Технология выпуска

Введение
Теплообмен - процесс переноса теплоты от одного объекта к другому. Перенос происходит в течение времени, когда два или более тела при разных температурах находятся в термоконтакте.

Различают 3 вида теплообмена: ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, КОНВЕКЦИЯ и ИЗЛУЧЕНИЕ.

Теплопроводность- этот вид теплообмена возможен в условиях тесного соприкосновения между отдельными частицами тела и заключается в том, что тепловая энергии распространяется внутри тела от одной частицы к другой, соседней, находящейся в непосредственной близости, вследствие их колебательного движения. Частицы более нагретой части тела, сталкиваясь при колебательном движении с соседними частицами, сообщают им часть своей кинетической энергии, и таким образом, тепловая энергия распространяется по всему телу. Этот процесс происходит до тех пор, пока не наступит полное равенство температуры во всем теле.

Под конвекцией понимают процесс тепла частицами капельных жидкостей и газов путем их перемещения из одной части пространства в другую. Это происходит при движении капельных жидкостей и газов, которое возникает либо вследствие различия весов в разных точках их объема (из-за неравномерности температур в нем), либо в результате механических воздействий извне.

При теплообмене излучением тепло распространяется в виде лучистой энергии. Выделяющееся тепло превращается в лучистую энергию, которая распространяется в пространстве, и в каком-нибудь другом месте полностью или частично превращается вновь в тепловую энергию.

Уравнение динамики процесса теплопередачи.

Теплообменник является сложным объектом с распределенными параметрами. Необходимо принять ряд допущений.

1) Количество тепла, которое проходит в направлении потока как в жидкости так и в стенке трубы не учитывается.

2) Используются средние значения температур по сечению трубопровода и рассматривается изменение температуры только по направлению потока.

3) Такие параметры как плотность и коэффициенты теплоотдачи считаются постоянными. Теплооемкость зависит от температуры.

4) Механической энергией по сравнению с тепловой и потерями тепла в окружающую среду пренебрегаем.

Описание работы

1- регулятор расхода воды

2- регулятор начальной температуры горячего теплоносителя

3- регулятор начальной температуры воды

4- регулятор конечной температуры горячего теплоносителя

5- регулятор конечной температуры воды

На экране представлен процесс теплообмена на примере одноходового кожухотрубчатого теплообменника. Процесс теплообмена происходит без фазового перехода. В межтрубное пространство подается горячий теплоноситель с начальной температурой t1 и охлаждается до температуры t2. В трубное пространство подается холодный теплоноситель с начальной температурой t3, который в результате теплопроводности через стенки труб нагревается до температуры t4. В качестве холодного теплоносителя выбрана вода.

Методические указания

Тепловую нагрузку определяют из уравнения теплового баланса аппарата. В зависимости от условий протекания процесса тепловой баланс при постоянно агрегатном состоянии теплоносителей может быть выражен уравнениями:

где Q - тепловая нагрузка; G1, G2 - расходы теплоносителей, не изменяющих агрегатного состояния; c1, c2 - средние удельные теплоемкости теплоносителей; t1, t3 и t2, t4 - начальные и конечные температуры теплоносителей;

Теплоемкость рассчитывается по апроксимационным зависимостям и зависит от температуры, Дж/(Кг*°С)

Для воды

Для хлорбензола

Для подсолнечного масла

Для масла АМТ-300