- •Основы теплопередачи
- •Основные понятия и определения
- •Тепловые балансы
- •Теплопроводность
- •Уравнение Фурье. Коэффициент теплопроводности
- •Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •Теплопроводность плоской, цилиндрической и сферической стенок при стационарном режиме
- •Тепловое излучение
- •Основные законы излучения
- •Теплообмен между твердыми телами при излучении
- •Тепловое излучение газов и паров
- •Конвективный теплообмен
- •Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена
- •Тепловое подобие
- •Теплоотдача без изменения агрегатного состояния теплоносителя
- •Теплоотдача при изменении агрегатного состояния теплоносителя
- •Теплоотдача в дисперсных системах с твердой фазой
- •Сложная теплоотдача
- •Численные значения коэффициентов теплоотдачи
- •Гидродинамический и тепловой пограничные слои
- •Теплопередача
- •Основное уравнение теплопередачи. Коэффициент теплопередачи
- •Теплопередача через плоские, цилиндрические и сферические стенки при установившемся процессе
- •Средняя движущая сила теплопередачи
- •Тепловая изоляция
- •Нестационарный теплообмен
- •Список литературы к главе 7
- •Нагревание, охлаждение, конденсация
- •Нагревание
- •Нагревание водяным паром и горячей водой
- •Нагревание топочными газами
- •Нагревание высокотемпературными теплоносителями
- •Нагревание электрическим током
- •Охлаждение
- •Конденсация
- •Конструкции и расчет теплообменных аппаратов
- •Поверхностные теплообменники
- •Смесительные теплообменные аппараты
- •Расчет теплообменных аппаратов
- •Проектный расчет рекуперативных теплообменников
- •Поверочный расчет рекуперативных теплообменников
- •Расчет регенеративных теплообменников
- •Расчет теплообменников смешения
- •Сравнительная оценка и выбор конструкций теплообменных аппаратов
- •Список литературы к главе 8
- •Основные принципы интеграции тепловых процессов
- •Состав, структура и иерархия химико-технологической системы
- •Химико-технологическая система как объект проектирования
- •Введение в пинч-анализ
- •Построение составных кривых технологических потоков и определение энергетических целей
- •Построение составных кривых потоков хтс
- •«Точка пинча» потоков хтс
- •Деление тепловых потоков хтс
- •Представление сети теплообменных аппаратов
- •Проектирование тепловой сети с максимальной рекуперацией энергии
- •Список литературы к главе 9
- •Выпаривание
- •Общие сведения
- •Некоторые основные свойства растворов
- •Принцип работы выпарного аппарата
- •Однокорпусные выпарные установки
- •Выпарные аппараты непрерывного действия
- •Материальный баланс
- •Тепловой баланс
- •Поверхность нагрева выпарного аппарата
- •Потери полезной разности температур
- •Выпарные аппараты периодического действия
- •Выпаривание при переменном уровне раствора в аппарате
- •Выпаривание при постоянном уровне раствора в аппарате
- •Выпаривание при постоянном весе раствора в аппарате
- •Многокорпусные выпарные установки
- •Типовые схемы многокорпусных выпарных установок
- •Материальный баланс многокорпусной выпарной установки
- •Общая полезная разность температур выпарной установки
- •Распределение полезной разности температур по корпусам выпарной установки
- •Полезная разность температур при равной поверхности нагрева корпусов
- •Полезная разность температур при минимальной суммарной поверхности нагрева корпусов
- •Полезная разность температур при равной поверхности нагрева корпусов при минимальной общей поверхности нагрева
- •Распределение общего перепада давления между корпусами по заданным давлениям вторичного пара
- •Число корпусов выпарной установки
- •Последовательность расчета многокорпусных выпарных установок
- •Основные направления повышения экономической эффективности выпарных установок
- •Интенсификация тепло- и массообмена
- •Утилизация вторичных энергоресурсов
- •Выпаривание с тепловым насосом
- •Улучшение эксплуатационных характеристик выпарных установок
- •Комбинирование выпаривания с другими технологическими процессами
- •Выпарные установки мгновенного испарения
