热量衡算和传热速率

1、第四章 物料衡算和热量衡算,2015年8月6日,普通高等学校十二五规划教材 化工设计,2,第一节 连续过程的物料衡算,教学内容： 结合具体实例，理解利用化学反应速率进行反应过程的物料衡算的方法。重点和难点： 重点掌握利用化学反应速率进行反应过程的物料衡算的方法。 难点是衡算基准的选择，包括基准物流的名称和单位选择，以及物料平衡方程、摩尔分数约束式及设备约束式的内容和形式。,第四章 物料衡算和热量衡算,3,一、连续过程的物料衡算 一般表示式为：系统中积累 = 输入 输出 + 生成 消耗 稳态过程时输入 = 输出 生成 + 消耗 无化学反。

2、3.2 能量衡算,化工生产中，需要通过能量衡算解决的问题： 确定物料输送机械和其他操作机械所需功率。 确定各单元过程所需热量或冷量及其传递速率。 化学反应所需的放热速率和供热速率。 做好余热综合利用。,能量衡算的基本方程式,在物料衡算基础上进行能量衡算，能量衡算的步骤与物料衡算相同。,根据热力学第一定律，能量衡算方程可写为： E=Q -W=Ek+Ep+U E体系总能量的变化；Q体系从环境中吸收的能量；W体系对环境所作的功。,一. 封闭体系的能量衡算方程,封闭体系特点：与环境只有能量交换，而无物质交换，如间歇操作过程，体系物质的动。

3、第三章 物料衡算和能量衡算,物料衡算指根据各种物料之间的定量转化关系对进出整个生产装置、 生产工序或单台设备的各股物料的数量及组成进行平衡计算。它是在工艺流程确定后最先进行的工艺计算。,能量衡算是根据能量守恒定律，利用能量传递和转化的规则，用以确定能量比例和能量转变的定量关系的过程称为能量衡算。,利用物理与化学的基本定律，对化工过程单元系统的物料与能量平衡进行定量计算。,1、找出主、副产品的生成量、废物的排出量。 2、确定原材料消耗定额。 3、确定各物流的流量、组成和状态。 4、确定每一个设备内物质转换与能。

4、第二节 物料衡算和热量衡算p254,一、湿物料的性质 二、物料衡算 三、热量衡算 四、干燥过程在湿焓图上的表达,1 湿物料的形态,湿物料按其外观形态的不同二分为下列几种：,散粒状：如谷物、各种油料种籽；晶体：经过滤分离后的各种晶体，如葡萄糖、柠檬酸、盐等；块状：如马铃薯、胡萝卜、面包等；片状：如果蔬、肉片、葱、蒜片、饼干等；,一、湿物料的形态和含水量表示,条状：马铃薯切条、刀豆、香肠等； 膏糊状：如麦乳精、巧克力浆等； 粉末状：淀粉、奶粉等；液态：包括各种溶液、悬浮液和乳浊液如牛奶、蛋液、 果汁等。,湿物料按其物理。

5、习题课,LMTD法： 对数平均温差法,（逆流时）,（并流时）,第六章 传热,习题课,解一： LMTD 法,逆流时：,(以外表面为基准),并流时： Q、t2、K与逆流时相同,解一： LMTD 法,(以外表面为基准),结论：在相同条件下，,解一： LMTD 法,逆流时：,解二： -NTU法,按冷、热流体当中的任一计算均可。以下以热流密度最小的热流体为基准计算。,代入式1得：,(以外表面为基准),解二： -NTU法,前面已求得：,解二： -NTU法,并流时：,代入式2得：,习题课,【例2】有一台现成的卧式列管冷却器，想把它改作氨冷凝器，让氨蒸汽走管间，其质量流量950kg/h，冷凝温。