И составление отчета

1. Величину коэффициента теплопередачи К вычисляют из уравнения (8.1). При этом средний температурный напор D t_СР определяют по формуле (8.2) по измеренным температурам холодного и горячего тепло носителей при установившемся режиме. Количество тепла, переданного от горячего теплоносителя к холодному, находят из уравнения:

(8.12)

где Q – количество тепла, воспринятого холодной водой, Вт; G_B – расход холодной воды, кг/с; c_B – теплоемкость воды, Дж/кг град, (Приложение 1, лабор. раб. №9); – конечная и начальная температуры холодной воды, °С.

При этом теплоемкость холодной воды определяют при ее средней температуре.

2. Средние температуры теплоносителей определяют с учетом того, что температуры теплоносителей при прохождении вдоль разделяющей поверхности изменяются не линейно, а экспоненциально.

При условии, если < средние температуры определяются следующим образом:

;

Если > , то

;

где: индекс «г» относится к горячему теплоносителю, а индекс «х» – к холодному.

3. Коэффициенты теплоотдачи a₁ и a₂ определяются в зависимости от режима течения по формулам (8.5, 8.9, 8.10, 8.11).

Значения физических констант берутся при средних температурах соответствующих теплоносителей. Так как температура стенки заранее неизвестна, то в качестве первого приближения при вычислении коэффициентов a'₁ и a'₂ принимается Pr/Pr_СТ = 1. После этого во втором приближении определяется значение температуры стенки t_СТ, из следующих выражений:

а) для теплового потока от горячей воды к стенке:

(8.13)

где Q – количество тепла, отданного горячей водой (или воспринятого холодной водой), Вт; F – теплопередающая поверхность, м²; t_ст1 – температура стенки со стороны горячей воды, °С.

б) для теплового потока от стенки к холодной воде:

(8.14)

где t_ст2 – температура поверхности стенки со стороны холодной воды, °С.

Затем вычисляют значения Pr_ст1 и Pr_ст2 при полученных температурах t_ст1 и t_ст2, рассчитывают более точные значения коэффициентов теплоотдачи a₁ и a₂ по формуле (8.5, 8.9, 8.10, 8.11).

4. Величину термического сопротивления загрязнений на стенках теплопередающей трубы å r_{загр .} находят из выражения (8.4).

Отчет о выполненной работе должен содержать:

1. Тему работы.

2. Цель работы.

3. Схему и описание установки.

4. Полный расчет искомых величин.

5. Выводы.

6. Таблицу измеренных величин.

1. Расход холодной воды:

а) показание ротаметра делений

б) массовый расход кг/с

2. Расход горячей воды;

а) показания ротаметра делений

б) массовый расход кг/с

Отчетная таблица

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Основное уравнение теплопередачи, его физический смысл.

2. Движущая сила процесса теплопередачи.

3. Влияние взаимного направления движения теплоносителей на движущую силу процесса теплопередачи.

4. Коэффициент теплопередачи, его физический смысл и единицы измерения.

5. Основные способы передачи тепла. Какие способы передачи тепла имеют место в теплообменнике " труба в трубе".

6. Основное уравнение теплоотдачи, его физический смысл.

7. Основной закон передачи тепла теплопроводностью (закон Фурье).

8. Коэффициент теплоотдачи, его физический смысл, единицы измерения.

9. Коэффициент теплопроводности, его физический смысл, единицы измерения.

10. Теплопередача при постоянных температурах теплоносителей.

11. Теплопередача при переменных температурах теплоносителей.

12. Выбор взаимного направления движения теплоносителей.

13. Определение поверхности теплообмена.

14. Определений тепловой нагрузки теплообменных аппаратов.

15. Определение среднего температурного напора.

16. Определение коэффициентов теплоотдачи.

17. Определение тепловой проводимости стенки, загрязнений.

18. Определение коэффициента теплопередачи.

19. Определение температуры поверхности разделяющей стенки.

20. Нагревающие и охлаждающие агенты.

21. Конструкции теплообменных аппаратов.

22. Основные критерии подобия: Nu, Pr, Gr, Re, их вид и физический смысл.

23. Конструкции теплообменных аппаратов.

24. Схема экспериментальной установки.

25. Методика проведения эксперимента.

26. Цель работы.

27. Тепловой баланс теплообменного аппарата.

ЛИТЕРАТУРА

1. Павлов К.Ф., Романков Н.Г., Носков А.А, Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1981, - с.560.

2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1971, - с.274–367.

3. Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.: Химия, 1982,. - с.490–532.

4. Молоканов Ю.К, Процессы и аппараты нефтегазопереработки. - М.: Химия, 1980. - с. 149–I88.