Расчет теплообмена в газификаторе с охлаждением воздухом
Thread Content
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем am Сяосянь 17.08.2015 в 21:51. Жидкий азот под давлением 1,6 Мпа подвергается газификации с помощью газификатора, работающего при комнатной температуре. Известно, что расход газа составляет 10 Нм3/ч, проектная температура жидкого азота — -196 градусов, а проектная температура азота — 25 градусов. Как же рассчитать величину теплообмена и площадь поверхности для теплообмена? Я примерно подсчитал: m=10*1,25/810=0,015 кг/ч. △Q=m*△H=0,015 кг/ч*1351 ккал/кг=20,265 ккал/ч. △T=25–196=221 К = 7 ккал/(м²·ч·°C). Не знаю, где можно найти эти значения. Площадь поверхности для теплообмена S=△Q/(K·△T)=20,265/(7*221)=0,013 м². Мне кажется, что это слишком мало! ! ! Не знаю, где ошибка: формула выбрана неправильно? Неправильно выбран параметр? Прошу у всех экспертов совета, буду очень благодарен! ! !
Происходит фазовый переход, такие расчеты определенно неверны. При переходе жидкого азота в газообразное состояние существует проблема скрытой теплоты, которую вы не учли
В основном есть несколько моментов: 1. Расчет должен производиться на основе разницы энтальпии до и после использования жидкого азота. При приблизительных расчетах можно предположить, что все находятся в состоянии насыщения. 2. Разница температур следует рассчитывать как логарифмическую разницу температур. 3. Значение коэффициента теплопередачи равно 7, что слишком велико; обычно используется значение 4–5 ккал. Но у вас слишком малое количество, поэтому площадь оказывается небольшой — это нормально.
Благодарю за совет, огромное спасибо! Из-за довольно слабой основы придётся снова побеспокоиться: 1. Где можно найти информацию о разнице энтальпий? 2. Что означает, что температурная разница должна рассчитываться как логарифмическая температурная разница? 3. Где можно найти коэффициент теплопередачи?
1. Разницу энтальпии можно найти в «Руководстве по глубокому охлаждению» в диаграмме T-S азота; на этой диаграмме при указании давления и температуры определяются значения энтальпии жидкого азота до и после его испарения. 2. Логарифмическая разница температур. . . Это относится к основам термодинамики; вы можете обратиться к учебникам по технической термодинамике или теплопередаче. 3. Этот коэффициент теплопередачи является эмпирическим значением; о нем упоминалось в некоторых книгах, но точно не помню. Но обычно берут 4–5 ккал
Хорошо, большое спасибо вам! ! !
Спасибо! Как следует учитывать эту скрытую теплоту?
Не следует ли понимать это так: △Q=m*△H+m*i?
При расчете с использованием энтальпии не нужно учитывать конкретный процесс. Поскольку энтальпия является величиной состояния, не нужно учитывать, как меняется газ; достаточно знать значение его конечного состояния. Если не использовать значение энтальпии, а рассматривать весь процесс преобразования вещества, то необходимо рассчитать количество тепла, поглощаемое в процессах кипения жидкого азота в газообразный азот и его последующего нагрева. Поэтому при термодинамических расчетах обычно предпочитают использовать значение энтальпии, так как это проще и удобнее.
Хорошо, спасибо! Как понимать диаграмму T-S в руководстве по глубокому охлаждению? Я не смогла разобраться. В недавно рассматриваемых проектах использовались газификаторы с воздушным охлаждением и устройства регулировки давления. Есть ли какие-нибудь учебные материалы или руководства по этой теме? Хочу немного выучить*.
Последнее изменение в этом посте было сделано arpcd 25.08.2015 в 14:32. Рекомендуется автору обратиться к профессиональным производителям для получения расчетов. Причина проста: у вас слишком слабые навыки математических расчетов. . Посмотрите, какова массовая скорость потока азота по вашим расчетам: m=10*1.25/810=0,015 кг/ч. 1,25 — это плотность азота, а 810 — плотность жидкого азота. Вам нужно рассчитать массовую скорость потока, но можно ли сравнивать эти значения? ？ ？ ？ Что получилось, когда их сложили вместе? Вы проверяли размерности единицы? Если 1,25 и 810 — это соответственно плотность азота и жидкого азота, то 0,015 — это расход объема жидкого азота, при этом вы указали единицу измерения в кг/ч... Массовый расход азота при расходе 10 Нм³/ч равен W = 10/22,4*28 = 12,5 кг/ч. Все это — элементарные знания физики из старшей школы; о других понятиях, таких как энтальпия и тепло плавления, говорить не будем. Если действительно хотеть считать самому, вам придётся дополнительно пройти слишком много уроков. . . Будьте осторожнее, при таких работах могут произойти несчастные случаи.
Вы критикуете, спасибо большое! В основном я просто не знаю, с чего начать, поэтому решился попросить о помощи. Я не буду вести себя безрассудно:P
Автор, не унывайте: судя по всему, у вас не очень хорошие знания в области термодинамики. Если вы действительно хотите научиться*, рекомендую вам несколько практических книг: «Руководство по глубокому охлаждению», «Термодинамика химической инженерии», «Инженерная термодинамика», «Теплообмен». Первые две книги довольно практичны; если вы хотите углубиться в тему, посмотрите следующие две книги. Если что, можно посмотреть больше — если только хотеть учиться*, то всё легко решить.
Основы действительно плохи: спасибо за поддержку, сейчас же куплю книгу и прочитаю: lol
Массовый поток азота при скорости потока 10 Нм3/ч составляет W = 10/22,4 * 28 = 12,5 кг/ч
Здравствуйте, я хотел бы спросить: почему при расчете массы необходимо делить на 810? 10 Нм³/ч — это уже объем в стандартных условиях. Разве для расчета массы нельзя просто умножить на 1,25?