Лебедев П. Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. Учебник для студентов технических вузов. Изд. 2-е, перераб. М., «Энергия», 1972.

Лебедев П. Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. Учебник для студентов технических вузов. Изд. 2-е, перераб. М., «Энергия», 1972.

Пароль к архиву:bamper.info
Прямая ссылка:Скачать

Книга состоит из двух разделов. В первом рассмотрены процессы тепло- л массообмена в различных промышленных теплообменных аппаратах, выпарных, ректификационных н сушильных установках. Приведены основные талы, конструкции и схемы этих устройств и даны некоторые методы и примеры их теплового, гидравлического и механического расчетов. Рассмотрено вспомогательное оборудование — копдексатоотводчнкн и конденсационные устройства и коэффициенты совершенства теплообменных аппаратов и теплоиспользующнх установок.
Второй раздел книги посвящен рассмотрению основных типов и конструкций компрессионных, абсорбционных и пароэжекторных холодильных установок и трансформаторов тепла, указаны области их применения, приведены основные уравнения н даны примеры их термо-динамнечекого и конструктивного расчета.
Книга соответствует программе курса «Тепломассообменные и холодильные установкн> и предназначена в качестве учебника для студентов технических вузоБ по специальности «Промышленная теплоэнергетика». Она может служить пособием для инженеров и техников, работающих в области проектирования и эксплуатации промышленных теплоиспользующнх установок.

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие................... 3
Методические указания к изучению и контролю знаний по курсу «Теплообменные, сушильные и холодильные установки» безмашинным программированным методом.............. 5
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ И УСТАНОВКИ
Глава первая Рекуперативные теплообменные аппараты непрерывною действия ................. 10
1-1. Классификация теплообменных аппаратов. Теплоносители .... 10
1-2. Конструкции трубчатых, .пластинчатых и спиральных аппаратов поверхностного типа................ 13
1-3. Конструктивный и тепловой расчеты аппаратов поверхностного типа 20
1-4. Компактные аппараты с ребристыми поверхностями нагрева ... 53
Контрольные вопросы............... 59
Глава вторая. Процессы тепло- и массообмена. Теплообменные аппараты
со смешиванием теплоносителей............ 60
2-1. Физические свойства влажного воздуха......... 60
2-2. /-d-диаграмма для влажного воздуха и принцип ее построения . 64
2-3. Изображение основных процессов на /-d-диаграмме...... 67
2-4. Аппараты со смешиванием теплоносителей (без разделительной стенки) и их тепловой расчет .... 75
Контрольные вопросы............... 86
Глава третья. Аппараты периодического действия и аппараты с кипящим слоем ...... 87
3-1. Рекуперативные аппараты периодического действия...... 87
3-2. Регенеративные аппараты............ 97
3-3. Аппараты с кипящим слоем............ 105
Контрольные вопросы . . 109
Глава четвертая. Выпарные установки.......... 11
4-1. Общие понятия о процессе выпаривания водных растворов . . 11О
4-2. Классификация выпарных аппаратов и установок...... ИЗ
4-3. Конструкции наиболее распространенных выпарных аппаратов . . . 114
4-4. Сепарация вторичного пара в выпарных установках...... 124
4-5. Принципиальные схемы многокорпусных выпарных установок непрерывного действия............... 125
4-6. Тепловой расчет выпарных установок непрерывного действия с греющими поверхностями нагрева............ 131
4-7. Тепловые балансы и расход пара для выпарных установок непрерывного действия................ 138
4-8. Тепловой расчет выпарных аппаратов периодического действия . . 148
Контрольные вопросы............... 151
Глава пятая. Дистнлляционные и ректификационные установки 152
5-1. Основные физико-химические свойства бинарных смесей..... 152
5-2. Дистнлляционные установки........ ... 159
5-3. Ректификационные установки........ ... 164
5-4. Определение числа тарелок и расхода тепла в установках для ректификации бинарных смесей..... . .... 172
Контрольные вопросы .... ..... .... 181
Глава шестая. Сушильные установки........... 181
6-1. Естественная и искусственная сушка материалов...... 181
6-2. Механизм и кинетика сушки влажных материалов...... 182
6-3. Расчет конвективных сушилок с однократным использованием горячего воздуха........•........ 194
6-4. Варианты конвективной сушки «материалов........ 201
6-5. Основные типы и конструкции сушилок .... .... 208
Контрольные вопросы............... 229
Глава седьмая. Гидравлический и механический расчеты теплообменных
аппаратов ........ ........ 230
7-1. Гидравлический расчет теплообменных аппаратов..... 230
7-2. Расчет теплообменных аппаратов на прочность...... 234
Контрольные вопросы.......... ... 247
Глава восьмая. Вспомогательное оборудование теплообменных и сушильных установок. Коэффициенты совершенства работы теплоиспользующих
установок................. 248
8-1. Конденсационные устройства . . ......... 248
8-2. Конденсатоотводчики . ......... 253
8-3. Коэффициенты совершенства теплоиспользующнх установок . . 261
Контрольные вопросы ......... . 263
РАЗДЕЛ ВТОРОЯ
ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ТРАНСФОРМАТОРЫ ТЕПЛА
Глава девятая. Холодильные установки........ . 264
9-1. Значение холодильной техники и способы получения искусственного холода.................. 264
9-2. Компрессионные холодильные установки......... 265
9-3. Абсорбционные холодильные установки . ....... 281
9-4. Пароэжекторные холодильные установки .... .... 290
9-5. Вихревые трубы . ............ 294
Контрольные вопросы .... ......... 295
Глава десятая. Тепловые насосы и трансформаторы тепла..... 296
10-1. Компрессия низкопотенциальною природного тепла. Тепловые насосы 296
10-2. Компрессия пара низкого давления. Трансформаторы тепла и их
сравнительная оценка.............. 298
10-3. Применение трансформаторов тепла и тепловых насосов в промышленности.......... 313
Контрольные вопросы............... 316
Литература

