся среднее значение этой величины.
1) От температуры теплоносителя
1. tн1, tк1 – начальная и конечная температуры теплоносителя 1.
2. tн2, tк2 – начальная и конечная температуры теплоносителя 2.
2) От взаимного направления теплоносителей – направление движения.
Прямоток (или параллельный ток), при котором теплоносители движутся в одном и том же направлении |
Противоток, при котором теплоносители движутся в противоположных направлениях. |
Относительное движение теплоносителя влияет на:
2.1) движущую силу процесса
2.2) расход теплоносителя
2.3) условия теплообмена (при прямотоке “мягкие условия”, более жесткие при противотоке)
При проведении тепловых расчетов используется как я уже говорил
Средняя разность температур:
При отношении
или
, можно без большой ошибки движущую силу
определить как среднеарифметическую,
т.е
– прямоток (4)
или
– противоток
где
– это разность температур теплоносителей
на входе и на выходе из теплообменника
-
(5) – среднее
логарифмическое (прямоток)
-
(6) – среднее
логарифмическое (противоток)
Промышленные способы подвода и отвода тепла
Для этой цели, используют различные технические теплоносители
В иды теплоносителей
Греющие (горячие) теплоносители
|
Охлаждающие теплоносители (хладоагенты)
|
|
первичные топочные (дымовые) газы; электрическую энергию. |
вторичные (промежуточные) - насыщенный водяной пар; - горячая и перегретая вода; - высокотемпературные теплоносители (ВОТ). |
Общие требования к выбору теплоносителя:
1) Теплоноситель должен обеспечивать высокую интенсивность теплопередачи;
2) Обладать высокими теплофизическими характеристиками (теплоемкость, теплопроводность, высокие коэффициенты конденсации парообразования, теплоотдачи);
3) Низкой вязкостью;
4) Теплоноситель должен быть не токсичным, не ядовитым, пожаровзрывобезопасным, дешевым и доступным, термически устойчивым и не обладать коррозирующим действием.
Выбор теплоносителя для каждого конкретного случая индивидуален и определяется, прежде всего, величиной температуры нагревания и необходимостью ее регулирования.