Графіки зміни температури теплоносіїв
При значенні (∆tб/∆tм) 1,7;
Протиток: ∆tб = 385 - 70 = 315; ∆tм = 240 - 5 = 235;
1.4коефіцієнт тепловіддачіk, Вт/(м2·K), за формулами:
(3.а)
(3.б)
де α1 - коефіцієнт тепловіддачі від теплоносія, що гріє, до поверхні внутрішньої труби, Вт/(м2×К), 280;
α2 – коефіцієнт тепловіддачі від поверхні внутрішньої труби до теплоносія, що нагрівається, Вт/(м2×К), 2300;
dст - товщина стінки труб, м, d = 2,5 · 10-3;
λст – коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки труб, Вт/(м×К), λ = 100;
d1, d2, dср - внутрішній, зовнішній та середній діаметр внутрішньої труби, м, d1 = 33 · 10 -3, d2 = 38 · 10 -3.
якщо α1 > α2, то dср = dн (d2); якщо α1 ≈ α2, то dср = 0,5(dн + dв), якщо α1 261).
4відповісти на контрольні питання
1. Який пристрій називається теплообмінним апаратом?
Пристрої, призначені для передачі теплоти від одного середовища до іншого, називають теплообмінними апаратами або теплообмінниками.
2. які типи теплообмінних апаратів ви знаєте?
Поверхневі теплообмінники (рекуперативні тарегенеративні),контактні(змішувальні),з внутрішніми джерелами теплоти.
3. схеми руху теплоносіїв у теплообмінних апаратах?
- прямоткові теплообмінники, коли теплоносія рухаються в одному напрямку;
- протипотужні теплообмінники, коли теплоносії рухаються в протилежних напрямках;
- змішані теплообмінники, коли в одних частинах теплообмінника - прямоточний рух, в інших - протиточний;
- перехресні, коли в теплообмінниках теплоносії рухаються у перехресному напрямку.
4. якірівняння покладено основою теплового розрахунку теплообмінників?
Рівняння теплового балансу та рівняння теплопередачі.
5. які процеси передачі теплоти відбуваються в рекуперативному теплообміннику труба в трубі?
- від гарячого теплоносія до зовнішньої стінки внутрішньої труби-конвекцією та тепловим випромінюванням;
- через стінку внутрішньої труби – теплопровідністю;
- від внутрішньої поверхні внутрішньої труби до холодного теплоносія – конвекцією та тепловим випромінюванням.
6. у разі можна розраховувати коефіцієнт теплопередач за формулами плоскої пластини?
Приdвн/dн≤ 1,5 або колипохибка, %, при визначенні коефіцієнта теплопередачі за формулами для плоскої і циліндричної стінки становить не більше 4 % .
Обробка повітря в камері припливу здійснюється з частковою рециркуляцією. в камері процес змішування повітря може здійснюватися двома способами.
Н – точка зовнішнього повітря; В – точка внутрішнього повітря;
Рисунок 1 – Схема руху повітря
Перший метод: зовнішнє повітря поєднується з внутрішнім повітрям, що забирається з приміщення підігрівається в калорифері і подається в приміщення з температурою tпр, °С.
2-ий спосіб: якщо точка суміші лежить в області нижче j = 100 %, тоді зовнішнє повітряпопередньо підігріваєтьсяв калорифері 1-го ступеня до температури , °C, змішується з внутрішнім повітрям , Догрівається в калорифері 2-го ступеня і подається в приміщення з температурою tпр.
вихідні дані (таблиця 1) та інші дані:
- масова витрата внутрішнього повітря Gв, кг/с; його температура tв, ° С; і відносна вологість jв,%.
Визначити (з використанням id-діаграми)
1.точку внутрішнього повітря та всі її параметри: tв, ° С; jв,%; dв, г/кг; iв, кДж/кг; tр, ° С; рп, Па; tм, °С.
2. точку зовнішнього повітря та її питому ентальпію iн кДж/кг;
3. точку суміші та всі параметри суміші: tсм, ° С; jсм, %; dсм, г/кг; iсм, кДж/кг; tр, ° С; рп, Па; tм, °С.