ПРЕДИСЛОВИЕ
В создание и развитие промышленных тепло- и массообменных установок большой вклад внесли отечественные ученые. Благодаря выдающимся работам Д. И. Менделеева и В. В. Морковникова были впервые созданы непрерывно действующие кубовые ректификационные колонны, что обеспечило нефтеперерабатывающей промышленности России до 1900 г. ведущее место в мире. В 1800 г. в Петербурге впервые в мировой практике получила применение искусственная сушка под вакуумом. В 1872 г. Н. В. Булыгиным была построена высокоэффективная лесосушилка на перегретом паре с рециркуляцией сушильного агента и т. п.
Особенно большой научно-технический прогресс в нашей стране начался после Великой Октябрьской революции. Подробно с развитием отечественных теплоиспользующнх и холодильных установок можно познакомиться в статье автора в I т. Истории энергетической техники СССР (Госэнергоиздат, 1957).
Научно-технический прогресс потребовал дальнейшего совершенствования промышленных тепло- и массообменных установок. Благодаря научным трудам И. А. Тищенко, А. Г. Касаткина, М. А. Кичигина, А. В. Лыкова, Н. И. Гельперина, А. Н. Плановского, Г. К. Филоненко, П. Г. Романкова, В. В. Кафарова, И. И. Чернобыльского, Г. Н. Костен-ко и др. и совместной работе научных сотрудников и инженерно-технического персонала многих научных учреждений, вузов, конструкторских бюро, проектных организаций и заводов в нашей стране создано большое количество высокопроизводительных и высокоэкономичных сушильных, ректификационных, выпарных установок и трансформаторов тепла, превосходящих по своим показателям лучшие зарубежные устройства.
В нашей стране установлены и основные требования, предъявляемые к модернизации существующих и созданию новых тепло- и массообменных установок, важнейшими из которых являются следующие: 1. Применение установок непрерывного действия, обеспечивающих поточность, комплексную автоматизацию и механизацию всего процесса производства (в ряде случаев это приводит к отказу от старых технологических процессов и созданию новых конструкций и схем высокопроизводительных теплоиспользующнх установок).
2. Увеличение единичных мощностей аппаратов, т. е. создание многотоннажных, высокопроизводительных автоматизированных агрегатов, превосходящих по производительности в десятки и сотни раз прежние установки.
3. Применение новых технологических процессов с использованием высоких температур и давлений, глубокого вакуума, температур, близких к абсолютному нулю, а также комбинированных способов подвода тепла с применением токов высокой и промышленной частоты, ультразвука или вибрационных эффектов, заданного химического состава среды, обеспечения магнитного или электрического поля и т. п.
4. Организация одностадийных технологических процессов, т. е. совмещения в одном агрегате нескольких различных производственных операций, например: фильтрования, сушки, размалывания, обжига, вулканизации, полимеризации и т. п. (одностадийная обработка материалов является весьма перспективным средством интенсификации технологических процессов).
5. Обеспечение во всех технологических процессах гигиеничных и безопасных условий труда для обслуживающего персонала.
Все эти условия должны соблюдаться при высоком качестве продукта и наилучших технико-экономических показателях работы предприятия. Последние в свою очередь определяются минимально возможными габаритами установки, минимальным количеством обслуживающего персонала и наименьшими удельными расходами тепла и электроэнергии и рациональным включением ее в общую систему управления предприятием.
Успешное решение всех задач для создания высокопроизводительных и экономичных теплоиспользующнх установок возможно только при комплексной творческой работе инженеров-промтеплоэнергетиков с инженерами-технологами и специалистами других отраслей знаний.
Настоящая книга .представляет собой второе, переработанное и исправленное в системе СИ, издание книги автора «Теплообменные, сушильные и холодильные установки», выпущенной в качестве учебника издательством «Энергия» в 1966 г.
На межвузовской конференции по промтеплоэнергетике 1971 г. этот курс было предложено назвать «Тепломассообменные и холодильные установки».
Эта книга, как и прежняя, базируется на предшествующих курсах Гидроаэромеханики, Тепло- и массопередачи и Термодинамики и в свою очередь является базой для курсового проектирования и изучения последующих специальных курсов. Этим определяется ее структура и характер изложения материала.
Дополнением к данному учебнику является книга автора и А. А.Щукина по курсовому проектированию теплоиспользующнх установок [Л. 21].
Особенностью данного учебника является рассмотрение современных многообразных промышленных тепло- и массообменных установок и трансформаторов тепла без акцента на ту или иную отрасль промышленности. Это позволило сделать необходимые обобщения, провести классификацию и применить единые методы тепловых расчетов для процессов и аппаратов различных отраслей промышленности.
Автор выражает большую признательность сотрудникам «афедры промышленной теплоэнергетики Ивановского энергетического института за ценные замечания при рецензировании книги.
Особую благодарность автор выражает канд. техн. наук В. А. Ефимову за большой труд по редактированию книги, а также канд. техн. наук Д. П. Лебедеву и сотрудникам кафедры инженерам А. Г. Вилен-ской и И. В. Макаровой за участие в пересчете формул и примеров в систему СИ.
Автор

