Расчет коэффициента теплопередачи

1. Определение расхода горячей воды (из уравнения теплового баланса).

Qrop ~ ^хол

G*C(T₁-T₂) = g*c(t₂-t₁) g = v *р_х, кг/с G = V * _Рг, кг/с

Где

v, V - объемный расход холодной и горячей воды, м/с

р_х, рг- плотность холодной и горячей воды, кг/м

с, С - удельная теплоемкость холодной и горячей воды

2. Определение коэффициента теплопередачи (из основного уравнения теплопередачи).

Где п = 3 - число элементов л ='3, 14

d = диаметр внутренней трубы, м L = длина трубы, м

3. Полученное значение коэффициента теплопередачи сравнивают с К, определенный расчетным путем.

Где, ос2 - коэффициенты теплоотдачи, рассчитывают через критерии

теплового подобия, Вт/м²

- толщина стенки внутренней трубы, м

- термическое сопротивление загрязнений для воды среднего качества,
м²*К/Вт.

- коэффициент теплопроводности для стали, Вт/(м*К)

1. 1. В чем сущность теплопередачи? Основное уравнение теплопередачи.

2. Что представляет собой коэффициент теплопередачи и как он
подсчитывается для однослойной и многослойной плоских стен?

3. Какие виды теплообменников вы знаете?

4. Что является основной расчетной величиной в теплообменниках?

5. Что такое средний температурный напор и как он определяется?

6. Какие методы расчета коэффициента теплопередачи вы знаете?

7. Как определяется тепловая нагрузка теплообменника?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9

" Сушка материалов воздухом"

Цель работы:

1 Изучить основные закономерности сушки с использованием
диаграммы Рамзина.

2 Установить зависимость скорости сушки материала от времени и
определить коэффициент скорости сушки.

/. Сущность и виды сушки

Сушка -термический процесс удаления влаги из влажных материалов путем ее испарения. Сушка находит широкое применение в производстве катализаторов, гранулированных каучуков и порошкообразных материалов, в резиновой промышленности для удаления влаги из шинного корда.

В зависимости от характера подвода тепла различают следующие виды сушки: 1. Конвективную (материал контактирует с горячим воздухом).

•■ ■ ■ п: 2. Контактную (материал нагревается горячим теплоносителем через стенку

сушилки).

3. Специальные: радиационная, диэлектрическая, сублимационная. Радиационная сушка - это сушка инфракрасными лучами. Диэлектрическая сушка - это сушка токами высокой частоты. Сублимационная сушка - это сушка в замороженном состоянии в глубоком вакууме, при которой лед непосредственно переходит в пар.

Наибольшее распространение в промышленности находит конвективная сушка.

Форма связи влаги с материалом определяется энергией отрыва 1 моль влаги от абсолютно сухого вещества. По величине этой энергии есть 4 формы связи: химическая, адсорбционная, капиллярная и осмотическая.

Наиболее прочная ХИМИЧЕСКАЯ связь разрушается химической реакцией или высокой температурой, а не сушкой.

АДСОРБЦИОННАЯ - связь мономолекулярного слоя влаги с наружной и внутренней (поры) поверхностью влаги.

ОСМОТИЧЕСКАЯ - связь влаги внутри клеток в растворах твердых веществ (влага набухания).

Адсорбционная связь прочнее осмотической. Они характерны для полимеров и коллоидов.

КАПИЛЛЯРНАЯ - связь влаги с материалом капиллярными силами и смачиванием.

Слабее всего влага связана с наружной поверхностью материала, прочнее
всего - с микрокапиллярами. - -|

Различают свободную и связанную влаги. Скорость испарения свободной влаги с поверхности материала равна скорости испарения с поверхности воды.

В каждом способе материал контактирует с влажным газом (воздухом). При конвективной сушке воздух отдает влажному материалу тепло и уносит испарившуюся влагу, т.е. служит тепло- и влагоносителем. При других способах воздух используется лишь для удаления влаги.

1 - вентилятор

2 - электроподогреватель воздуха

3 - сушильная камера

4 - поток для материала

5 — весы

6 — термометр для измерения температуры воздуха, поступающего в

сушильную камеру (после подогревателя)

7 - шибер для регулирования подачи воздуха

8 - психрометр

///. Техника безопасности при работе