Тепломассообменное оборудование предприятий

Контрольная работа

По способу превращения электроэнергии в тепловую:

1. Резистивный электронагрев (нагрев сопротивлением).

Электрическая энергия превращается в тепловую в проводниках в результате взаимодействия электронов с кристаллической решёткой.

2. Электродуговой нагрев. Преобразование в дуге, горящей в газовой среде.

3. Индукционный и диэлектрический. Преобразование в телах, помещённых в переменное электромагнитное поле.

4.Электронно-лучевой нагрев. Нагрев тел потоком электронов, ускоренных в электрическом поле в вакууме.

5. Лазерный (световой) электронагрев. Нагрев тел под действием пучка когерентных лучей оптического диапазона, индуцированного в оптическом квантовом генераторе.

6. Ионный нагрев- электронагрев потоком ионов, образованным электрическим разрядом в вакууме.

7.Инфракрасный нагрев — электронагрев инфракрасным излучением при условии, что излучательные спектральные характеристики излучателя соответствуют поглощательным характеристикам нагреваемой загрузки.

8.Плазменный нагрев — электронагрев стабилизированным высокотемпературным ионизированным галлом, образующим плазму.

9.Термоэлектрический нагрев — нагрев сред теплотой Пельтье, переносимый электрическим током термоэлектрической батареи от источника, имеющего более низкую, чем температура потребителя.

Вопрос 51.Классификация выпарных аппаратов и установок.

Выпарные аппараты можно классифицировать следующим образом.

1. По принципу действия — на аппараты периодического и непрерывного действия. Периодические аппараты имеют ряд преимуществ перед непрерывными; при одной и той же начальной и конечной концентрациях раствора в них достигаются более высокие коэффициенты теплопередачи; облегчается перекачка концентрированного вязкого раствора, так как ее можно осуществить после концентрирования при атмосферном или повышенном давлении (в вакуум-выпарных аппаратах непрерывного действия откачка вязкого раствора затруднена, особенно из последней ступени).

Однако эти установки могут использоваться лишь при небольших производительностях. электроэнергия выпарной аппарат сушилка

2. По первичному теплоносителю — на аппараты с паровым, газовым (продукты сгорания, горячий воздух и др.), жидкостным (вода, масло и. др.) теплоносителем, а также с электрическим обогревом. В промышленной практике чаще всего применяют обогрев паром, обеспечивающий высокий коэффициент теплоотдачи наряду с удобством регулирования установки. В ряде случаев целесообразно использование тепла отходящих газов различных технологических агрегатов.

55 стр., 27429 слов

«Кожухотрубчатый теплообменный аппарат»

... принудительной конвекции потоки нагретой (или охлажденной) жидкости или газа переносятся под действием насосов или вентиляторов. Явление конвекции весьма распространено в природе. Типичными примерами ... возникновения естественной конвекции требуется подогрев жидкости снизу (или охлаждение сверху), причем нагрев в разных участках должен быть неравномерным. Кроме естественной конвекции, возможна и ...

3. По совмещению стадий нагрева и парообразования — на аппараты, в которых эти стадии совмещены, аппараты с вынесенной зоной парообразования и с вынесенной поверхностью нагрева. Последние два типа аппаратов применяют для предотвращения интенсивных отложений на поверхности нагрева.

4. По подвижности поверхности нагрева — на аппараты с неподвижной и подвижной поверхностью нагрева. Применение последней вызвано стремлением интенсифицировать процесс теплообмена. Подвижность поверхности нагрева обеспечивается ее вращением или вибрацией. В таких аппаратах скорость движения жидкости относительно поверхности нагрева высока, вследствие чего существенно повышается интенсивность теплообмена; отложения уменьшаются либо предотвращаются полностью. При этом существенно повышается степень концентрирования растворов.

5. По способу организации движения раствора — на аппараты с естественной и принудительной циркуляцией, однократной и многократной. Естественная циркуляция может осуществляться в объеме аппарата либо обеспечиваться специальными, циркуляционными трубами. Принудительная циркуляция организуется с помощью насосов, мешалок или подачи пара (газа).

Циркуляция (перемещение) раствора может создаваться также путем вращения либо обеспечиваться специальными циркуляционными трубами. Принудительная циркуляция организуется с помощью насосов, мешалок или подачи пара (газа).

Циркуляция (перемещение) раствора может создаваться также путем вращения либо вибрацией поверхности нагрева.

6. По расположению зоны испарения — на аппараты, в которых испарение раствора производится либо внутри труб, либо в объеме аппарата. При этом жидкость может находиться снаружи поверхности нагрева или же внутри ее.

7. По степени заполнения сечения труб — на аппараты с заполненным и незаполненным сечением. К последним относятся аппараты со вставками и пленочные. Пленочные выпарные аппараты получают в настоящее время все более широкое распространение благодаря тому, что обладают высокой интенсивностью теплообмена при малых температурных напорах. По способу движения пленки такие аппараты подразделяются на аппараты с ниспадающей и восходящей пленкой, а также пленкой, движущейся под действием центробежных сил.

