Тепломассообменные аппараты низкотемпературных установок и кондиционирования: Методические указания и контрольная работа

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский  государственный  университет
 низкотемпературных  и  пищевых  технологий

Кафедра криогенной техники

Тепломассообменные  аппараты
низкотемпературных  установок
и  кондиционирования

Методические указания и контрольная работа
для студентов специальности 070200
факультета заочного обучения и экстерната

Санкт-Петербург  2004

УДК  621.59

Иванов В.И., Холодковский С.В. Тепломассообменные аппараты низкотемпературных установок и кондиционирования: Метод. указания и контрольная работа для студентов спец. 070200 факультета заочного обучения и экстерната. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2004. – 12 с.

Представлены сведения о назначении, конструкции, принципе действия и основах расчета основных тепломассообменных аппаратов, низкотемпературных установок и кондиционирования, излагается методика изучения предмета, даются подробные указания по выполнению контрольной работы.

Рецензент

Доктор техн. наук, проф.  А.Я. Эглит

Рекомендованы к изданию методической комиссией факультета заочного обучения и экстерната

Ó Санкт-Петербургский государственный

университет низкотемпературных

и пищевых  технологий, 2004

ВВЕДЕНИЕ

Тепломассообменные аппараты составляют основу всех низкотемпературных установок и систем кондиционирования и в целом влияют на эффективность и надежность их работы. Кроме того, от них зависит продолжительность непрерывной работы установки и ее безопасность. Конструктивное оформление тепломассообменных аппаратов в каждом конкретном случае диктуется характером реализуемых процессов, условиями эксплуатации, соображениями прочности, компактности, надежности и эффективности.

Методические  указания
по изучению  курса

Задачей курса «Тепломассообменные аппараты низкотемпературных установок и кондиционирования» является изучение физических принципов, лежащих в основе работы тепло- и массообменных аппаратов различных типов, овладение методикой их расчета и проектирования.

При изучении отдельных разделов курса рекомендуется, в соответствии с программой и методическими указаниями, прочитать относящийся к данной теме материал по литературным источникам и кратко законспектировать основные положения данной темы.

В процессе обучения студент обязан выполнить контрольное задание. Оно касается расчета блока комплексной осушки и очистки воздуха.

Выполнение его проводится в сроки, установленные учебным планом. Обучение заканчивается сдачей экзамена.

Ссылки в тексте настоящих методических указаний относятся к приведенным здесь литературным источникам.

Изучение курса начинается с рассмотрения роли тепло- и массообменных аппаратов в низкотемпературных установках и системах кондиционирования, их назначении и применении. Необходимо ознакомиться с принятой в настоящее время классификацией указанных аппаратов.

Нижеприведенное расположение тем изучаемого предмета соответствует последовательному их усвоению.

1. Основные виды тепло- и массообменных
аппаратов криогенных установок и их особенности

При изучении данного раздела особое внимание следует уделить особенностям теплообмена при криогенных температурах. Рассмотрите вопросы влияния разности температур, температурного уровня и гидравлических потерь на работу теплообменных аппаратов. Выясните различие между рекуперативными и регенеративными теплообменными аппаратами. Объясните влияние вторичных воздействий на эффективность работы аппаратов.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Почему так важно иметь малую разность температур между потоками теплоносителей в криогенных теплообменниках?

2. Какие свойства веществ значительно изменяются при криогенных температурах и как это влияет на работу теплообменных аппаратов?

3. Что такое температурный КПД теплообменника и от каких факторов он зависит?

4. В чем отличие рекуперативного теплообменника от регенеративного?

Литература: [1], § 4.1; [3], п. 2.1.

2. Основы расчета теплообменных аппаратов

Выявить, какие исходные данные необходимы для расчета теплообменника. Сравнить задачи конструктивного и проверочного расчетов теплообменников. Обратить внимание на то, какую среднюю разность температур (среднелогарифмическую или среднеинтегральную) следует использовать в расчетах, какую из двух поверхностей теплообменника считать базовой (внутреннюю или внешнюю) при определении коэффициента теплоотдачи.

При изучении раздела, посвященного гидродинамическим потерям в теплообменных аппаратах, следует иметь в виду, что потери давления в канале, с физической точки зрения, неразделимы. Однако для удобства расчета их часто условно разделяют на потери трения и «местные» потери.