|
дви ж ен и я п отоков (газа восходящ его п ерви чн ого и н и сход ящ его втори чного), разли чн ы м и расходам и газа и п оверхн остям и кон такта, а так ж е на разли чн ы е зоны теп лооб м ен а, таким образом , чтобы к оэф ф и ц и ен т теп л о о б м ен а а в них бы л оди н аков. П ри этом п олож и тельн ое н ап равлен и е оси нап равлено в направлении дви ж ен и я перви чн ого потока. Н а рисунке 3.4 п редставлен а зави си м ость средн и х за весь процесс т е п лооб м ен а тем п ератур ж и д кости и газа о т об ъ ем а теп лооб м ен н и ка. Д ля у д о б ства расчетов вм есто п оверхн ости к он такта и коэф ф и ц и ен та теп лоотд ачи бы ло п рин ято реш ен ие и спользовать рабоч и й объем теп л о о б м ен н ика и объем н ы й коэф ф и ц и ен т теп лооб м ен а, которы е долж н ы у д о в л етворять условиям : Рис. 3.4. Зависимость средних за весь процесс температур жидкости и газа от плошали поверхности контакта теплообменников. и clF а г = а •— , (3 .6 3 ) где F п оверхн ость контакта; Vрабочи й о бъ ем аппарата. П ервы м в ряду теп лооб м ен н и ков п р едп ол агается теп лооб м ен н и к с р а бочим объем ом равны м V 0. В этом случае тем п ер ату р ы газа и ж идкости |
1 5 5 нию газа при температуре мокрого термометра 1М . В слое ненасыщенного газа концентрация изменяется от значения См на границе со слоем насыщенного газа до концентрации С в потоке газа. На границах пограничного слоя насыщенного газа образуется разность концентраций пара, являющаяся движущей силой процесса массообмена. Принимаем, что движение восходящего первичного и нисходящего вторичного потоков газа является сильно турбулизированным, и, следовательно, температуру газа по сечению потоков можно считать постоянной. Во входном и выходном сечениях аппарата температура газа по мокрому термометру принимается постоянной и соответственно равной t]и и Аналогично и температура жидкости во входном и выходном сечениях также принимается постоянной и соответственно равной (жн и (жк . Принятая модель интегрально учитывает изменение температур во входном и выходном сечениях аппарата, предполагает постоянство температур внутри капель жидкости и между ними в потоке газа. Принятая модель является условно-расчетной и помогает выполнить вывод основных аналитических зависимостей. Уравнения интенсивности теплообмена и тепломассообмена Процесс явного теплообмена рассматривался независимо от конструкционных особенностей теплообменника и схем движения газа и жидкости. При выводе основных соотношений для расчета явного теплообмена были приняты постоянными суммарные расходы газа и жидкости, их начальные температуры и давления, а также их теплоемкости. Теплообменник условно разбивается на два теплообменника с различными направлениями движения потоков (газа восходящего первичного и нисходящего вторичного), различными расходами газа и поверхностями контакта, а также на различные зоны теплообмена, таким образом, чтобы коэффициент теплооб 156 мена а в них был одинаков. При этом положительное направление оси направлено в направлении движения первичного потока. На рисунке 4.7 представлена зависимость средних за весь процесс теплообмена температур жидкости и газа от объема теплообменника. Для удобства расчегов вместо поверхности контакта и коэффициента теплоотдачи было принято решение использовать рабочий объем теплообменника и объемный коэффициент теплообмена, которые должны удовлетворять условиям: Рис. 4.7. Зависимость средних за весь процесс температур жидкости и газа от рабочего объема теплообменников. а Р ~ ~Ц у'аУ (478> и ЛР (4.79) где Р~ поверхность контакта; Vрабочий объем аппарата. Первым в ряду теплообменников предполагается теплообменник с рабочим объемом равным V =0. В этом случае температуры газа и жидкости д;1я восходящего потока соответственно равны их начальным значениям /1 Г и . Температурный напор равен Д/10Д/0. Соответственно при увеличе |