zÃ¡klady procesnÃho inÅ¾enÃ½rstvÃ - VysokÃ¡ Å¡kola bÃ¡ÅskÃ¡ - TechnickÃ¡ ...

More documents

Recommendations

Info

4 Sdílení tepla Odvození základního vztahu pomocí diferenciální bilance Diferenciální bilanci provádíme obecně pro element plochy ∆S za element času ∆t a souhrnně to označíme ∆(S t). Protože předpokládáme, že součinitel průchodu tepla k je pro daný případ konstantní, platí podle vztahu (30) ∆Q = −k ( T A − T B ) (4-61) ∆( S t) Danému ∆(S t) odpovídají změny ∆T A , ∆T B teplot obou látek (změny za časový element ∆ t nebo během průchodu okolo elementu plochy ∆S ). Teplo ∆Q převáděné z látky A na látku B se projevuje pro látku A o hmotnosti m A a tepelné kapacitě c PA změnou teploty ∆TA −1 ∆Q = (4-62) ∆( S t) mA cPA ∆( S t) a podobně pro látku B ∆TB 1 ∆Q = (4-63) ∆( S t) mB cPB ∆( S t) Spojením vztahů (4-61)-( 4-63) tak, abychom vyloučili ∆Q a následným převedením diferencí na diferenciály dostaneme rovnici d( TA − TB ) ⎛ 1 1 ⎞ = −k ( S t) TA T ⎜ ± d B mA cPA mB c ⎟ , (4-64) − ⎝ PB ⎠ ve které znaménko – použijeme jen tehdy, když tekutiny A a B tečou kolem plochy S protiproudně. Její integrací přes plochu S a čas t obdržíme výsledek ( TA −TB ) ⎛ ( ) ⎟ ⎞ 2 1 1 ln = −k S t ⎜ ± (4-65) TA − TB ⎝ mA cPA mB c 1 PB ⎠ kde v případě průtočného výměníku je teplotní rozdíl mezi látkou A a B (T A - T B ) 1 na té straně výměníku, od které integrujeme plochu a (T A - T B ) 2 na druhé straně; v ostatních případech jde o teplotní rozdíly na počátku a na konci procesu. Celková bilance tepla Na celé ploše zařízení za celý čas se přenese z B do A množství tepla Q, které je rovno − Q TA 2 − TA 1 = (4-66a) m c A PA ± Q TB 2 − TB 1 = mB cPB (znaménko „–“ platí pro protiproud) (4-66b) Pro ustálené proudění, kde známe hmotnostní průtoky použijeme bilanci za jednotku času − Q′ TA 2 − TA 1 = m′ A cPA (4-66´a) ± Q′ TB 2 − TB 1 = m′ B cPB (znaménko „–“ platí pro protiproud) (4-66´b) Spojením (4-65) a (4-66) a úpravou dostaneme po zavedení veličiny ( TA − TB ) − ( T ) 2 A − TB 1 < TA − TB > ≡ ( TA − TB ) ln T − T (4-67) ( ) 1 2 A B klíčový vztah Q k S t < T A − T > (4-68) = B 96
4 Sdílení tepla a v ustáleném případě Q = k S < T A − T > , (4-68´) ′ B který použijeme pro výpočet rychlosti průchodu tepla v daném výměníku, případně pro výpočet velikosti výměníku nebo času potřebného pro uskutečnění požadovaného přenosu tepla. Všimněme si, že integrací jsme se dostali k výsledku, ve kterém figurují jen vstupní a výstupní (nebo počáteční a koncové) teplotní rozdíly obou proudů a není třeba rozlišovat, který případ označíme jako 1 a který 2. Veličina < T A - T B >, zavedená vztahem (4-67) je logaritmický průměr rozdílu teplot mezi proudy A a B. Jeho výpočet je založen na největším a nejmenším rozdílem teplot proudů, vyskytujícím se v zařízení v průběhu