- •Конструкции выпарных аппаратов
- •Выпарные аппараты с естественной циркуляцией
- •Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией
- •Пленочные выпарные аппараты
- •Основы теплового расчета выпарных аппаратов
- •Роторные тонкопленочные испарители
- •Выпарные аппараты погружного горения
- •Список литературы к главе 10
- •Содержание
- •Раздел I. Гидромеханические процессы
- •Глава 7 Основы теплопередачи 108
- •Глава 8 Нагревание, охлаждение, конденсация 217
- •Глава 9 основные принципы интеграции тепловых процессов 290
- •Глава 10 выпаривание 324
- •Раздел II. Тепловые процессы
- •Глава 7 Основы теплопередачи 108
- •Глава 8 Нагревание, охлаждение, конденсация 217
- •Глава 9 основные принципы интеграции тепловых процессов 290
- •Глава 10 выпаривание 324
- •Для заметок для заметок для заметок
- •Процеси та апарати хімічної технології
Некоторые основные свойства растворов
Основными физико-химическими свойствами растворов являются плотность, вязкость, удельная теплоемкость, теплопроводность, поверхностное натяжение. Параметры этих свойств представлены в справочной литературе. В большинстве справочников значения параметров приведены или при нормальных условиях или в сравнительно узком интервале, как правило, до 100 С. В тех случаях, когда отсутствуют справочные данные при необходимой температуре, можно воспользоваться особенностью, которая состоит в том, что для большинства жидкостей зависимость плотности, теплоемкости и теплопроводности от температуры имеет линейный характер. Подробно определение параметров этих свойств в зависимости от температуры, а также для различных смесей и растворов представлены в специальной литературе.
Величина поверхностного натяжениярастворов солей в зависимости от температуры (при отсутствии справочных данных) может быть приближенно определена по уравнению:
, (10.1)
где – удельная теплота парообразования воды при температуре кипения раствора, Дж/кг;– плотность раствора при температуре кипения, кг/м3;– температура кипения раствора,С.
Кроме перечисленных выше основных свойств, в процессах выпаривания используют такие свойства как температура кипения, теплота концентрирования, теплоты фазовых переходов (испарения, конденсации, кристаллизации). Для воды и некоторых других веществ значения теплоты фазовых переходов представлены в справочной литературе.
Температура кипения.Жидкость принято считать кипящей, когда в ее объеме образуются пузырьки пара. Закипает жидкость тогда, когда давление насыщенного пара жидкости становится равным величине внешнего давления над ее поверхностью. Давление насыщенного пара над поверхностью жидкости зависит от величины внешнего давления. Температура кипения жидкости при давлении760 мм рт. ст. называется нормальной температурой кипения. При повышении давления температура кипения увеличивается, а при понижении – уменьшается. Более подробно вопрос определения температуры кипения раствора рассмотрен в разделе 10.4.
Теплота концентрирования. Процесс растворения или концентрирования веществ сопровождается определенным тепловым эффектом. Теплота концентрирования выражает тепловой эффект концентрирования раствора и равна разности интегральных теплот растворения концентрированного и разбавленного растворов. В справочной литературе в качестве теплоты растворенияобычно применяется изменение энтальпии при растворении 1 моля вещества в большом (более 300 молей) объеме растворителя при стандартной температуре 25С. Расчет теплоты концентрирования раствора в-м корпусе выпарной установки производится по формуле:
, (10.2)
где – теплота концентрирования раствора, Вт;– расход исходного раствора, кг/с;– массовая доля растворенного вещества в исходном растворе;, кДж/кмоль;– молярная масса растворенного вещества, кг/кмоль.
Теплота кристаллизации.Процесс кристаллизации соли из раствора сопровождается тепловым эффектом, обратным по знаку тепловому эффекту при растворении. Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при кристаллизации одного моля вещества, называется теплотой кристаллизации(или).