книги / Химическая технология топлива и углеродных материалов. Сборник задач для проведения расчетов тепловых свойств нефти и нефтепродуктов графическими методами

Рис. 4.14. Зависимость отношения λP λ для газов от приведенных давления

и температуры: а – при P = 0,6…7,0; б – при P = 0,1…1,0

Рис. 4.15. Изменение теплопроводности с температурой: 1 – глицерин безводный; 2 – муравьиная кислота; 3 – метиловый спирт, 100 %; 4 – этиловый спирт, 100 %; 5 – касторовое масло; 6 – анилин; 7 – уксусная кислота; 8 – ацетон; 9 – бутиловый спирт; 10 – нитробензол; 11 – изопропанол; 12 – бензол; 13 – толуол; 14 – ксилол; 15 – вазелиновое масло; 16 – вода; 17 – хлористый кальций, 25 %; 18 – хлористый натрий, 25 %; 19 – этиловый спирт, 80 %; 20 – этиловый спирт, 60 %; 21 – этиловый спирт, 40 %; 22 – этиловый спирт, 20 %; 23 – сероуглерод; 24 – четыреххлористый углерод; 25 – глицерин, 50 %; 26 – гексан; 27 – соляная кислота, 30 %; 28 – керосин; 29 – этиловый эфир; 30 – серная кислота, 98 %; 31 – аммиак, 26 %; 32 – метиловый

спирт, 40 %; 33 – октан

163

4.15. Номограмма для определения коэффициента теплопроводности жидкостей

Номограмма, приведенная на рис. 4.16 [6, рис. 13], позволяет определить коэффициенты теплопроводности жидкостей. Для определения этих коэффициентов по табл. 4.5 находят номер точки соответствующего вещества.

4.16. Номограмма для определения коэффициента теплопроводности жидких нефтепродуктов

По графикам, представленным на рис. 4.17 [8, рис. 3.32] и рис. 4.18 [11, рис. 1.16], можно определить коэффициенты теплопроводности жидких нефтепродуктов в зависимости от их относительной плотности (ρ204 , ρ1515 )

и температуры. Для жидких нефтепродуктов теплопроводность падает с повышением температуры и их относительной плотности.

4.17. Определение коэффициента теплопроводности чистых жидкостей при высоких давлениях

Коэффициент теплопроводности чистых жидкостей при высоких давлениях (P > 3,5 МПа) и Tпр < 0,95 может быть рассчитан по формуле

где λP и λ – коэффициенты теплопроводности при одной температуре;

CP и C – факторы теплопроводности при повышенном и атмосферном давлениях.

Факторы теплопроводности CP и C определяют в зависимости от приведенных давления и температуры по диаграмме на рис. 4.19 [10, рис. П.20].

4.18. Определение коэффициента теплопроводности жидкости и плотного газа при высоких температурах

Коэффициент теплопроводности жидкости и плотного газа при высоких температурах (Tпр > 0,8) и P > 0,3 МПа может быть найден из уравнения

где λ – коэффициент теплопроводности при приведенной плотности ρпр; λ0 – коэффициент теплопроводности при атмосферном давлении.

165

166

168

Рис. 4.19. Зависимость фактора теплопроводности от приведенных давления и температуры

170

Коэффициент сжимаемости

где ρ – плотность жидкости или пара при известных температуре и давлении. Графическая интерпретация уравнения (4.5) представлена на рис. 4.20 [10,

рис. П.21].

4.19. Определение коэффициента температуропроводности

Часто для нестационарных тепловых процессов представляет интерес не сама теплопроводность, а скорость изменения температуры в веществе.

Величиной, характеризующей скорость изменения температуры, является коэффициент температуропроводности, представляющий комплексную величину:

где α – коэффициент температуропроводности, м2/ч; CP – изобарная теплоемкость, кДж/(кг·К);

ρ – плотность, кг/м3; λ – теплопроводность, Вт/(м·К).

Зависимость коэффициента температуропроводности от температуры и относительной плотности для жидких нефтепродуктов приведена на рис. 4.21 [8, рис. 3.34]. Там же показаны кривые изменения коэффициента объемного расширения β нефтепродуктов при их нагревании.

4.20. Определение коэффициента теплопроводности растворов солей

Коэффициент теплопроводности большинства растворов электролитов обычно понижается с увеличением концентрации (за исключением, например, NaOH) и увеличивается с повышением температуры. Однако для концентрированных растворов теплопроводность с ростом температуры иногда понижается (например, HNO3).

Теплопроводность неводных растворов электролитов намного ниже теплопроводности их водных растворов. Зависимость коэффициента теплопроводности раствора (водного или неводного) от мольной концентрации во многих случаях линейна; это позволяет выполнять графические расчеты.

Теплопроводность водных растворов солей можно рассчитывать, используя: λр – относительный (принимая λводы = 1) коэффициент теплопроводности так называемого гипотетического 100%-ного раствора (концентрация растворенной соли – объемная); x – объемную долю соли в растворе, считая, что объем воды остается неизменным.