ЛИТЕРАТУРА
1. Бакластов А. М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоиспользую-щих установок. М., «Энергия», 1970.
2. Бадылькес И. С, Данилов Р. А. Абсорбционные холодильные установки. М., Пищепромиздат, 1966.
3. Б е р и а н С. С. Теплообменные аппараты и конденсационные устройства турбо-установок. М., Машгиз, 1959.
4. Гельперин Н. И. Выпарные аппараты. М., Химиздат, .1947.
5. Гельперин Н. И. Дистилляция и ректификация. М., Химиздат, 1947.
6. Григорьев В. А. и др. Под ред. П. Д. Лебедева. Краткий справочник по теплообменным аппаратам. М., Госэнергоиздат, 11962.
7. Забродский С. С. Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое. М., «Энергия», 1971.
8. Домашнее А. Д. Конструирование и расчет химических аппаратов. М, Машгиз, 1961.
9. Златопольский А. Н. Экономика промышленной энергетики. М., «Высшая школа», 1968.
10. Инструктивный материал к подбору конструкции и проведению расчетов по созданию высокопроизводительных ректификационных и абсорбционных агрегатов. НТС Госкомитета по химии, 1961.
11. Исаченко В. П., О сипов а В. А., С у ко мел А. С. Теплопередача. М., «Энергия», 1969.
•12. Кафаро-в В. В. Основы массопередачи. М., «Высшая шкапа», 1962. 13. Кейс В. М., Лондон А. Л. Компактные теплообменники. М., Госзнергоиз-дат, 1962.
14. Клименко А. П., Каневец Г. Е. Расчет теплообменных аппаратов на электронных вычислительных машинах. М., «Энергия», 1969.
15. Колач Т. А., Ра дун Д. В. Выпарные станции. М., Машгиз, 1962.
16. Кочетков Н. Д. Холодильная техника. М., «Машиностроение», 1966.
17. Кришер О. Научные основы техники сушки. М., Изд-во иностранной литературы, 1961.
18. Краснощекое Е. А., Суком ел А. С. Задачник по теплопередаче. М.,. «Энергия», 1969.
19. Л ащинский А. А., Толчинский А. Р. Основы конструирования и расчеты химической аппаратуры. М., Госэнергоиздат, 1963.
20. Лебедев П. Д., Щукин А. А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий (курсовое проектирование). М., «Энергия», 1970.
21. Лебедев П. Д., Щукин А. А. Промышленная теплотехника, М., Госэнергоиздат, 1966.
22. Лебедев П. Д. Расчет и проектирование сушильных установок М., Госэнергоиздат, 1963.
23. Л е б е д е в П. Д. Сушка инфракрасными лучами. М., Госэнергоиздат, 1955.
24. Лыков А. В. Теория сушки. М., «Энергия», 1969.
25. Лыков А. В. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М., Госэнергоиздат,
1956.
26. Лыков М. В., Леоичик Б. И. Распылительные сушилки. М., Химиздат, 1966.
27. Мальцев Е. Д. Опреснение соленых вод. М., Атомиздат, 1965.
28. М и х а й л о в Н. М. Вопросы сушки топлива на электростанциях. М., Госэнергоиздат, 1958.
29. Нестеренко А. В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. М., «Высшая школа», 1965.
30. Н е т у ш и л А. В. и др. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников. М., Госэнергоиздат, 1957.