8. По направлению движения пара и жидкости — на аппараты, в которых жидкость движется снизу вверх или же сверху. Аппараты с ниспадающей пленкой также подразделяются по направлению движения вторичного пара — вверх или вниз. Последний способ благоприятно сказывается на режиме теплообмена, так как движение пара и пленки в одном направлении способствует увеличению скорости пленки и ее турбулизации.

4 стр., 1907 слов

Аппараты ИК-нагрева

... режим в камере. 1.1 Аппараты с ИК-нагревом периодического действия, Печь шашлычная ПШСМ-14: 1 - подставка ... белковой основы продуктов, обеспечивать равномерный нагрев поверхности изделий, предотвращать «ожог» поверхности, проводится в режиме, обеспечивающим ... (в кварцевых трубках), устройство для фильтрации паров, цепной транспортёр, транспортирующие противни, электрооборудование (панель, ...

9. По ориентации поверхности нагрева — на аппараты, в которых поверхности нагрева располагаются вертикально, горизонтально или наклонно.

Выпарные аппараты могут подразделяться также по степени концентрирования — на аппараты небольших концентраций (первые корпуса МВУ) и аппараты высоких концентраций, используемые в однокорпусных установках и в последних ступенях МВУ; по производительности — на аппараты малой и большой производительности.

Вопрос 75.Отличие действительной сушилки от теоретической.

В действительной сушилке в отличие от теоретической, возникают добавочные потери тепла и дополнительно может быть подведено тепло непосредственно в сушильную камеру (при установке в ней калориферов).

В теоретической сушилке процесс сушки протекает при постоянной энтальпии воздуха. Постоянство энтальпии воздуха объясняется тем, что испарённая влага вносит в воздух ровно столько тепла, сколько было затрачено на её испарение при охлаждении воздуха.

Задача №1

Определить поверхность нагрева рекуперативного водовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход воздуха при нормальных условиях V1=40* 103м3/ч, средний коэффициент теплопередачи от воздуха к воде К=23 Вт/(м2·оС), начальные и конечные температуры воздуха и воды равны, соответственно, t1’=400 оС, t1»=180 оС, t2’=35 оС, t2»=115 оС. Также определить расход воды G 2 через теплообменник. Объемная теплоемкость воздуха Ср1 Дж/(м3·оС).

Данные, необходимые для решения задачи выбрать из таблицы 2. Потерями в окружающую среду пренебречь.

Решение

1.Определим физические характеристики воздуха при нормальных физических условиях (В=760 мм.рт.ст.=101320 Н/м2,t1=0 оС=273 К) плотность воздуха(при нор.физ.усл) =1,293 кг/м3

2.Определим удельный объем воздуха при НФУ

3.Определим массовый расход воздуха через теплообменник

4.Определим среднюю температуру воздуха (холодного теплоносителя)

5.Определим теплоемкость воздуха при 75 оС

6.Определим количество теплоты, полученное воздухом

7.Определим среднелогарифмический температурный напор при прямоточном теплообменнике

8.Определим необходимую площадь прямоточного теплообменника

9.Определим температурный напор при противоточном теплообменнике

10.Определим необходимую площадь противоточного теплообменника

Задача №2

Сушильная установка имеет производительность по влажному материалу G 1=0,27 кг/с. Начальная влажность материала w1= 18%, конечная w2 =2%. Теплоноситель — атмосферный воздух с температурой t0=20 оС, относительной влажностью ц0 =70%. Температура воздуха после калорифера t1 =100оС, отработанного воздуха t2 =40оС. Тепловые потери составляют Q Т=20кВт. Определить удельный расход воздуха и теплоты (на испарение 1 кг влаги), секундный расход воздуха и теплоты, а также расход пара на калорифер, если пар сухой насыщенный с давлением р=0,3 МПа.

1.Определяем количество влаги W, испарившееся из материала по уравнению материального баланса продукта, подвергающегося сушке

2.По диаграмме состояния воздуха находятся влагосодержание и энтальпии воздуха на входе в калорифер х0=0,026 кг/кг сух.вх; I0=104,6 кДж/кг сух.вх. Параметры воздуха после калорифера (перед сушилкой) t1=100 C;х1=0,026 кг/кг сух.вх; I1=175,7 кДж/кг сух.вх. Параметры отработанного воздуха t2 =40оС; I2=170 кДж/кг сух.вх; х2=0,045 кг/кг сух.вх

22 стр., 10881 слов

Кондиционирование воздуха в зрительных залах клубов и кинотеатров

... плотность воздуха, кг/м3, подаваемого в зрительный зал, определяемая ... удельной тепловой характеристики в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха, определяется согласно таблице 2.1. [1]. внутренняя расчетная температура воздуха создаваемая совместной работой ... компенсации воздуха удаляемого общеобменной вытяжной вентиляцией, ... наружного воздуха) способствует снижению расхода холода ...

3.Вычисляем удельный расход воздуха

4.Общий расход воздуха

5.Вычисляем удельный расход теплоты

6.Общее количество полезной теплоты, отдаваемой воздухом высушиваемому материалу

7.Тепловые потери

8.Расход греющего пара в калорифере