лабораторный практикум по теплообмену

На рис. П.2 приводится пример изображения приборов на схеме лабораторной установки.

	FI	PdI	TIR
		2
	1		3

Рис. П.2. Изображение контрольно-измерительных приборов на схеме лабораторной установки:

1 – индикация расхода; 2 – индикация разности давлений на регулирующем вентиле; 3 – индикация и регистрация температуры

Опознавательная окраска трубопроводов

Вхимической промышленности трубопроводы окрашиваются в опознавательные цвета для быстрого определения их содержимого

иоблегчения управления производственным процессом. Опознавательная окраска способствует также безопасной эксплуатации технологического оборудования.

Действующими стандартами регламентируется окраска оборудования в тот или иной цвет в зависимости от химической природы среды и её состояния внутри трубопроводов и аппаратов.

Вучебных лабораториях кафедры «Процессов и аппаратов химической технологии» РХТУ имени Д. И. Менделеева с теми же целями, что и в промышленности, также применена опознавательная окраска трубопроводов.

Цвета применённой в лаборатории окраски в основном соответствуют стандарту и приводятся в следующей таблице:

Цвет	Среда		Цвет	Среда
Зелёный	Вода водопроводная		Серый	Пар водяной
Красный	Вода, получившая до-		Синий	Воздух
	полнительную энер-
	гию (механическую
	или тепловую)
Чёрный	Канализация		Жёлтый	Газ природный
		61

Физические свойства воды на линии насыщения

t,	ρ,	µ·103,	β,	h',	cp,	λ,	Pr
°С	кг/м3	Па·с	К–1	кДж/кг	Дж/(кг·К)	Вт/(м·К)
0	999,8	1,793	−0,683	0,0	4217,6	0,5665	13,33
1	999,9	1,732	−0,503	4,2	4214,0	0,5683	12,84
2	999,9	1,675	−0,328	8,4	4210,7	0,5701	12,37
3	1000,0	1,621	−0,160	12,6	4207,7	0,5718	11,93
4	1000,0	1,569	0,003	16,8	4204,8	0,5735	11,51
5	1000,0	1,520	0,161	21,0	4202,2	0,5751	11,11
6	999,9	1,474	0,313	25,2	4199,9	0,5767	10,74
7	999,9	1,429	0,461	29,4	4197,7	0,5783	10,37
8	999,8	1,387	0,605	33,6	4195,6	0,5798	10,04
9	998,8	1,347	0,744	37,8	4193,8	0,5813	9,718
10	999,7	1,308	0,880	42,0	4192,1	0,5828	9,408
11	999,6	1,271	1,012	46,2	4190,6	0,5844	9,115
12	999,5	1,236	1,141	50,4	4189,2	0,5859	8,836
13	999,4	1,202	1,267	54,6	4187,9	0,5875	8,570
14	999,2	1,1699	1,389	58,8	4186,7	0,5891	8,315
15	999,1	1,1391	1,509	62,9	4185,6	0,5906	8,073
16	998,9	1,1095	1,626	67,1	4184,7	0,5922	7,840
17	998,8	1,0811	1,740	71,3	4183,8	0,5937	7,618
18	998,6	1,0539	1,851	75,5	4183,0	0,5953	7,406
19	998,4	1,0278	1,961	79,7	4182,3	0,5968	7,202
20	998,2	1,0026	2,068	83,9	4181,7	0,5983	7,007
21	998,0	0,9785	2,173	88,0	4181,2	0,5999	6,820
22	997,8	0,9553	2,275	92,2	4180,7	0,6014	6,641
23	997,5	0,9330	2,376	96,4	4180,2	0,6029	6,468
24	997,3	0,9115	2,475	100,6	4179,8	0,6044	6,303
25	997,0	0,8907	2,572	104,8	4179,5	0,6059	6,144
26	996,8	0,8708	2,667	109,0	4179,2	0,6074	5,991
27	996,5	0,8515	2,761	113,1	4179,0	0,6089	5,844
28	996,2	0,8330	2,853	117,3	4178,8	0,6104	5,703
29	995,9	0,8150	2,944	121,5	4178,6	0,6119	5,566
30	995,6	0,7977	3,033	125,7	4178,5	0,6133	5,435
31	995,3	0,7810	3,120	129,8	4178,4	0,6148	5,309
32	995,0	0,7649	3,206	134,0	4178,3	0,6162	5,187
33	994,7	0,7493	3,291	138,2	4178,3	0,6176	5,069
34	994,4	0,7342	3,375	142,4	4178,2	0,6190	4,955
35	994,0	0,7196	3,457	146,6	4178,2	0,6204	4,846
				62