31. Павлов К. Ф. и др. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. М., «Химия», 1964.
32. Петухов Б. С. Теплообмен и сопротивление при ламинарных течениях жидкости в трубах. М., «Энергия», 1967.
33. П л а н о в с к и й А. Н., Николаев П. И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М., Гостоптехиздат, 1967.
34. Плановский А. Н., Ра мм В. М., Коган С. 3. Процессы и аппараты химической технологии. М., Госхимиздат, 1966.
35. П о з и н и др. Пенные газоочистители, теплообменники и абсорберы. М., Госхимиздат. 1959.
36. Поршнев И. Н. Автоматические конденсатоотводчики. М., Госэнергоиздат,
1957.
37. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М., Углетехиздат, 1957.
38. РозенфельдЛ. М., Ткачев А. Г. Холодильные машины и аппараты. М., Госторгиздат, I960.
39. Розенфельд Л. М. и др. Примеры и расчеты холодильных машин и аппаратов. М., Госторгиздат, 1960.
40. Р о м а н к о в П. Г., Р а ш к о в с к а я Н. Б. Сушка во взвешенном состоянии. М., «Химия», 1968.
41. Романков П. Г. (ред.). Руководство к практическим занятиям в лаборатории процессов и аппаратов химической технологии. М., «Химия», 1964.
42. Отраслевые нормали «Сосуды и аппараты». Нормы и методы расчета на прочность, OH26-01-I3-65/H1039-65, 1965.
43. Романков П. Г., Носков А. А. Сборник расчетных диаграмм по курсу процессов и аппаратов химической технологии. М., «Химия», 1966.
44. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. М., Госэнергоиздат. 1963.
45. Соколов Е. Я. и Зингер Н. М. Струйные аппараты. М., Госэнергоиздат,
1960.
46. Соколов Е. Я-» Бродя некий В. М. Энергетические основы трансформации тепла. М, «Энергия», 1968.
47. С о л о в ь е в Н. В. и др. Основы техники безопасности и противопожарной техники в химической промышленности. М., «Химия», 1966.
48. Справочник химика, т. V. М., «Химия», 1966.
49. Сыромятников Н. И. и др. Тепло- и массообмен в кипящем слое. М., «Химия», 1967.
50. Теплотехнический справочник, т. 1 и 2. М., Госэнергоиздат, 1958.
51. У дыма П. Г. Аппараты с погружными горелками. М., «Машиностроение»,
1965.
52. Филоненко Г. К. и Лебедев П. Д. Сушильные установки. М., Госэнергоиздат, 1952.
53. Федоров И. М. Теория и расчет процесса сушки во взвешенном состоянии. М., Госэнергоиздат, 1955.
54. Хоблер Тадеуш. Теплопередача и теплообменники. М., Госхимиздат, 1961. 55. Чернобыльский И. И. и др. Машины и аппараты химических производств.
М., Машгиз, 1961.
56. Чечетки н А. В. Высокотемпературные теплоносители. М., «Энергия», 1968.
57. Ч у к л и н С. Г. Примеры расчетов холодильных установок. М., «Пищевая промышленность», 1964.
58. Ш у ме л и ш с к и й М. Г. Эжекторные холодильные машины. М., Госторгиздат, 1961.
59. Щукин А. А. Газовое и печное хозяйство заводов. М., «Энергия», 1966.
60. Якоб М. Вопросы теплопередачи. М., Изд-во иностранной литературы, 1960.

...

Похожие книги: