Свойства насыщенных паров фреона-12

  Температура Давле-ние аб-солют-ное Удельный объем Плотность Энтальпия Теплота парооб-разова-ния Энтропия Отношение теплоты парообразования к абсолютной температуре
жид-кость пар жид-кость пар жид-кость пар жидкость пар
t, T, р, v¢, v¢¢, r¢, r¢¢, h¢, h¢¢, r, s¢, s¢¢,
°C K бар дм3/кг м3/кг кг/дм3 кг/м3 кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/(кг×К) кДж/(кг×К) кДж/(кг×К)
-10 263,15 2,1910 0,7018 0,07813 1,425 12,80 409,47 568,89 159,39 4,15280 4,75859 0,60597
-9 264,15 2,2700 0,7032 0,07558 1,422 13,23 410,39 569,32 158,93 4,15624 4,75809 0,60181
-8 265,15 2,3520 0,7047 0,07313 1,419 13,68 411,27 569,78 158,51 4,15963 4,75759 0,59796
-7 266,15 2,4353 0,7062 0,07078 1,416 14,13 412,19 570,24 158,05 4,16302 4,75704 0,59402
-6 267,15 2,5215 0,7077 0,06852 1,413 14,60 413,11 570,74 157,63 4,16645 4,75658 0,59013
-5 268,15 2,6088 0,7092 0,06635 1,410 15,08 414,03 571,21 157,17 4,16984 4,75612 0,50628
-4 269,15 2,6999 0,7107 0,06427 1,407 15,57 414,95 571,67 156,71 4,17323 4,75562 0,58238
-3 270,15 2,7928 0,7127 0,06226 1,403 16,07 415,87 572,13 156,25 4,17663 4,75516 0,57853
-2 271,15 2,8870 0,7143 0,06028 1,400 16,59 416,84 572,63 155,79 4,18006 4,75478 0,57472
-1 272,15 2,9857 0,7158 0,05844 1,397 17,11 417,76 573,09 155,33 4,18341 4,75432 0,57091
273,15 3,0857 0,7173 0,05667 1,394 17,65 418,68 573,55 154,87 4,18680 4,75394 0,56714
274,15 3,1882 0,7189 0,0596 1,391 18,20 419,60 574,01 154,41 4,19019 4,75348 0,56329
275,15 3,2934 0,7205 0,05330 1,388 18,76 420,56 574,47 153,91 4,19354 4,75302 0,55948
276,15 3,4006 0,7220 0,05166 1,385 19,35 421,49 574,93 153,45 4,19693 4,75265 0,55571
277,15 3,5112 0,7241 0,05012 1,381 19,95 422,45 575,39 152,94 4,20028 4,75227 0,55199
278,15 3,6244 0,7257 0,04863 1,378 20,56 423,37 575,85 152,48 4,20363 4,75189 0,54826
279,15 3,7398 0,7273 0,04721 1,375 21,18 424,33 576,31 151,98 4,20702 4,75152 0,54449
280,15 3,8587 0,7289 0,04583 1,372 21,82 425,30 576,77 151,48 4,21037 4,75118 0,54081
281,15 3,9797 0,7310 0,04450 1,368 22,47 426,22 577,19 150,98 4,21372 4,75080 0,53708
282,15 4,1044 0,7326 0,04323 1,365 23,13 427,18 577,65 150,47 4,21707 4,75043 0,53336
Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru 10 283,15 4,2301 0,7342 0,04204 1,362 23,79 428,14 578,11 149,97 4,22042 4,75013 0,52971
284,15 4,3606 0,7358 0,04086 1,359 24,48 429,14 578,53 149,43 4,22377 4,74976 0,52599

Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru Окончание приложения

285,15 4,4354 0,7380 0,03970 1,355 2,19 430,07 578,99 148,92 4,22712 4,74946 0,52235
286,15 4,6296 0,7396 0,03858 1,352 25,92 431,03 579,41 148,38 4,23043 4,74909 0,51866
287,15 4,7681 0,7413 0,03751 1,349 26,66 431,99 579,83 147,84 4,23378 4,74875 0,51498
288,15 4,9108 0,7435 0,03648 1,345 27,41 433,00 580,33 147,33 4,23708 4,74842 0,51133
289,15 5,0553 0,7452 0,03547 1,342 28,18 433,96 580,71 146,75 4,24043 4,74812 0,50769
290,15 5,2041 0,7468 0,03449 1,339 28,99 434,92 581,17 146,24 4,24378 4,74783 0,50405
291,15 5,3549 0,7491 0,03354 1,335 29,87 435,93 581,59 145,65 4,24709 4,74750 0,50041
292,15 5,5086 0,7507 0,03263 1,332 30,65 436,89 582,01 145,11 4,25040 4,74720 0,49764
293,15 5,6669 0,7524 0,03175 1,329 31,50 437,90 582,47 144,57 4,25371 4,74691 0,49321
294,15 5,5883 0,7547 0,03089 1,325 32,38 438,86 582,84 143,98 4,25705 4,74662 0,48960
295,15 5,9930 0,7570 0,03005 1,321 33,28 439,87 583,26 143,40 4,26036 4,74633 0,48596
296,15 6,1610 0,7587 0,02925 1,318 34,19 440,83 583,64 142,81 4,26363 4,74604 0,48236
297,15 6,3335 0,7605 0,02848 1,315 35,11 441,83 584,06 142,23 4,26694 4,74575 0,47880
298,15 6,5080 0,7628 0,02773 1,311 36,07 442,84 584,52 141,68 4,27024 4,74549 0,47524
299,15 6,6857 0,7645 0,02700 1,308 37,04 443,84 584,90 141,05 4,29993 4,74519 0,47164
300,15 6,8666 0,7669 0,02629 1,304 38,04 444,85 585,27 140,43 4,27686 4,74486 0,46800
301,15 7,0542 0,7692 0,02560 1,300 39,06 445,85 585,69 139,84 4,28012 4,74457 0,46444
302,15 7,2435 0,7710 0,02494 1,297 40,10 446,86 586,07 139,21 4,28339 4,74427 0,46088
303,15 7,4344 0,7734 0,02433 1,293 41,11 447,86 586,49 138,62 4,28674 4,74406 0,45732
304,15 7,6321 0,7758 0,02371 1,289 42,18 448,87 586,82 137,96 4,29000 4,74369 0,45368
305,15 7,8352 0,7782 0,02309 1,285 43,31 449,87 587,20 137,33 4,29327 4,74339 0,45012
306,15 8,0417 0,7800 0,02250 1,282 44,45 450,88 587,58 136,70 4,29649 4,74306 0,44656
307,15 8,2461 0,7825 0,02192 1,278 42,62 451,92 587,95 136,03 4,29980 4,74281 0,44301
308,15 8,4596 0,7849 0,02136 1,274 46,81 452,93 588,29 135,36 4,30311 4,74251  
313,15 9,5818 0,7968 0,01882 1,255 53,13 458,08 590,09 132,01 4,31940 4,74097  
318,15 10,810 0,8104 0,01656 1,234 60,38 463,31 591,72 128,41 4,33568 4,73933  
323,15 12,147 0,8244 0,01459 1,213 68,56 468,54 593,10 124,56 4,35189 4,73741  
328,15 13,600 0,8410 0,01316 1,189 75,98 474,16 595,07 120,91 4,36876 4,73728  
333,15 15,182 0,8568 0,01167 1,167 85,69 479,68 596,58 116,90 4,38509 4,73850  
338,15 16,883 0,8741 0,01036 1,114 96,52 485,33 597,96 112,63 4,40142 4,73452  

 






Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

РЕКУПЕРАТИВНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА

Цель работы:определение эффективности водо-водяного рекуперативного теплообменника, экспериментальное нахождение коэффициента теплопередачи, сравнение прямотока и противотока.

Общие сведения

Теплопередача или теплообмен – учение о самопроизвольных, необратимых процессах распространения теплоты в пространстве. Под процессом распространения теплоты понимается обмен внутренней энергией между отдельными элементами и между областями рассматриваемой среды. Перенос теплоты осуществляется тремя основными способами: теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением.

Теплопроводность представляет собой молекулярный перенос теплоты в телах (или между ними), обусловленный переменностью температуры в рассматриваемом пространстве.

Явление теплопроводности представляет собой процесс распространения энергии при непосредственном соприкосновении отдельных частиц тела или отдельных тел, имеющих разные температуры. Теплопроводность обусловлена движением микрочастиц вещества. В газах перенос энергии осуществляется путем диффузии молекул и атомов, а в жидкостях и твердых телах–диэлектриках – путем упругих волн. В металлах перенос энергии в основном осуществляется путем диффузии свободных электронов, а роль упругих колебаний кристаллической решетки здесь второстепенна.

Конвекция – процесс переноса теплоты при перемещении объемов жидкости или газа (текучей среды) в пространстве из области с одной температурой в область с другой температурой. При этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом самой среды.

Тепловое излучение – процесс распространения теплоты с помощью электромагнитных волн, обусловленный только температурой и оптическими свойствами излучающего тела, при этом внутренняя энергия тела (среды) переходит в энергию излучения. Процесс превращения внутренней энергии вещества в энергию излучения, переноса излучения и его поглощения веществом называется теплообменом излучения. В природе и технике элементарные процессы распространения теплоты: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение - часто происходят совместно.

Теплопроводность в чистом виде большей частью имеет место лишь в твердых телах.

Конвекция теплоты всегда сопровождается теплопроводностью. Совместный процесс переноса теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом.

Одна из основных проблем, поставленных в Государственной программе Республики Беларусь по энергосбережению, – проблема экономии и рационального использования топливно-энергетических ресурсов нашей страны, эффективное использование теплоиспользующего оборудования.

Примером такого оборудования являются теплообменные аппараты (ТА).

Теплообменными аппаратами называются устройства, предназначен-ные для передачи теплоты от одной среды к другой. По принципу действия теплообменные аппараты могут быть разделены на рекуперативные, регенеративные и смесительные.

Рекуперативные теплообменные аппараты представляют собой устройства, в которых две жидкости с различными температурами текут в пространстве, разделенном твердой стенкой. Теплообмен происходит за счет конвекции и теплопроводности стенки, а если хоть одна из жидкостей является излучающим газом, то и за счет теплового излучения.

Регенеративные теплообменные аппараты – это устройства, в которых одна и та же поверхность омывается то горячей, то холодной жидкостью. Сначала поверхность регенератора отбирает тепло от горячей жидкости и нагревается, затем поверхность регенератора отдает энергию холодной жидкости. Таким образом, в регенераторах теплообмен всегда происходит в нестационарных условиях, тогда как рекуперативные теплообменные аппараты работают большей частью в стационарном режиме.

В смесительных теплообменных аппаратах теплопередача осуществляется при непосредственном контакте и смешении горячей и холодной жидкостей.

Характер изменения температур рабочих сред по поверхности рекуперативного теплообменного аппарата зависит от схемы их движения. Наиболее простыми схемами движения являются: прямоток (рис. 5.1, а), противоток (рис. 5.1, б) и перекрестный ток (рис. 5.1, в). Существуют аппараты и с более сложными схемами движения теплоносителя.

Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru

а) б) в)

Рис. 5.1. Схемы движения рабочих сред

От того, какая схема движения сред применена, во многом зависит эффективность теплообменного аппарата.

Расчет ТА, работающих в стационарном режиме, ведется на основе двух уравнений – теплового баланса и теплопередачи. Уравнение теплового баланса означает равенство количества тепла, отдаваемого горячим теплоносителем (Qгор), сумме количеств тепла, воспринимаемого холодным теплоносителем, (Qхол) и потерь в окружающую среду Qос:

Qгор = Qхол + Qос . ( 5.1 )

Пренебрегая потерями тепла в окружающую среду, имеем Qгор = Qхол = Qили

Q = Gгор × Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru × DTгор = Gхол × Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru × DTхол , ( 5.2 )

здесь Gгор, Gхол – соответственно массовые расходы горячей и холодной воды, кг/с; Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru , Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru – средние изобарные удельные теплоемкости горячей и холодной воды; Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru = Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru = 4187 Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru ; DTгор и DTхол – изменения температур горячей и холодной воды.

DTгор = Тгорвх – Тгорвых; DTхол = Тхолвых - Тхолвх . ( 5.3 )

Уравнение теплопередачи определяет количество теплоты Q, передаваемой через заданную поверхность площадью F, если заданы средние температуры греющего Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru и нагреваемого Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru теплоносителей [1]:

Q = К( Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru ) F, ( 5.4 )

где К – коэффициент теплопередачи от одного теплоносителя к другому, Вт/(м2×К).

Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru =(Тгорвх + Тгорвых)/2; Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru = (Тхолвх + Тхолвых)/2 . ( 5.5 )

Коэффициент теплопередачи К характеризует интенсивность передачи теплоты от одной среды к другой через разделяющую их стенку. Он численно равен количеству теплоты, проходящей через единицу поверхности стенки в единицу времени при разности температур между средами в один градус.

Термодинамическая эффективность теплообменника есть отношение количества теплоты, передаваемой в данном теплообменнике, к количеству теплоты, передаваемой в теплообменнике с бесконечно большой поверхностью теплообмена с теми же параметрами на входе. Эффективность теплообменника определяется по формуле

Свойства насыщенных паров фреона-12 - student2.ru   ( 5.6 )

Наши рекомендации