2.Тепловой расчёт теплообменника.
Класиффикация теплообменных аппаратов
1)По принципу действия
А)Рекуперативные
Б)регенеративные
В) смешивающие
Рекураперативные-относятся аппараты в которых передача теплоты от одного носителя к другому происходит через разделяющую их стенку
Регенеративные –относятся аппараты в которых одна и та же поверхность опписывается переменно горячими и холодными теплоносителями
Смешивающие-в смесительных аппаратах передача теплоты происходит при непосредственном теплообменной среде.
2)по схеме движения рабочих сред
3)По числу ходов теплоносителя
Одноходовые и многоходовые
4)По материалу поверхности нагрева
Медные, алюминевые,чугунные.
5)по виду теплоносителя
6)по виду поверхностного нагрева
7)по переодичности действия
Трубчатые, плоские, спиральные,
8)По условиям монтажа
Виды расчетов теплообменных аппаратов
Основное уравнение теплового баланса Q=m1cp1(t1’-t1’’)=m2cp2(t2’’-t2’’)
Так же может равняться
Q=kFt где
К –это коэффициент теплопередачи [Вт/м2К]
F-площадь поверхности теплообменом аппарате
Дельта t-средний температурный напор
K=
-толщина
-коэффициент
теплоотдачи
-коэффициент
теплопроводности
Из ур-ия теплового баланса опр велечину передаваемой теплоты, а из уравнений теплопередачи либо F либо дельта t
Отсюда осуществляется 2 вида расчетов теплообменных аппаратов
1)конструктивный, если целью является определения поверхности теплообмена F
2)поверочный
Билет № 22
1.Методы разделения неоднородных систем.
Смесь — Продукт смешения, механического соединения каких-либо в-в, хар-ся содержанием примесей выше определенного предела.
Смеси в-в бывают однородными (когда отдельные компоненты невозможно различить), и неоднородными. С однородными все просто - это газы (газ в газе), многокомпонентные рас-ры (рас-р в рас-е) и сплавы (металл в металле).:
1)пена (газ в жидкости),
2)твердая пена (газ в твердом веществе),
3)аэрозоль (жидкость в газе),
4)эмульсия (жидкость в жидкости),
5)твердая эмульсия (жидкость в твердом теле),
6)дым (твердое тело в газе),
7)суспензия (твердое тело в жидкости),
8)твердый золь (твердое тело в твердом).
Наиболее распространенные способы разделения смесей:
1)выпаривание - выделение растворенного вещества путем испарения растворителя (издавна методом выпаривания получали соль на солеварнях);
2)фильтрование - использование фильтров для выделения твердого вещества из газов или растворов (интенсивно используется в современной подготовке питьевой воды, очистке промышленных сточных вод и газов);
3)просеивание - разделение смеси твердых в-в, отличающихся по размеру.
4)декантация - удаление жидкости от осадка путем ее сливания в другую емкость (широко используется, в том числе пищевой промышленности);
5)отстаивание - разделение смеси с течением времени под действием силы Архимеда (применяется для очистки воды при использовании оборотного водоснабжения);
6)центрифугирование - разделение смесей под действием центробежной силы (из бетонной смеси в процессе центрифугирования удаляют излишки воды, в результате чего бетон приобретает высокую плотность, становится прочным и долговечным);
7)дистилляция или перегонка - процесс разделения смеси веществ, состоящих из жидкостей, имеющих разные температуры кипения (используется при разделении нефти на разные фракции).
Просеивание.
Представим, что в муку попал сахарный песок. Пожалуй, самый простой способ разделения – это просеивание. С помощью сита можно без труда отделить мелкие частицы муки от сравнительно крупных кристалликов сахара. В сельском хозяйстве просеивание используется для отделения семян растений от постороннего мусора. В строительстве так отделяют гравий от песка.
Фильтрование
Твердую составляющую суспензию от жидкой отделяют фильтрованием, используя бумажные или тканевые фильтры, вату, тонкий слой мелкого песка.
Перекристаллизация, выпаривание
Перекристаллизацией наз способ очистки, при котором вначале в-во рас-т в воде, затем раствор в-ва в воде выпаривается. В результате вода выпаривается, а в-во выделяется в виде кристаллов. Приведем пример: Требуется выделить поваренную соль из раствора. Отстаивание, декантация
Для выделения из жидкостей нерастворимых веществ используется отстаивание. Если частички твердого вещества достаточно крупные, они быстро оседают на дно, и жидкость становится прозрачной. Ее можно осторожно слить с осадка, и эта нехитрая операция тоже имеет свое название – декантация.
Центрифугирование
Если частички неоднородной смеси очень малы, ее невозможно разделить ни отстаиванием, ни фильтрованием. Примерами таких смесей могут служить молоко и взмученная в воде зубная паста. Такие смеси разделяют центрифугированием. Смеси, содержащие такую жидкость, помещают в пробирки и вращают с огромной скоростью в специальных аппаратах – центрифугах.
Адсорбация
В технике часто возникает задача очистки газов, например воздуха, от нежелательных или вредных компонентов. Многие вещества обладают одним интересным свойством – они могут «прицепиться» к поверхности пористых веществ, как железо к магниту. Адсорбцией называется способность некоторых твердых веществ поглощать своей поверхностью газообразные или растворенные вещества. Вещества, способные к адсорбции, называются адсорбентами. Адсорбенты представляют собой твердые вещества, в которых много внутренних каналов, пустот, пор, т.е. они имеют очень большую общую поглощающую поверхность.
Дистилляция (перегонка)
Две жидкости, которые образуют однородную смесь, например, этиловый спирт с водой, разделяют методом дистилляции или перегонки. Этот метод основан на том, что жидкость нагревают до температуры кипения и пар ее отводят по газоотводной трубке в другой сосуд. Охлаждаясь, пар конденсируется, а примеси остаются в перегонной колбе.
Вымораживание
Вещества, у которых различаются температуры плавления, разделяют методом вымораживания, охлаждая раствор. Путем вымораживания можно получить очень чистую воду в домашних условиях. Для этого наливают водопроводную воду в банку или кружку и ставят ее в морозильную камеру холодильника (или выносят зимой на мороз). Как только в лед превратится примерно половина воды, незамерзшую часть ее, где скапливаются примеси, надо вылить, а льду дать растаять.