Типы теплообменных аппаратов.

Теплообменным аппаратом называют всякое устройство, в котором одна жидкость — горячая среда, передает теплоту другой жидкости - холодной среде. Делят на регенеративные, смесительные и рекуперативные. В регенеративных аппаратах горячий теплоноситель отдает свою теплоту аккумулирующему устройству, которое в свою очередь периодически отдает теплоту второй жидкости - холодному теплоносителю В смесительных аппаратах передача теплоты от горячей к холодной жидкости происходит при непосредственном смешении обеих жидкостей, например смешивающие конденсаторы. В рекуперативных аппаратах, теплота от горячей к холодной жидкости передается через разделительную стенку.

При прямотоке конечная температура холодного теплоносителя всегда ниже конечной температуры горячего теплоносителя. При противотоке конечная температура холодной жидкости может быть значительно выше конечной температуры горячей жидкости. Следовательно, в аппаратах с противотоком можно нагреть холодную среду, при одинаковых начальных условиях, до более высокой температуры, чем в аппаратах с прямотоком.

 

 

Δ tср=0.5 (Δ tmax+Δ tmin) – ср. темп.напор, при небольших изменениях t обеих жикдостей.можно использовать только при Δ tmax/Δ tmin< =1, 4, когда ошибка не более 4%, что допустимо для техн.расчетов. В остальных случаях среденелогарифм.темп.напор.Δ t(c чертой)=(Δ tmax-Δ tmin)/ln(Δ tmax/Δ tmin)

 

 

31.ТСУ- определение классификация

Тепловые машины, работающие по прямому циклу и предназначенные для преобразования теплоты в механическую работу, называются теплосиловыми установками (ТСУ). К теп- лосиловым установкам относятся энергетические установки, преобразующие химическую энергию топлива в механическую или электрическую энергию.От способа получения полезной работы: поршневые и проточные. В поршневых машинах теплота сообщается рабочему телу, помещенному в цилиндр с подвижным поршнем (система условно рассматриваетскак закрытая). Нагреваясь, рабочее тело расширяется и толкает поршень, совершая при этом механическую работу. В поршневых машинах в техническую работу преобразуется термодинамическая работа (работа расширения):

l тех =l терм = интеграл p*dv. К поршневым машинам относятся паровые поршневые машины (в настоящее время практически не используются), двигатели внутреннего сгора ния. В проточных машинах теплота, сообщаемая потоку рабочего тела, расходуется на увеличение его кинетической энергии (открытая система). В

дальнейшем, кинетическая энергия потока преобразуется во вращательную

энергию ротора. В проточных машинах техническая работа совершается за

счет располагаемой (потенциальной) работы:

lтех=lрасп = - интеграл v*dp

К проточным машинам относятся паротурбинные и газотурбинные установки, реактивные двигатели.От характера раб.тела: газовые, паровые, прямого преобращования тепл. в эл/энергию. Газовые циклы: самый многочисленный класс. В течение всего цикла рабочее тело находится в одном и том же агрегатном состоянии – в виде газа. При этом рабочее тело находится в состоя-

нии, далеком от линии насыщения, поэтому его можно с достаточной точностью рассматривать как идеальный газ.Делится на циклы с внешним и внутренним подводом теплоты. Паровые циклы: использование рабочих тел, агрегатное состояние которых в цикле меняется: в одной части цикла рабочее тело находится в жидком состоянии, в другой части – в виде двухфазной смеси (влажного пара), в третьей – в виде перегретого пара. Перегретый пар в этих циклах находится в состояниях, близких к области насыщения, поэтому к нему не применимы законы идеального газа. Третья группа объединяет ТСУ, в которых преобразование теплоты в электроэнергию происходит, минуя такие промежуточные стадии, как превращение теплоты в кинетическую энергию потока рабочего тела и кинетической энергии потока рабочего тела в кинетическую энергию вращения ротора турбины и связанного с ним ротора электрогенератора. К ним относятся: термоэлектрические установки и термоэлектронные преобразователи, установки с магнитогидродинамическими преобразователями (МГД-генераторы), топливные элементы и фотоэлектрические преобразователи.

 

32. Топливом называется горючее вещество, используемое в качестве источника получения теплоты в энергетических, промышленных и отопительных установках. Виды: 1) Природное: Дрова, торф, бурые и каменные угли, нефть, природный газ; 2) Искусственное: Древесный уголь, кокс, мазут, керосин, бензин, соляровое масло, газы нефтяной, коксовый, генераторный, доменный. Твердые и жидкие топлива состоят из горючих (углерода - С, водорода - Н, летучей серы - S) и негорючих (азота - N и кислорода - О) элементов и балласта (золы - А, влаги - W). Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов. Горючая часть состоит из предельных (С₂ H2n₊₂) и непредельных (С_n H_2n) углеводородов, водорода Н₂, окиси углерода СО₂ и сернистого водорода (Н₂S). В состав негорючих элементов входит азот ( N₂), углекислый газ (СO₂) и кислород (О₂). Состав газообразного топлива задается в объемных долях и в общем виде можно записать следующим образом: Σ С_n H_2n+2 + Σ С_n H_2n + Н₂ + СО₂ + Н₂ S + О₂ + N₂ + CО = 100%. При этом различают рабочую, сухую, горючую и органическую массу топлива. Рабочая масса – это масса и состав топливо, в котором поступает к потребителю и подвергается сжиганию. Состав рабочей, горючей, сухой и органической массы обозначается соответственно индексами " р", " с", " г" и " о". 

33. Одной из основных характеристик любого вида топлива является теплота сгорания (кДж/кг), т.е. то количество теплоты, которое может быть получено при полном сгорании единицы массы или объема топлива. Полным сгоранием называется такое, при котором горючие компоненты топлива С, Н и S полностью окисляются кислородом. Теплоту сгорания твердого и жидкого топлива относят к 1 кг, а газового – к 1 м³ при нормальных условиях. Различают низшую и высшую теплоту сгорания. Под высшей теплотой сгорания понимают то количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании вещества, включая теплоту конденсации водяных паров при охлаждении продуктов сгорания. Низшая теплота сгорания соответствует тому количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании, без учёта теплоты конденсации водяного пара. В теплотехнических расчетах низшая теплота сгорания принимается как 100%. Полное горение - протекает при достаточном количестве кислорода и заканчивается образованием веществ, не способных к дальнейшему горению. Если кислорода недостаточно, то происходит неполное горение, сопровождающееся образованием горючих и токсических продуктов - окиси углерода, спиртов, альдегидов и пр. Для сравнения различных видов топлива по их тепловому эффекту вводят понятие условного топлива, теплота сгорания которого принята равной 29300 кДж/кг.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: