Чтобы получить полную информацию, подпишись на нас Vk.com/enciklopediyatehniki

Перенос энергии в форме тепла (теплоты,), происходящий между телами, имеющим различную температуру, называется теплообменом (переносом тепла). Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более нагретого и менее нагретого тел. Перенос тепла осуществляется тремя принципиально разными процессами: теплопроводностью -между непосредственно движущимися соприкасающимися частицами тела, конвекцией - вследствие движения и перемешивания макрообъемов газовых и жидких тел, тепловым излучением - через лучеиспускание от нагретого тела температурой 300-600 °С и более и лучепоглощение менее нагретым телом.

Теплопроводностью характеризуют скорость распространения тепла в различных веществах. Теплопроводность - это количество тепла, которое проходит в единицу времени через единицу поверхности теплопереноса при разности температуры в 1 град, отнесенное к единице длины в направлении теплового потока, перпендикулярном поверхности теплопереноса.

Для жидких нефтяных фракций теплопроводность уменьшается с повышением температуры и их плотности и составляет от 0,1 до 0,9 Вт/(м-°С). Теплопроводность углеводородных газов и паров нефтяных фракций растет с повышением температуры, снижается с увеличением их молекулярной массы и изменяется при нормальном давлении от 0,02 до 0,08 Вт/(м • °С). Теплопроводность теплоизоляционных материалов от 0,006 до 0,18 Вт/(м • °С), металлов при 0 °С: меди - 394 Вт/(м-°С), обычной углеродистой стали - 52, нержавеющей хромоникелевой стали - 25 Вт/(м-°С). Теплопроводность часто измеряется в ккал/(м • ч • °С), при этом 1 ккал/(м • ч • °С) = 1,163 Вт/(м-°С). В литературе опубликованы экспериментальные табличные и графические данные по тепловым свойствам газов, углеводородов и нефтяных фракций для разных температур и давлений, а также эмпирические формулы для вычисления значений тепловых свойств и для их пересчета на разные температуры и давления. Имеются также формулы для вычисления тепловых свойств смесей по свойствам компонентов.

Теплоемкость определяется как количество тепла, необходимое для нагрева единицы вещества на 1 град (в некотором интервале температур). Теплоемкость массовая измеряется в кДж/(кг • °С) или в ккал/(кг • °С), при этом 1 ккал/(кг-°С) = 4,187 кДж/(кг-°С). Теплоемкость мольная равна теплоемкости массовой, умноженной на молекулярную массу вещества. Теплоемкость жидких углеводородов и нефтепродуктов зависит от химического строения и состава, а также от температуры. Теплоемкость вещества в газовой или паровой фазе зависит также и от давления, причем теплоемкость может определяться при постоянном давлении (широко применяется в практике расчетов процессов нефтегазопереработки) или при постоянном объеме (первое значение всегда больше второго). Теплоемкость паровой (газовой) фазы значительно больше теплоемкости жидкой фазы этого же вещества.

Например, для углеводородов и нефтяных фракций в газовой (паровой) фазе в интервале температур от 0 до 500 °С и при давлениях до 5 МПа теплоемкость находится в пределах 2,5-3,0 кДж/(кг-°С), а для водорода - 3,5— 15,0    кДж/(кг-°С). Некоторые значения теплоемкости жидких нефтяных фракций при 20 °С в кДж/(кг-°С) равны:

Фракция      Относительная плотность    Теплоемкость

Бензиновая    0,74                                  2,4

Дизельная      0,87                                  2,1

Масляная       0,94                                  1,8

Энтальпия (теплосодержание) - это количество тепла, необходимое для нагрева единицы вещества от некоторой базовой температуры (0 °С или К) до данной температуры. Абсолютное значение энтальпии для практических расчетов не представляет интереса, так как в расчетах обычно используют разность значений энтальпии для разных температур. Энтальпия мольная больше энтальпии массовой. Влияние температуры и давления на значения энтальпии паров и жидкостей аналогично их влиянию на теплоемкость. Единицы измерения энтальпии: кДж/кг или ккал/кг.

Теплота испарения (конденсации) часто определяется как разность энтальпий насыщенных паров и насыщенной жидкости при одной и той же температуре. Средние значения теплоты испарения некоторых нефтяных фракций:

Фракция          Теплота испарения, кДж/кг

Бензиновая     290-315

Керосиновая   230-250

Масляная       170-220

Теплота сгорания (теплотворная способность) - количество тепла, выделяющееся при полном сгорании единицы вещества. Это важнейшее свойство топлив и всех горючих веществ характеризует мощность всех двигателей и другого теплообразующего оборудования, использующего горение топлива. Низшая теплота сгорания (чаще используется в практических расчетах) меньше высшей теплоты сгорания на величину теплоты конденсации образующихся при горении водяных паров. Ниже приведены некоторые значения низшей теплоты сгорания некоторых видов топлив в МДж/кг:

Увеличить

Для практических расчетов применяются обычно значения тепловых свойств, найденные с некоторой погрешностью. Даже экспериментальные данные обычно имеют погрешность, обусловленную несовершенством экспериментального прибора и неточностью измерений (для нефтяных топлив ГОСТ 21261-75 и для углеводородных газов ГОСТ 10062-75). Невозможно экспериментально определить свойства всего множества смесей веществ, применяемых в технике. Поэтому используют многочисленные эмпирические уравнения для приближенного вычисления свойств смесей.

При проектировании и расчете промышленных установок стоит обычно дилемма: каким из многих опубликованных методов воспользоваться для определения значений энтальпий газовых (паровых) и жидких потоков. Разница в определении энтальпий материальных потоков, найденных различными методами, может достигать, например, для установок переработки углеводородных газов до плюс/минус 20-40 %. Это приводит к существенно различным величинам проектных количеств тепла и материальных потоков.



Реферат "Тепловые свойства" курсовая работа.

Чтобы получить полную информацию, подпишись на нас Vk.com/enciklopediyatehniki