Для увеличения площади теплопередающей поверхности в теплообменниках применяют оребрение поверхностей. Однако следует различать КПД одиночного ребра от КПД поверхности.
Следует запомнить последовательность конструктивного расчета, поскольку она является типовой для теплообменников различной конструкции. Рекомендуются следующие значения массовых скоростей потоков:
для воздуха
при р = 5…20 МПа Wм = 100…300 кг/(м2 × с);
при р = 0,1 МПа Wм = 8…25 кг/( м2 × с);
для водорода и гелия
прямого потока Wм = 30…100 кг/(м2 × с);
обратного потока Wм = 4…12 кг/(м2 × с).
При рассмотрении пластинчато-ребристых теплообменников обратить внимание на то, что при определении коэффициента теплопередачи следует учитывать КПД оребренных поверхностей по теплому и холодному потокам.
При изучении раздела, посвященного конденсаторам-испарите-лям, уяснить, за счет чего в них устанавливается температурный напор, от чего он зависит; детально разобраться в достоинствах конденсаторов-испарителей с внутритрубным кипением.
Вопросы и задания для самоконтроля
1. Почему в криогенной технике отдается предпочтение противоточной системе теплообменника, когда оба потока однофазные?
2. В каких случаях допускается использование среднелогарифмической разности температур между потоками теплоносителей?
3. Какую температуру теплоносителей следует использовать при определении их теплофизических свойств?
4. Какой критерий подобия позволяет определить режим течения теплоносителя?
5. Какой критерий характеризует гидравлическое подобие систем?
6. Почему оребрение трубок теплообменника делается со стороны потока низкого давления?
7. Изучить основные виды конструкций теплообменных аппаратов криогенных установок.
8. Каково назначение регенераторов ВРУ?
9. Какие пути ведут к снижению температурного напора в конденсаторах-испарителях?
Литература: [1], §§ 4.2–4.5, 4.8 и 4.10; [2], гл. V; [3], пп. 2.4, 2.6].
Изучите суть процесса адсорбции. Что такое адсорбция и фильтрация? Чем отличаются цеолиты от других адсорбентов (силикагелей и алюмогелей)? Каково различие численных значений статической и динамической адсорбционной способности сорбентов? Разберитесь во влиянии параметров процесса адсорбции на эффективность очистки или осушки криоагентов. Познакомьтесь с методами снижения энергозатрат в адсорбционных блоках комплексной осушки и очистки воздуха (комбинированная шахта, короткоцикловой метод адсорбции).
Вопросы и задания для самоконтроля
1. От чего зависит время защитного действия слоя адсорбента?
2. Частицы какого размера могут поглощаться путем адсорбции?
3. В чем, к примеру, отличие структуры цеолитов от структуры силикагеля или оксида алюминия?
4. Каким образом температура процесса адсорбции влияет на его эффективность?
5. Как осуществляется регенерация адсорбента?
6. Выясните назначение теплообменника-ожижителя, устанавливаемого перед блоком комплексной осушки и очистки воздуха.
Литература: [1], § 4.9; [2], §§16, 23.
Какими способами можно выразить зависимость между равновесными составами пара и жидкости для бинарных смесей? Постройте диаграмму X–Y бинарной смеси азот–кислород для разных давлений и дайте заключение о влиянии давления на процесс разделения смеси на отдельные компоненты. Сформулируйте требования к ректификационным колоннам. Изучите схемы ректификационных колонн для разделения воздуха и покажите, что для достижения высокого коэффициента извлечения продуктов требуется колонна двукратной ректификации. Самостоятельно составьте материальные балансы колонны и найдите количество получаемых продуктов, варьируя их концентрации. Расскажите о достоинствах и недостатках тарельчатых и насадочных колонн.
Вопросы и задания для самоконтроля
1. Какие типы тарелок используются в ректификационных колоннах ВРУ?
2. В чем преимущество тарелок с диаметральным током жидкости по сравнению с кольцевыми тарелками?
3. Чем определяется давление в ректификационных колоннах?
4. Что позволяет определить диаграмма X–Y?
5. Что такое флегмовое отношение?
6. Что называют флегмовым числом концентрационной секции колонны?
7. Построить рабочую линию концентрационной секции колонн ВРУ.
8. От чего зависит диаметр ректификационной колонны?
9. В чем отличие насыпных насадочных колонн от колонн с регулярной посадкой?
Литература: [1], §§ 4.11, 4.12; [3], пп. 4.5–4.9.
Цель работы
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.