36	993,7	0,7054	3,539	150,7	4178,3	0,6218	4,740
37	993,3	0,6917	3,619	154,9	4178,3	0,6232	4,638
38	993,0	0,6785	3,698	159,1	4178,4	0,6246	4,539
39	992,6	0,6656	3,776	163,3	4178,5	0,6259	4,444
40	992,2	0,6532	3,853	167,5	4178,6	0,6273	4,351
41	991,8	0,6411	3,929	171,6	4178,7	0,6286	4,262
42	991,4	0,6294	4,004	175,8	4178,9	0,6299	4,175
43	991,0	0,6180	4,078	180,0	4179,1	0,6312	4,092
44	990,6	0,6070	4,151	184,2	4179,2	0,6325	4,011
45	990,2	0,5963	4,224	188,4	4179,4	0,6338	3,932
46	989,8	0,5859	4,295	192,5	4179,7	0,6351	3,856
47	989,4	0,5758	4,366	196,7	4179,9	0,6363	3,782
48	988,9	0,5660	4,437	200,9	4180,1	0,6375	3,711
49	988,5	0,5564	4,506	205,1	4180,4	0,6388	3,641
50	988,0	0,5471	4,575	209,3	4180,7	0,6400	3,574
52	987,1	0,5293	4,710	217,6	4181,3	0,6423	3,446
54	986,2	0,5124	4,844	226,0	4182,0	0,6446	3,324
56	985,2	0,4964	4,974	234,4	4182,7	0,6469	3,210
58	984,2	0,4812	5,103	242,7	4183,5	0,6490	3,102
60	983,2	0,4668	5,230	251,1	4184,4	0,6511	3,000
62	982,2	0,4531	5,355	259,5	4185,3	0,6532	2,903
64	981,1	0,4401	5,478	267,8	4186,3	0,6552	2,812
66	980,0	0,4276	5,599	276,2	4187,4	0,6571	2,725
68	978,9	0,4158	5,719	284,6	4188,5	0,6589	2,643
70	977,8	0,4045	5,838	293,0	4189,7	0,6607	2,565
72	976,6	0,3937	5,955	301,4	4190,9	0,6625	2,490
74	975,4	0,3833	6,071	309,7	4192,2	0,6641	2,420
76	974,2	0,3735	6,185	318,1	4193,6	0,6657	2,353
78	973,0	0,3640	6,299	326,5	4195,0	0,6672	2,289
80	971,8	0,3550	6,411	334,9	4196,5	0,6689	2,228
82	970,5	0,3463	6,523	343,3	4198,1	0,6704	2,170
84	969,3	0,3380	6,634	351,7	4199,7	0,6718	2,114
86	968,0	0,3300	6,744	360,1	4201,4	0,6730	2,062
88	966,7	0,3224	6,853	368,5	4203,2	0,6741	2,011
90	965,3	0,3150	6,962	376,9	4205,0	0,6751	1,963
92	964,0	0,3080	7,070	385,4	4207,0	0,6760	1,917
94	962,6	0,3012	7,178	393,8	4209,1	0,6768	1,873
96	961,2	0,2946	7,286	402,2	4211,4	0,6775	1,830
98	959,8	0,2883	7,393	410,6	4213,8	0,6782	1,790
100	958,4	0,2823	7,500	419,1	4216,4	0,6788	1,753
				63

Свойства водяного пара в состоянии насыщения в зависимости от температуры

t,	T,	p,	v",	h",	r,
°С	К	кПа	м3/кг	кДж/кг	кДж/кг
30,0	303,15	4,2417	32,929	2555,9	2430,2
31,0	304,15	4,4913	31,199	2557,7	2427,9
32,0	305,15	4,7536	29,572	2559,5	2425,5
33,0	306,15	5,0290	28,042	2561,4	2423,2
34,0	307,15	5,3182	26,602	2563,2	2420,8
35,0	308,15	5,6217	25,246	2565,0	2418,4
36,0	309,15	5,9401	23,968	2566,8	2416,1
37,0	310,15	6,2740	22,764	2568,6	2413,7
38,0	311,15	6,6240	21,629	2570,4	2411,3
39,0	312,15	6,9907	20,558	2572,2	2408,9
40,0	313,15	7,3749	19,548	2574,0	2406,5
41,0	314,15	7,7772	18,594	2575,8	2404,2
42,0	315,15	8,1983	17,694	2577,6	2401,8
43,0	316,15	8,6390	16,843	2579,4	2399,4
44,0	317,15	9,0998	16,039	2581,1	2396,9
45,0	318,15	9,5817	15,278	2582,9	2394,5
46,0	319,15	10,085	14,559	2584,7	2392,2
47,0	320,15	10,612	13,879	2586,5	2389,8
48,0	321,15	11,161	13,236	2588,3	2387,4
49,0	322,15	11,735	12,626	2590,1	2385,0
50,0	323,15	12,335	12,048	2591,8	2382,5
51,0	324,15	12,960	11,501	2593,6	2380,2
52,0	325,15	13,612	10,982	2595,4	2377,8
53,0	326,15	14,292	10,490	2597,2	2375,4
54,0	327,15	15,001	10,024	2598,9	2372,9
55,0	328,15	15,740	9,581	2600,7	2370,5
56,0	329,15	16,510	9,161	2602,4	2368,1
57,0	330,15	17,312	8,762	2604,2	2365,7
58,0	331,15	18,146	8,383	2606,0	2363,3
59,0	332,15	19,015	8,023	2607,7	2360,8
60,0	333,15	19,919	7,681	2609,5	2358,4

