2020-10-12
92
Назначение и принцип действия основных типов теплообменных аппаратов. Сравнительный анализ теплообменных аппаратов (ТА). Особенности рекуперативных теплообменников.
Сущность конструктивного и поверочного расчетов рекуперативных теплообменников. Уравнение теплового баланса.
Литература: 1, стр. 175..192, 3, стр. 85..89, 4, стр. 178..183.
Методические указания к разделу 2
Теория теплообмена занимает одно из ведущих мест в инженерных расчетах.
Процессы теплообмена имеют место в системах отопления зданий, в паровых и водогрейных котлах, в холодильных установках, тепловых двигателях, в ТА при подогреве или охлаждении нефтепродуктов и др.
При изучении теплопередачи необходимо четко усвоить законы, по которым происходит передача теплоты от одного тела к другому.
При изучении теплопроводности необходимо разобраться и законе Фурье, усвоить такие понятия, как тепловой поток, коэффициент теплопроводности, термическое сопротивление и уметь их рассчитывать для плоских стенок с криволинейной поверхностью.
Процесс передачи от жидкости (газа) к стенке или наоборот называется теплоотдачей.
Необходимо знать закон Ньютона — Рихмана, освоив такие понятия, как коэффициент теплоотдачи " α " термическое сопротивление
Теплоотдачи 1/α.
Необходимо обратить внимание на принцип подобия, критерии подобия и их размерности.
Студент должен понимать, что всякое нагретое тело испускает в пространство тепловые лучи, что энергия излучения зависит от свойств материала и в значительной степени от температуры.
E0=C0(T/100)4 — количество излучаемой энергии (закон Стефана — Больцмана)
Широкое применение в нефтяной и газовой промышленности ТА, требует усвоения студентом простейших методов их расчета.
Вопросы для самоконтроля
1.Три формы передачи теплоты, чем они отличаются?
2.Какие процессы переноса теплоты называются стационарными и нестационарными?
3.Как формулируется закон Фурье?
4.Что такое тепловой поток и плотность теплового потока?
5.Каково физическое содержание коэффициента теплопроводности и его значение для газов, жидкостей и металлов?
6.От чего зависит тепловой поток в условиях нефтеотдачи и как формулируется основной закон — закон Ньютона —Рихмана?
7.Каков физический смысл коэффициента теплоотдачи "α" и от каких факторов он зависит?
8. Каково строение потока при ламинарном и турбулентном режимах течения и как осуществляется теплоотдача в этих условиях?
9. Когда применяется теория подобия и теория размерностей?
10.Каковы условия подобия физических процессов?
11.Назовите и напишите выражения для важнейших критериев (чисел)
подобия конвективного теплообмена. Их физический смысл.
12.Каковы особенности теплоотдачи в условиях свободного движения
жидкости и неограниченном пространстве и в узких щелях и каналах?
13.Особенность теплоотдачи при кипении, при пленочной и капельной конденсации пара
14.Какова сущность коэффициента лучистого теплообмена?
15.Закон Планка и Вита.
16.Закон Стефана — Больцмана.
17.Закон Ламберта.
18.Как определить лучистый тепловой поток между произвольно
расположенными телами?
19.Какие виды теплообменников знаете?
20.В чем заключается расчет ТА?
21.Что такое тепловой экран? Примеры применения экранов.
Раздел 3 ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ
Тема 3.1 Топливо, воздух, продукты сгорания и их характеристики
Виды топлива для котельных установок. Органическое топливо: элементарный состав, высшая и низшая удельная теплота сгорания топлива. Понятие об условном топливе и топливном эквиваленте. Горение топлива. Теоретический и действительный расход воздуха, необходимый для горения. Состав продуктов сгорания.
Влияние процессов на окружающую среду.
Литература: 1, стр. 195..207, 3, стр. 93..103, 4, стр. 183..212.
Методические указания
Необходимо изучить элементарный состав топлива и методику его перерасчета с горючей и сухой массы на рабочую. Необходимо уметь определять теплоту сгорания топлива, количество воздуха, потребное для сгорания 1 кг (или м3) топлива. Надо обратить внимание на методы сжигания твердого жидкого и газообразного топлива.
Вопросы для самоконтроля
1.Что называется топливом и какие виды его существуют?
2.Каков элементарный состав органических топлив?
3.Перечислите основные документы, входящие в рабочую массу топлива.
4.Что относится к балласту топлива?
5.Как осуществляется пересчет элементарного состава с одной массы топлива в другую.
6.Что такое теплота сгорания топлива и как она определяется?
7.Понятно об условном топливе и как ведется пересчет расхода натурального топлива
в условное?
8.Как определяется теоретический расход воздуха для' сжигания 1 кг топлива?
9.Чем вызывается химическая неполнота сгорания топлива?
10.Понятие о коэффициенте избытка воздуха ”a”
11. Из каких компонентов состоят газообразные продукты сгорания и как определяется
их теплоемкость?
12. Как оценивается степень токсичности вредных веществ при наличии их в окружающей среде?
Тема 3.2 Топки и топочные устройства
Назначение, классификация и основные показатели работы топок котельных установок. Особенности сжигания жидкого и газообразного топлива.
Основные особенности мазутных форсунок и газовых горелок.
Литература: 1, стр. 207..210, 3, стр. 106..115, 4, стр. 212..232.
