Процессы и аппараты упаковочного производства
ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
Кинетическое уравнение, которое выражает связь между тепловым потоком Q И поверхностью F Теплопередачи, называемое Основным Уравнением теплопередачи:
Q = KF tСрτ, (11.2)
Где К - кинетический коэффициент (коэффициент теплопередачи), характеризующий скорость переноса теплоты; tСр — средняя движущая сила или средняя разность температур между теплоносителями (средний температурный напор), по поверхности теплопередачи; τ- время.
Тепловой поток Q Обычно определяют из теплового баланса, При этом в общем случае (без учета потери теплоты в окружающую среду)
Q = Q1 = Q2, или Q = G1 (H1н – H1к) = G2 (H2K - Н2н), (11.3)
Где Q1-количество теплоты, отдаваемое горячим теплоносителем; Q2-количество теплоты, принимаемое холодным теплоносителем; G1 И G2 — расход горячего и холодного теплоносителей; Н1н И Н1к-Начальная и конечная энтальпии горячего теплоносителя; Н2н И H2к-Начальная и конечная энтальпии холодного теплоносителя.
Если теплоносители не меняют своего агрегатного состояния в процессе теплопередачи (процессы нагревания и охлаждения), то:
Q =G1C1 (T1н – T1к) = G2C2 ( T2к – T2н ) (11.4)
Где C1 И С2 — теплоемкости горячего и холодного теплоносителя (при средней температуре теплоносителя).
Основное уравнение теплопередачи обычно используют для определения поверхности теплопередачи:
F = Q / ( K ср ). (11.5)
Движущая сила процесса ср представляет собой среднюю разность температур между температурами теплоносителей. Коэффициент теплопередачи К Характеризует скорость процесса теплопередачи с участием всех трех видов переноса теплоты. Физический смысл коэффициента теплопередачи вытекает из уравнения (11.2); его размерность:
При выражении Q в ккал/ч
Коэффициент теплопередачи показывает, какое количество теплоты передается от горячего теплоносителя к холоДному за I с через 1 м2 стенки при разности температур между Теплоносителями, равной 1 град.