4. точки припливного повітря та її параметри: tпр, ° С; jпр, %; dпр, г/кг; iпр, кДж/кг; рп, Па; tр, ° С; tм, °С.
5.Кількість теплоти на підігрів повітря, Вт:
1) у прямоточній припливній камері Qпрям;
2) при змішуванні повітря:
- при 1-му способі змішування: Qсм від tсм до tпр, ;
- при 2-му способі змішування:
– у 1-му ступені підігріву Q1 від t1 до t1;
- 2-го ступеня підігріву Q2 від tсм до tпр; ∑Q = QI + QII.
6. визначити економію витрати теплоти за рахунок застосування змішування повітря, %.
7.Мінімальну температуру внутрішньої поверхні зовнішнього огородження для внутрішнього повітря (t2) з метою недопущення утворення на ній конденсату.
8. відповідати на контрольні питання:
- що таке вологе повітря?
- Показники вологості повітря?
- що можна визначити за id діаграмою?
- Що таке температура точки роси?
- Що таке температура мокрого термометра?
Таблиця 1 – вихідні дані
Загальні теоретичні положення
Вологеповітря- це двокомпонентна суміш, що складається з сухої частини повітря і водяної пари.
Вологе повітря є одним з окремих випадків газової суміші. для практики цікаве вологе повітря при тисках близьких до атмосферного і температурах від мінус 50 °С до плюс 100...150 °С. при цих параметрах сухе повітря може перебувати тільки в газоподібному стані, а вода - впароподібному, рідкому або твердому агрегатному стані (найдрібніших кристаликів води), залежно від температури суміші. Для параметрів з достатньою для технічних розрахунків точністю можна розглядати водяну пару, що міститься у вологому повітрі як ідеальний газ, так само як і сухе повітря.
Суміш сухого повітря та перегрітої водяної пари – цененасиченевологе повітря. Суміш сухого повітря та насиченої водяної пари – це насичене вологе повітря.
абсолютна вологістьD, кг/м3 – одиниця маси водяної пари Мв. п, що містилася в одиниці об'єму вологого повітря V ст. в:
(1)
відносна вологістьφ, % – відношення абсолютної вологості до максимально можливої абсолютної вологості за даної температури повітря t, °С,
(2)
відносну вологість можна визначити також відносинами:
(3)
де ρ і ρ нас – щільність водяної пари при температурі t і щільність водяної пари
пара насиченого вологого повітря;
рів. п і рнас - парціальний тиск водяної пари при температурі t і парціальний тиск насиченого вологого повітря.
Оскільки вологе повітря -термодинамічна система(двокомпонентна суміш) тому вологе повітря, як робоче тіло, підкоряється законна суміші ідеального газу.
якщо записати рівняння стану окремо для водяної пари та сухого повітря, що входять до об'єму вологого повітря:
рів. пvв. п = Мв. пRв. пТв. п;
рс. вс. в = Мс. вRс. у с. вТс. в.,
і почленно розділити одне рівняння на інше, то отримаємо:
- Rс. в = 287 дж/(кг·град) та Rв. п = 462 дж/(кг·град);
- тисквологого повітря (як суміші), Па, за законом Дальтона дорівнює сумі парціальних тисківсуміші,
рів. в = рс. в + рів. п.; (4)
- температуравологого повітря, К, має таке ж значення як сухе повітря та водяні пари, так як у цій суміші температура його вирівнюється:
Тв. в = Тс. в = Тв. п = Т, (5)
тоді рс. в = рбар - рів. п, отримаємо рівняння визначення, оскільки тиск вологого повітря близько до атмосферному.
ступінь насиченняψt – ставлення вмісту вологи d до максимально можливого вмісту вологи вологого повітря при даній температурі tнас:
(7)
Параметри вологого повітря, як суміші ідеальних газів
тисквже розглянуто при визначенні вмісту вологи через тиск компонентів, формула (4).
Температурутеж вже розглянута при визначенні вмісту вологи через тиск компонентів, формула (5).
масавологого повітря, кг, дорівнює сумі творів масових часток на масу кожного компонента (gс..в – сухого повітря та gв. п – водяної пари),
Мв. в = gс. вМс. + gв. пМв. в 8)
де gс. в – масова частка сухого повітря,