Модель теплового состояния аппарата сепарации

| Категория реферата: Рефераты по технологии
| Теги реферата: курсовая работа по менеджменту, сочинение на тему
| Добавил(а) на сайт: Беломестов.

Будем предполагать квазистационарное распределение температур в реакционной массе. Это справедливо, если прогрев происходит достаточно медленно ([pic]), что доказано выше. В этом случае зависимость температуры от радиуса цилиндра при заданных граничных условиях 1 рода (температура на внешней и внутренней поверхности) выражается формулой

[pic], где [pic] – текущий радиус,
[pic] – температура наружной (горячей) поверхности,
[pic] – температура внутренней (холодной) поверхности,
[pic] – радиус наружной (горячей) поверхности,
[pic] – радиус внутренней (холодной) поверхности, а удельный линейный тепловой поток в цилиндр формулой [pic] Вт/м.

В принятой модели не рассматривается теплообмен блока с внешней средой, кроме подвода теплоты от печи, поэтому вся теплота [pic] (см. рис.) расходуется на испарение магния, а теплота [pic], расходуемая на испарение
MgCl2, находится из приведенных выше зависимостей.

Окончательно, получим систему уравнений для определения скоростей движения фронтов кипения:

[pic];

[pic];

[pic];

[pic];

[pic];

[pic];

[pic];

[pic].

Интегрируя эту систему до тех пор, пока [pic], находим время, необходимое для испарения всех летучих.

Возможен и другой подход к расчету второй стадии. Можно предположить, что после интенсивного объемного кипения летучие не будут заполнять протяженные сплошные области, а распределятся по блоку “каплями”, не имея друг с другом хорошего теплового контакта. Тогда теплопроводность блока будет определяться исключительно теплопроводностью губки, и

[pic] и, соответственно, [pic]; [pic]; [pic]

Следовательно, нельзя принимать допущение, что температура блока по сечению постоянна. Используя формулу

[pic], справедливую при больших [pic], можно получить зависимость температуры на оси цилиндра от времени. Температура подогревающего воздуха, в общем случае, неизвестна, но принимая во внимание большую продолжительность процесса и малое изменение температуры поверхности аппарата на 2 стадии, можно предположить, что она приблизительно равна температуре нагревателей печи. Недостаток такого предположения частично покрывается тем, что в дальнейшем выводе опущен теплоподвод излучением от нагревателей печи и подогревающего воздуха.

На внешней поверхности цилиндра ([pic]) имеем [pic] или

[pic].

Отсюда можно получить время прогрева поверхности до величины [pic] как

[pic] или

[pic];

[pic];

[pic];

[pic].