ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплопроводность из "Теплопередача и теплообменники" Другие параметры, определяющие свойства теплоносителя (теплоемкость Ср, плотность молекулярный вес М), известны из термодинамики и не требуют детального рассмотрения. Будет полезным тем не менее напомнить определение этих параметров для смесей и при высоких давлениях. [c.44] На практике проектировщик химической аппаратуры имеет дело чаще всего со смесями газов или жидкостей и лишь в виде исключения с индивидуальными веществами. Приведем в качестве примера газовую промышленность. В зависимости от сырья и методов его переработки состав газа может быть различным, но всегда это будет смесь Н2, СО, СО2, N2, Н2О, СН4, а возможно и других углеводородов с примесью О2, соединений серы и т. п. Опуская незначительные примеси, мы должны при расчете теплообменников каждый раз учитывать основной состав газа. Известно, например, что высокое содержание водорода или метана вызывает увеличение значения а. Коротко говЪря, на практике мы имеем дело по преимуществу со смесями, что усложняет расчеты. [c.44] Если известны объемные или весовые доли, то можно рассчитать эквивалентные (называемые также средними) значения для газовой смеси. Параметры X и т) для смесей были рассмотрены выше, а остальные найдем по следующим формулам. [c.45] Данные, относящиеся к отдельным компонентам, берут преимущественно из таблиц. Обычными простыми зависимостями можно пользоваться до тех пор, пока не появятся высокие давления. Определение плотности и теплоемкости усложняется не только для смесей, но и для однородного теплоносителя в случае высоких давлений. При этом становятся ненадежными все законы для идеальных и близких к ним газов, а следовательно, и вышеприведенные уравнения. [c.45] Рассмотрим вкратце метод определения в таких условиях параметров 7 и Ср. [c.45] Уравнение Ван-дер-Ваальса, несложное по форме и ясное по физическому смыслу, облегчает понимание поведения действительных газов в отличие от газов идеальных, но оно, к сожалению, носит приближенный характер. Этим объясняется огромное число работ, вносящих в него поправки. [c.46] Другие уравнения оперируют с еще большим числом постоянных. [c.46] Уравнения этого рода пригодны для практических целей в исключительных случаях, потому что они достаточно исследованы только для однородных газов. Поэтому для решения задач в области химической техники наиболее целесообразными являются методы, по возможности самые обобщенные, которые легко применить также и к газовым смесям. Если при этом принять во внимание, что найденные параметры будут использованы в уравнениях далеко не идеальной точности (например, описывающих теплоотдачу), то даже и менее точные, но зато универсальные и простые для расчета методы представляются наиболее соответствующими задачам из области теплообмена. [c.46] К подобию термодинамических состояний относятся значения коэффициента Z. Он одинаков для всех газов при одних и тех же приведенных параметрах и р р. [c.46] Более точная диаграмма приведена в конце книги (приложение 22). [c.47] Здесь Т выражено в °К, — в атм. [c.47] Рассматривая рис. 1-9, можно заметить, что при J3пp = 8 и 2=1 все газы ведут себя как идеальные независимо от температуры. [c.47] И на той же диаграмме отыщем поправочный коэффициент для смеси. Около критической точки следует ожидать больших неточностей. [c.48] Независимо от этих обобщений для некоторых промышленно важных смесей в литературе можно найти зТ1ачения коэффициента определенные экспериментально (например, для смесей Н2 и N2 [251). [c.48] Ошибки, которые могут получиться при применении обобщенного метода, Хоуген и Ватсон оценивают максимально в 15% и прежде всего в области, близкой к критической точке. Для многих газов ошибка будет значительно меньше. [c.48] Теплоемкость. Приведенными параметрами и р пользуются для определения термодинамического состояния действительных газов, а также других термодинамических величин (энтальпия, энтропия, теплоемкость и т. п.), описывающих тепловое состояние системы. Следует заметить, что все эти приведенные величины выводятся по ранее описанному обобщенному методу. [c.48] Более точная диаграмма приведена в конце книги (приложение 24). [c.48] Приведенное выше обобщение не дает непосредственно величину теплоемкости, а лишь показывает ее изменения, вызванные давлением. Чтобы найти значение теплоемкости для данных Тар, надо определить сначала Срм для данной температуры и атмосферного давления, а затем прибавить к ней разность — Срм)- отсчитанную по диаграмме, учитывающей давление при той же температуре. [c.48] Далее следует найти на диаграмме разность теплоемкостей для смеси, определяемую изменением давления. [c.49] При составлении тепловых балансов, когда требуется большая точность, лучше пользоваться другими обобщениями, которые ставят в зависимость от приведенных параметров изменение с давлением энтальпии (рис. 1-11) (Я —Я) . [c.49] Вернуться к основной статье