Уравнения теплового баланса при нагревании, испарении, охлаждении и конденсации

НАГРЕВАНИЕ – процесс повышения температуры материалов за счёт подвода к ним теплоты.

Нагревание продукта водой:

, (3.8)

где индексом 1, 2 обозначены приходящие и уходящие потоки вещества.

При нагревании жидкости насыщенным паром теплота от конденсирующегося насыщенного водяного пара к холодному теплоносителю передаётся через разделяющую их стенку:

. (3.9)

Греющий “глухой” пар (D_п, i_п – массовый расход и энтальпия пара) конденсируется и выводится из теплообменника в виде конденсата (D_п, i_п – то же для конденсата).

При нагревании “острым” паром водяной пар вводится непосредственно в нагреваемую жидкость.

. (3.10)

Пар конденсируется и отдаёт теплоту нагреваемой жидкости, а конденсат смешивается с жидкостью.

При нагревании электрическим током теплота Q_Н выделяется при прохождении электрического тока по нагревательному элементу (ТЭН):

. (3.11)

ИСПАРЕНИЕ – процесс превращения жидкости в пар путём подвода к ней теплоты.

Расход теплоты на испарение: , (3.12)

где W – масса испаренной жидкости, кг; r – теплота парообразования, кДж/кг.

КОНДЕНСАЦИЯ – переход вещества из паро- или газообразного состояния в жидкое путём отвода из него теплоты:

Количество теплоты, выделяемое при конденсации:

, (3.13)

где D – масса конденсирующегося пара, кг; r – теплота конденсации, кДж/кг.

Математическая модель процесса конденсации перегретого пара водой (3.14):

где t_н, t_k – температура: насыщения (конденсации), конденсата на выходе из аппарата.

ОХЛАЖДЕНИЕ – процесс понижения температуры материалов путём отвода от них теплоты.

Охлаждение теплоносителя водой (3.15):

РАЗДЕЛ 3.

ТИПОВЫЕ МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Дата добавления: 2014-01-04