ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методика теплового расчета из "Машины и аппараты химических производств" Тепловой расчет должен быть увязан с конструктивным и гидравлическим расчетами. [c.152] Конструкцию проектируемого теплообменника выбирают на основе техно-экономических соображений с целью достижения высокой интенсивности теплообмена, простоты, компактности, удобства монтажа и ремонта, надежности в работе и минимальной стоимости. [c.152] Определяющие размеры (диаметры, длины, высоты) следует принимать по существующим нормалям (нормали Главхиммаша) или рекомендациями промышленной практики. [c.152] Скорости рабочих сред в аппаратах должны обеспечивать благоприятные условия теплообмена, но не вызывать сильного возрастания гидравлических сопротивлений. [c.152] Исходя из практических данных рекомендуется принимать значения скоростей для жидкостей и растворов — до 3 м1сек для газов — до 25 м сек для насыщенных паров при конденсации —до 10 м сек. [c.152] Определение места движения рабочих сред в трубном или межтрубном пространстве производят в зависимости от температур теплоносителей и их вида, характера загрязнений, величины гидравлических сопротивлений и др. При этом вещества, дающие плотные осадки, желательно пропускать по внутренним каналам, конденсирующиеся пары — в межтрубном пространстве и т. п. [c.152] Если значения теплоемкостей теплоносителей в рассматриваемом интервале температур нельзя принять постоянными, то могут быть использованы средние теплоемкости. Для точного расчета берут среднеинтегральные теплоемкости. С некоторым приближением можно брать истинную теплоемкость при средней температуре теплоносителя или среднеарифметическую из истинных теплоемкостей при конечных температурах. [c.153] В уравнениях тепловых балансов расходы могут быть выражены в весовых (О), объемных (У) или в молярных [В) количествах в единицу времени. При этом в уравнения надо подставлять соответствующие размерности теплосодержания ккал/кг ккал/м ккал/кг-мол) или теплоемкости ккал/кг град ккал/м град ккал/кг-мол град). [c.153] Приведенные выше ур-ния (6,80), (6,81), (6,82) должны быть дополнены, если в процессе теплообмена имеет место приход или расход тепла за счет химических реакций или каких-либо превращений рабочей среды. [c.153] Значение коэффициента наиболее точно определяется опытнЫм путем. Из промьш1ленной практики известно, что у теплообменников потери тепла в окружающую среду обычно невелики и составляют 2—3%. Поэтому значение может быть принято равным 0,97—0,98. [c.153] Расходы теплоносителей Ог, 0 , Ог, Ог вычисляют по ур-ниям (6,80), (6,81), (6,82). Эти уравнения также могут быть использованы для определения конечной температуры одного из теплоносителей, когда известны расходы обеих рабочих сред. [c.153] Если конечные температуры обоих теплоносителей неизвестны, то ими нужно предварительно задаваться с таким расчетом, чтобы минимальная разность температур между теплоносителями была не меньше 5°С. [c.153] Последний случай наиболее часто встречается в теплообменных аппаратах, которые в зависимости от направления движения в них рабочих сред делятся на аппараты прямого тока, противоточные, с перекрестным током и со смешанным током (сложным направлением движения теплоносителей). [c.154] Различные схемы движения теплоносителей в теплообменниках и графическое представление характера изменения температур рабочих сред показаны на фиг. 44. [c.154] При расчете температурного режима теплообменника необходимо сначала установить характер изменения температур теплоносителей и выбрать схему их движения исходя из того, чтобы обеспечить как можно большую среднюю разность температур М р, наилучшее использование тепла рабочих сред, самые благоприятные условия теплопередачи и минимальную температуру стенок аппарата. Этим требованиям лучше всего удовлетворяет противоточная схема. [c.154] В случае, если конечная температура подогреваемой рабочей среды не должна превышать известного предела, прямоточная схема будет иметь преимущества как предотвращающая возможность повышения заданной конечной температуры нагреваемой среды. [c.154] Сравнения показывают, что при схеме смешанного тока средняя разность температур при одинаковых начальных и конечных температурах ниже, чем при противоточной, но выше чем при прямоточной схеме. Точно так же перекрестный ток по своей эффективности занимает промежуточное положение между прямым током и противотоком. [c.154] В применяемых на практике теплообменниках по условиям их работы не всегда удается обеспечить самую выгодную схему — противоток, чаще всего имеют место схемы смешанного и перекрестного токов. [c.154] При вычислении Д/ р, Д б, Д л для перекрестного и смешанного токов возникают известные трудности. В этих случаях Мер определяется приближенно. [c.154] При ПОСТОЯННОЙ температуре одного или обоих теплоносителей все схемы движения рабочих сред (прямоток, противоток, перекрестный и смешанный ток) равноценны. [c.155] Вернуться к основной статье