Нестаціонарний перенесення теплоти, який відбувається в теплообмінних апаратах безперервної дії при їх пуску, зупинці або зміні режиму їх роботи, зазвичай в теплових розрахунках не враховують, оскільки такі періоди роботи безперервно діючих теплообмінників короткочасні. Разом з тим в апаратах періодичної дії (наприклад, в регенеративних тепло-обмінниках, апаратах з сорочкою і ін.) Нестаціонарний перенесення теплоти є основним, і розрахунок такого процесу нагрівання або охолодження через стінку має важливе практичне значення
Мал. 11-19. До висновку рівнянь нестаціонарної теплопере-дачі
Приймемо, наприклад, що гаряча рідина в кількості G1 Повинна бути охолоджена водою в апараті з мішалкою (рис. 11-19). Заданими величинами є також початкова T1Н І кінцева T1К Температури охолоджувальної рідини, початкова температура T2н охолоджуючої рідини, поверхня теплопередачі F. Вважаємо, що коефіцієнт теплопередачі К Протягом процесу практично постійний, щільності рідин в інтервалі зраді-ня робочих температур і тисків залишаються постійними, в ап-Параті внаслідок інтенсивно працює мішалки створюється режим ідеального змішування (МІС). Тому температура T1 = f (), але всіх точках рідини однакова в кожен момент часу.
В деякий довільний момент часу. коли температу-ра охолоджувальної рідини дорівнює T1 Різниця температур теплоносіїв (рушійні сили теплопередачі) на вході води становить. а на виході = T1-T2K. Оскільки температури T1 І t2к змінюються в часі, то змінюється в часі і середня різниця температур. Тому
Вираз (11.83), строго кажучи, справедливо за умови нехтування швидкістю зміни ентальпії теплоносія всередині змійовика в порівнянні зі швидкістю зміни ентальпії теплоносія в обсязі апарату. Підставами вираз (11.83) і рівняння теплопередачі
За рівняння теплового балансу величину dQ можна висловити так:
DQ = G2c2 (t2k - t 2H) d (11.85)
З зіставлення рівнянь (11.84) і (11.85) слід:
Для другого теплоносія
При противотоке таким же чином отримуємо
Для першого теплоносія
Вирази (11.104) - (11.106) дозволяють провести порівняння ефективності прямотока і противотока при однакових умовах.
Ставлення цих величин
Обидва аргументи змінюються в межах від 0 до.
Результати чисельних розрахунків відносини QПМ / QПТ Наведено на ріс.11-21, з якого видно, що розглядаються схеми рівноцінні в двох випадках: 1) масова теплоємність (Gc) Одного з теплоносіїв набагато перевищує масову теплоємність вто-якого; 2) ставлення KF / G1C1 Близько до нуля.
У першому випадку температура теплоносія з великою масової теплоємністю змінюється слабо, в другому зміна температури теплоносіїв мало в порівнянні з Tcp. У всіх інших випадках при противотоке при інших рівних умовах поверхню теплопередачі виявляється меншою, ніж при пря-моток.
Мал. 11-21. Порівняння прямотока і противотока:
Мал. 11-22. До визначення товщини стінки теплової ізоляції
Схеми промислових абсорбційних установок можна розділити На дві основні групи: 1) з одноразовим використанням абсорбентів (м е. Десорбція поглинених компонентів не проводиться); 2) з багаторазовим використанням абсорбенту (т. Е. ...
Цей метод десорбції найбільш поширений в техніці внаслідок своєї простоти. В даному випадку температура при десорбції вище, ніж при абсорбції, і тому лінії рівноваги при абсорбції і десорбції НЕ Совпа-дають. ...
Для проведення десорбції за цим методом в якості інертного газу зазвичай використовують повітря. Якщо температури повітря і надходить на десорбцію поглинача практично рівні, то теплотою виділення компонента з розчину можна ...