procesu. Pokud se teplotní rozdíly T A - T B v bodech a časech neliší o více než 50%, můžeme počítat < T A - T B > s drobnou nepřesností jako běžný aritmetický průměr. Typické výpočty: Samotná bilance: Použijeme dvojice rovnic (66a,b) nebo (66´a,b) a z ní můžeme získat hodnoty dvou neznámých. Nejčastěji to bývá jedna výstupní teplota a hodnota Q. Průchod tepla: Přidáme rovnici (68) nebo (68´) a můžeme vypočítat další neznámou: nejčastěji S. K tomu musíme ovšem znát k, kde se musíme obrátit na vztah (48) pro rovinnou stěnu kam příslušné hodnoty α obvykle dopočítáme pro daný typ konvekce z příslušných kriteriálních vztahů konkretizujících formální závislost (4-37) nebo (4-41). Řetězení tepelných zařízení úzké místo („pinch“) s nejmenším teplotním spádem teplota CHLAZENÍ OHŘEVY Zde je nutno chladit Zde se dá využít tepla chlazených proudů k ohřevu Zde je nutno ohřívat potřebné množství tepla Obr.4.13. Grafická metoda „Pinch Technology“ pro vymezení možností přenosu tepla z chlazených proudů na ohřívané S použitím tepelných výměníků je možno využít energie tepla a chlazení vícenásobně. Stačí účelně zřetězit aparáty v technologii. K tomu nejdříve musíme provést inventuru všech žádoucích tepelných operací ve sledované výrobně tak, abychom dostali vždy příslušnou změnu teploty a odpovídající množství tepla za bilancované období. Seřadíme pak podle stoupající teploty jak skupinu ohřevů tak i skupinu chlazení. Posunem skupiny ohřevů doprava potom hledáme situaci, kdy chlazené proudy nebudou mít nižší teplotu než ohřívané. Tam, kde se skupiny proudů nepřekrývají, je nutno přidat nalevo chlazení, napravo ohřev. Ale tam, kde jsou chlazené proudy nad ohřívanými, lze použít výměníků. Pozornost se věnuje úzké oblasti, kde se soubory linií nejvíce přibližují (této úžině se říká 97
Page 1 and 2:
Vysoká škola báňská - Technick
Page 3 and 4:
Obsah 3.4. Usazování ............
Page 5 and 6:
1. Předmět procesního inženýrs
Page 7 and 8:
1. Předmět procesního inženýrs
Page 9 and 10:
2. Bilance 2. BILANCE 2.1. Bilančn
Page 11 and 12:
2. Bilance 2.2. Látkové bilance
Page 13 and 14:
Směsi 13 2. Bilance Jestliže je n
Page 15 and 16:
2. Bilance 4) Provedeme soupis vše
Page 17 and 18:
2. Bilance zákonitosti přeměny m
Page 19 and 20:
2. Bilance 1. 1200 kg, w = 0.68, w
Page 21 and 22:
3 Hydromechanické operace Pro odha
Page 23 and 24:
3 Hydromechanické operace kapaliny
Page 25 and 26:
e‘ = τ γ = µ γ 2 Disipace ene
Page 27 and 28:
3 Hydromechanické operace Pojmy k
Page 29 and 30:
3 Hydromechanické operace analýzy
Page 31 and 32:
3 Hydromechanické operace Při bě
Page 33 and 34:
3 Hydromechanické operace tvarovan
Page 35 and 36:
3 Hydromechanické operace Odporov
Page 37 and 38:
píst plunžr membrána vlnovec 3 H
Page 39 and 40:
3 Hydromechanické operace Nejčast
Page 41 and 42:
