Kimyoviy injiniring jarayonlari va qurilmalari

9-rasm Moddiy balans tuzishga oid

Jarayonni irtacha harakatga keltiruvchi kuchi quyidagi tenglamalardan topiladi:

Yoki


Issiqlik almashinish yuzasi issiqlik o’tkazishning asosiy tenglamasidan aniqlanadi:
(7)

Isitkichdagi trubalar sonini esa, ushbu tenglamadan aniqlash mumkin:

(8)

bu erda dT - trubalar tashqi diametri, m; l – truba uzunligi, m.

Teshikli panjarada trubalar joylashtirish ushbu bobda kirib chiqilgan usullardan birida amalga oshiriladi.

qobiq - trubali issiqlik almashinish qurilmasining diametrini ushbu formulada hisoblab topish mumkin:

(9)

Issiqlik almashinish qurilmasining gidravlik qarshiligi Darsi – Veysbax formulasidan topiladi:

(10)
bu erda λ - gidravlik qarshilik koeffitsienti; l - truba uzunligi, m; d - truba diametri,m; Σξ - mahalliy qarshilik koeffitsientlarining yig’indisi; w – muhit tezligi, m/s; ρ – muhit zichligi, kg/m3.

Isitkichning texnologik jarayon uchun yaroqligini bilish uchun tekshiruv hisoblashi o’tkaziladi. Buning uchun quyidagi boshlang’ich ma`lumotlar zarur: F – issiqlik almashinish yuzasi; Q – issiqlik yuklama; muhitlarning qurilmaga kirish va chiqishdagi temperaturalari; w – muhit tezligi va muhitlar fizik parametrlari.

Hisoblash davrida quyidagilar aniqlanadi: berilgan issiqlik yuklama va haqiqiy issiqlik almashinish sharoitlaridagi termik qarshilik; zarur bilgan o’rtacha temperaturalar farqi Δt3; mavjud o’rtacha temperaturalar farqi Δtm; qurilmaning ish unumdorlik zahirasi.

Temperaturalarning o’rtacha farqi ushbu formuladan topish mumkin:

(11)

Mavjud o’rtacha temperaturalar farqining zarur o’rtacha temperaturalar farqiga nisbati isitgichning ish unumdorlik zahirasi deb ataladi:

(12)
Zarur o’rtacha temperaturalar farqi issiqlik almashinish qurilmasining o’rtacha ekspluatatsion ishlash sharoitlari va issiqlik almashinish yuzasidan foydalanish koefitsientini hisobga olgan holda aniqlanadi.

2.2 Texnalogik hisoblashlar

Masala: G = 74000 kg/soat havoni t₁ = 22 temperaturadan t₂ = 56 temperaturagacha isitish uchun isitgichni loyihalang. P = 0.03MPa haqiqiy bosimli to’yingan suv bug’i yordamida amalga oshiriladi. Issiqlik almashtirgichning eng samarali ishlaydiganini tanlang.

Issiq muhitdan sovuq muhitga o’tkaziladigan issiqlik miqdorini va sovituvchi muhitining sarfini topamiz.

Issiq muhitga tegishli parametrlarni “1”, sovuq moddaga tegishlilarini esa “2” indeksi bilan belgilaymiz. Shu o’rinda takidlab o’tish joizki, jarayon davomida issiqlik almashinish sirtida cho’kma hosil qilishi mumkin muhitni turbalar ichiga, tuzlari ajralib chiqmaydigan moddani esa turbalar orasidagi maydonga yunaltiramiz. Chunki kojux turbali issiqlik almashtirgichlarning trubalarining tashqi sirtini tozalab bo’lmaydi. Odatta parning kondensaasiyalanish jarayoni trubalar orasidagi maydonda amalga oshiriladi. Isiganda (temperaturasi 40 yuqori bo’lganda)sovituvchi agent sifatida keng qo’llaniladigan suv tarkibida tuzlar ajralib chiqib issiqlik o’tkazish sirtida o’tiradi va issiqlik berish jadalligini keskin pasayishiga olib keladi. Shuning uchun aksariyat hollarda sovituvchi suv turbalar ichidagi maydonga yuboriladi.

Sovuq muhitning o’rtacha temperaturasi:

T₁=0,5(t1b+tox)=0,5(56+22)=39

Jarayon jadal boradigan qarama-qarshi oqim uchuni sitgichdagi o’rtacha temperaturalar farqini (jarayonning harakatlantiruvchi kuchi) quyidagicha sxema tuzib topamiz:

140 101

56 22

Δt_kat = 140 - 22= 118

Δt_kich = 140 – 56 = 84
Δt_kat/Δt_kich=118/84<2 bo’lganligi uchun: