Практическое занятие № 21.

Тема: Исследование процессов теплопередачи и анализ работы емкостного, пластинчатого и кожухотрубного теплообменников.

Цель работы:изучить конструкцию теплообменников и их работу.

Содержание работы:Основными кинетическими характеристиками процесса тепло­передачи являются средняя разность температур, коэффициент теп­лопередачи, количество передаваемой теплоты (от этой величины зависят размеры теплообменной аппаратуры).

Связь между количеством передаваемой теплоты и площадью поверхности теплообмена определяется основным уравнением теплопере-дачи.

d Q = KF ∆ t d τ,

которое для установившегося процесса имеет вид

Q=KF ∆ t_ср ,

где dQ — количество переданной теплоты; К — коэффициент теплопередачи между средами; F — площадь поверхности теплообмена; ∆ t — разность температур между средами — движущая сила процесса; dτ — продолжительность процесса.

 

Коэффициент теплопередачи показывает, какое количество теплоты (в кДж) передается от одного теплоносителя к другому через разделяющую стенку площадью 1 м² в течение 1 ч при разно­сти температур между теплоносителями 1 град.

Площадь поверхности теплообмена (теплопередачи) аппарата определяется по формуле F = Q / K ∆ t_ср.

Чтобы воспользоваться уравнением, необходимо знать количество переданной теплоты, которое определяется из тепло­вого баланса, среднюю разность температур и коэффициент тепло­передачи между средами.

Наибольшую трудность представляет расчет средней разности температур между теплоносителями, которая определяется по начальным и конечным температурам теплоносителей и осложня­ется продольным перемешиванием теплоносителей, а также опреде­ление коэффициента теплопередачи, который зависит от режима движения теплоносителей, а также от условий, в которых протекает теплопередача.

Передача теплоты может осуществляться теплопроводностью, тепловым излучением и конвекцией.