64

Физические свойства сухого воздуха

(р = 100 кПа = 750 мм рт. ст.)

t,	ρ,	µ·106,	cp,	λ,	Pr
°С	кг/м3	Па·с	Дж/(кг·К)	Вт/(м·К)
15	1,209	17,91	1006	0,0252
16	1,205	17,95	1006	0,0253
17	1,201	18,00	1006	0,0254
18	1,197	18,05	1006	0,0254
19	1,193	18,10	1006	0,0255
20	1,189	18,15	1006	0,0256
21	1,185	18,20	1006	0,0256
22	1,181	18,24	1006	0,0257
23	1,177	18,29	1006	0,0258
24	1,173	18,34	1006	0,0258
25	1,169	18,39	1006	0,0259	0,714
26	1,165	18,43	1006	0,0260
27	1,161	18,48	1006	0,0260
28	1,157	18,53	1006	0,0261
29	1,153	18,58	1006	0,0262
30	1,150	18,62	1006	0,0262
31	1,146	18,67	1006	0,0263
32	1,142	18,72	1006	0,0264
33	1,138	18,77	1006	0,0264
34	1,135	18,81	1006	0,0265
35	1,131	18,86	1006	0,0266

Физические свойства воздуха (плотность ρ, динамическая вязкость µ, теплопроводность λ) при температурах и давлениях, не приведённых в таблице, с достаточной точностью могут быть рассчитаны по формулам:

ρ = ρо	р			То		;					(П.1)
	ро			Т
	То		+ С					Т	1,5		(П.2)
µ = µо										;
	Т		+ С
								То
	Т	о	+ С					Т	1,5		(П.3)
λ = λо										,
	Т		+ С
								То

где ρо = 1,2928 кг/м3; µо = 17,17·10−6 Па·с; λо = 0,0242 Вт/(м·К) – свойства воздуха приТо =273,15 Ки ро =101325 Па; С=112,0 К– константаСазерлендадлявоздуха.

65

Б И Б Л И О Г Р А Ф И Ч Е С К И Й СПИСОК

1. Теплопередача: Учебник для вузов /В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоиздат, 1981.– 417 с.

2.Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. 2-е изд., стереотип.– М.: Энергия, 1977.– 344 с.

3.Хаузен Х. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрёстном токе /Перевод с нем. И. Н. Дулькина.– М.: Энергоиздат, 1981.– 383 с.

4.Справочник по теплообменным аппаратам /П. И. Бажан, Г. Е. Каневец, В. М. Селиверстов.– М.: Машиностроение, 1989.– 365 с.

5.Справочник по теплообменникам: В 2 т. /Перевод с англ. под ред. Б. С. Петухова, В. К. Шикова, О. Г. Мартыненко.– М.: Энергоатомиздат, 1987.– 560+352 с.

6.Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/ Под ред. чл.-корр. АН

СССР П. Г. Романкова.– 10-е изд., перераб. и доп.– Л.: Хи-

мия, 1987.– 576 с.

66

Оглавление
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	3
Символы, наименования и единицы измерения основных физических	4
величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1. Теплоотдача при естественной конвекции . . . . . . . . . . . .	5

2.2.Теплоотдача при вынужденной конвекции . . . . . . . . . . . . 12

2.3.Теплопередача в теплообменнике «труба в трубе». . . . . . . . 20

2.4.Теплопередача в кожухотрубчатом теплообменнике. . . . . . . 29

2.5. Теплопередача в выпарном аппарате	38
2.6. Время охлаждения жидкости при нестационарном теплообмене.	51
Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	58
Прибор для измерения расхода жидкости . . . . . . . . . . . . . . .	58
Условные обозначения контрольно-измерительных приборов	59
на схемах лабораторных установок . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Опознавательная окраска трубопроводов . . . . . . . . . . . . . . .	61
Физические свойства воды на линии насыщения . . . . . . . . . . .	62
Свойства водяного пара в состоянии насыщения в зависимости	64
от температуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Физические свойства сухого воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . .	65
Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	66

67

Учебное издание

БОБЫЛЁВ Владимир Николаевич

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ТЕПЛООБМЕНУ

Редактор Г. П. Романова

Подписано в печать 01.08.05. Формат 60×84 1/16 Бумага SvetoСору. Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. 3,95. Уч.-изд. л. 3,47. Тираж 250 экз.

Заказ № 126

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Издательский центр

Адрес университета и издательского центра 125047 Москва, Миусская пл., 9

68