41 3 Hydromechanické operace Čerp
Page 43 and 44:
3 Hydromechanické operace podzemn
Page 45 and 46: 3 Hydromechanické operace 3.4. Usa
Page 47 and 48: 3 Hydromechanické operace dán sou
Page 49 and 50: 3 Hydromechanické operace Při ni
Page 51 and 52: 51 3 Hydromechanické operace Při
Page 53 and 54: 3 Hydromechanické operace přesyp
Page 55 and 56: 3.5. Oddělování směsí specific
Page 57 and 58: 3 Hydromechanické operace případ
Page 59 and 60: 3 Hydromechanické operace Filtra
Page 61 and 62: 3 Hydromechanické operace 4 σ ∆
Page 63 and 64: 3 Hydromechanické operace podaří
Page 65 and 66: 3 Hydromechanické operace Příkla
Page 67 and 68: 3 Hydromechanické operace Suspenda
Page 69 and 70: 3 Hydromechanické operace P Po ≡
Page 71 and 72: 3 Hydromechanické operace 3.7. Dě
Page 73 and 74: 73 3 Hydromechanické operace Závi
Page 75 and 76: 3 Hydromechanické operace Adsorpc
Page 77 and 78: 4 Sdílení tepla Srovnáním s mec
Page 79 and 80: 4 Sdílení tepla Teplota elektrick
Page 81 and 82: 81 4 Sdílení tepla kde T 1A je te
Page 83 and 84: odtud postupuje do prostoru B o tep
Page 85 and 86: 85 4 Sdílení tepla Penetrační t
Page 87 and 88: 4 Sdílení tepla q= k (T A - T B )
Page 89 and 90: 89 4 Sdílení tepla Q = ρ c P (T
Page 91 and 92: 4 Sdílení tepla Je tady možno i
Page 93 and 94: 4 Sdílení tepla potravinářské
Page 95: A 4 Sdílení tepla 3. co největš
Page 99 and 100: 4 Sdílení tepla Prostup tepla: Te
Page 101 and 102: 4 Sdílení tepla Jakmile teplota s
Page 103 and 104: zbavená kyslíku. Dálkové parovo
Page 105 and 106: 4 Sdílení tepla Při ohřevu nebo
Page 107 and 108: 4 Sdílení tepla Příklady Přík
Page 109 and 110: 5. sdílení hmoty mezi fázemi 5.
Page 111 and 112: 5. sdílení hmoty mezi fázemi St
Page 113 and 114: 113 5. sdílení hmoty mezi fázemi
Page 115 and 116: 5. sdílení hmoty mezi fázemi plo
Page 117 and 118: 5.2. Dvoufázové soustavy kapalina
Page 119 and 120: 5. sdílení hmoty mezi fázemi Svi
Page 121 and 122: 5. sdílení hmoty mezi fázemi Bi
Page 123 and 124: 5. sdílení hmoty mezi fázemi Ú
Page 125 and 126: 5. sdílení hmoty mezi fázemi Des
Page 127 and 128: 5. sdílení hmoty mezi fázemi V s
Page 129 and 130: 5. sdílení hmoty mezi fázemi Roz
Page 131 and 132: 5. sdílení hmoty mezi fázemi či
Page 133 and 134: 5. sdílení hmoty mezi fázemi m
Page 135 and 136: 5. sdílení hmoty mezi fázemi vlh
Page 137 and 138: 137 5. sdílení hmoty mezi fázemi
Page 139 and 140: 5. sdílení hmoty mezi fázemi vod
Page 141 and 142: 5. sdílení hmoty mezi fázemi Odp
Page 143 and 144: 5. sdílení hmoty mezi fázemi Ode
Page 145 and 146: 5. sdílení hmoty mezi fázemi Sy
show all

zÃ¡klady procesnÃ­ho inÅ¾enÃ½rstvÃ­ - VysokÃ¡ Å¡kola bÃ¡ÅskÃ¡ - TechnickÃ¡ ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

zÃ¡klady procesnÃho inÅ¾enÃ½rstvÃ - VysokÃ¡ Å¡kola bÃ¡ÅskÃ¡ - TechnickÃ¡ ...