Розглянемо приклад застосування рівняння теплового балансу.

Визначити кількість тепла Q, що передається та витрату насиченої водяної пари для нагрівання G₂= 10 кг/с води від початкової температури t_2n = 15ºС до t_2k= 55ºС. Тут слід пояснити, що пара може бути перегрітою (яка веде себе подібно газу і тоді може при постійному тискові охолоджуватись до стану насичення і насиченою, яка буде віддавати тепло при конденсації, перетворюючись на конденсат, а температура конденсації змінюватись не буде, її значення залежить від тиску конденсації. Оскільки тиск конденсації в умові не заданий розглянемо два варіанти:

1) P_нас= 1 ат; 2) Р_нас= 3 ат.

Рівняння теплового балансу має вигляд

Q= G₁∙r = G₂∙c₂(t_2k - t_2n) (8)

тут Q – кількість тепла, що передається від пари при її конденсації до води, яка нагрівається

по І варіанту r = 2264 кДж/кг (табл. LVІІ при Р = 1 ат, t_конд= 99,1ºС)

по ІІ варіанту r = 2171 кДж/кг (при Р = 3 ат, t_конд= 132,9ºС).

Для визначення кількості тепла Q не можемо скористатись лівою частиною рівняння (8), оскільки невідома витрата гріючої (насиченої) пари. Для цього використаємо праву частину рівняння (8)

Q= G₂∙c₂(t_2k - t_2n)

тут с₂ - фізична константа – теплоємність води, значення якої знаходимо з довідника. З таблиці ХХХІХ при середній температурі води ºС, с₂=4180 Дж/кг·К.

Таким чином, кількість тепла необхідна для нагрівання води

Q = 10·4180·(55-15) = 1,67·10⁶Вт.

Витрата гріючої пари буде

І варіант: кг/с;

ІІ варіант: кг/с.

Розрахунок теплообмінної апаратури включає:

1. Визначення кількості тепла (теплового потоку) на основі рівняння теплового балансу.

2. Визначення поверхні теплообміну F з основного рівняння теплопередачі.

Основним при аналізі та розрахунках кількості тепла, що передається, є визначення лімітуючої стадії, вибір відповідного рівняння для розрахунку та пошук технологічних та конструктивних рішень для інтенсифікації процесу теплообміну.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ТЕПЛОВІ ПРОЦЕСИ	\|	Передача тепла шляхом теплопровідності.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.