2015-06-28
1101
Тепловая нагрузка теплообменника:
а) испарение бензола: 
;
б) нагрев бензола: 
.
Средняя движущая сила процесса теплопередачи представляет собой среднюю разность между температурами теплоносителей в аппарате. Чем больше её величина, тем интенсивнее теплообмен – передача тепла от горячего теплоносителя к холодному.
а) 
.
б)
, 
,
, 
,
или 
,
первая формула применима для любого теплообменника, где температура одного из теплоносителей остаётся постоянной, вторая – для одноходового теплообменника.
в) в случае, когда оба теплоносителя меняют свои температуры возможны два случая в зависимости от направления движения теплоносителей:
| прямоток | противоток |
 |  |
 ,  ,  ; |  ,  ,  . |
Как видно из расчётов, противоток даёт бóльшую движущую силу, а следовательно, обеспечивает более высокую интенсивность теплообмена.
г) Поскольку неизвестна промежуточная температура теплоносителя после первого хода (в данном случае промежуточная температура бензола) мы не можем воспользоваться рассмотренными выше формулами.
, ,
.
Данная формула обеспечивает удовлетворительную точность расчёта и для четырёх- и шестиходовых теплообменников.
д) Структура потоков в аппарате с мешалкой близка к модели идеального смешения, т.е. температура во всех точках аппарата (кроме непосредственно входа) одинакова.
, 
,
.
е)
.
Для расчёта поверхности теплопередачи воспользуемся ориентировочными значениями коэффициентов теплопередачи [1, табл. 4.8, с. 172]. Берём средние значения коэффициентов для приведённых в таблице интервалов. Движение теплоносителей везде вынужденное за исключением случая, когда оба теплоносителя меняют свое фазовое состояние.
а) От конденсирующегося пара к кипящей жидкости 
.
б, е) От конденсирующегося пара к органическим жидкостям 
.
в, г, д) От жидкости к жидкости (углеводороды, масла) 
.
Поверхность рассчитывается по основному уравнению теплопередачи: 
.
а) 
. б) 
.
в) Прямоток 
, противоток 
.
г) 
. д) 
.
е) 
.
