4 predavanje - toplotne operacije

7
 TOPLOTNE OPERACIJE U TEHNOLOGIJAMA POS TOJE T RI V A NA SLU AJA PRI KOJIMA SE DE AV AJU ISKLJUČIVO TOPLOTNI (TERMI ČKI) FENOMENI. TO SU:  . NA NEKO TELO, GAS ILI TEČNOST 2. HLA  ĐENJE – ŠTO BOLJE ODVO  ĐENJE TOPLOTE I 3. ČUVANJE TOPLOTNE ENERGIJE SPREČAVANJE RAZMENE TOPLOTE, SPREČAVANJE GUBITAKA TOPLOTE RAZMENA TOPLOTE RAZMENA TOPLOTE RAZLIKA TEMPERATURA IZME  ĐU DVA TEL A – RAZMENA (PRENOS) TOPLOTE TOPLOT A JE F IZIČKA VELIČINA KOJA PREDSTAVLJA OBLIK KRETANJA ENERGIJE TRI NAČINA RAZMENE TOPLOTE 1.PROVO  ĐENJ E – KONDUKCIJA 2.PRELAZ KONVEK CIJA 3.ZRAČENJ E - RADIJAC IJA

Upload: vujadin-jakovljevic

Post on 06-Oct-2015

76 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

to

TRANSCRIPT

  • TOPLOTNE OPERACIJEU TEHNOLOGIJAMA POSTOJE TRI VANA SLUAJA PRI KOJIMA SE DEAVAJU ISKLJUIVO TOPLOTNI (TERMIKI) FENOMENI. TO SU:

    1 ZAGREVANJE TO BOLJI PRENOS TOPLOTE1. ZAGREVANJE TO BOLJI PRENOS TOPLOTE NA NEKO TELO, GAS ILI TENOST

    2. HLAENJE TO BOLJE ODVOENJE TOPLOTE I3. UVANJE TOPLOTNE ENERGIJE SPREAVANJE RAZMENE TOPLOTE,

    SPREAVANJE GUBITAKA TOPLOTE

    RAZMENA TOPLOTERAZMENA TOPLOTERAZLIKA TEMPERATURA IZMEU DVA TELA RAZMENA (PRENOS) TOPLOTE

    TOPLOTA JE FIZIKA VELIINA KOJA PREDSTAVLJA OBLIK KRETANJA ENERGIJE

    TRI NAINA RAZMENE TOPLOTE1.PROVOENJE KONDUKCIJA2.PRELAZ KONVEKCIJA3.ZRAENJE - RADIJACIJA

  • RAZMENA TOPLOTERAZMENA TOPLOTE

    PROVOENJE TOPLOTEPROVOENJE TOPLOTESA ESTICE NA ESTICU MATERIJALASA ESTICE NA ESTICU MATERIJALA DIREKTNO DODIROMSA MESTA VIE KA MESTU NIE TEMPERATURE

    KOLIINA RAZMENJENE TOPLOTE ZAVISI OD:1. VRSTE MATERIJALA (MATERIJALI BOLJE ILI (LOIJE PROVODE) TOPLOTU2. RAZLIKE TEMPERATURE3. DEBLJINE ZIDA4 POVRINE ZIDA4. POVRINE ZIDA

    RAZMENA TOPLOTERAZMENA TOPLOTE

    PRELAZ TOPLOTE PRELAZ TOPLOTE ESTICE GASA ILI TENOSTI SVOJIM KRETANJEM (premetanjem)ESTICE GASA ILI TENOSTI SVOJIM KRETANJEM (premetanjem)

    PRENOSE ENERGIJU.OVAJ VID PRENOENJA TOPLOTE JE VEOMA VAAN ZA VELIKI

    BROJ TEHNOLOKIH OPERACIJA.

    KOLIINA TOPLOTE KOJA SE PRENOSI PRELAZOM TOPLOTE (KONVEKCIJOM) ZAVISI OD:BRZINE GASA ILI TENOSTI, OD OBLIKA I HRAPAVOSTI POVRINA NA KOJU PRELAZIOD OBLIKA I HRAPAVOSTI POVRINA NA KOJU PRELAZI TOPLOTA, VRSTE GASA ILI TENOSTI I DR.TREBA ZNATI DA SA GASA (VAZDUH, PRODUKTISAGOREVANJA I SL) TOPLOTA MNOGO SLABIJE PRELAZI NAVRSTO TELO NEGO SA TENOSTI ILI SA ZASIENE VODENEPAREPARE.

  • RAZMENA TOPLOTERAZMENA TOPLOTE

    ZRAENJEZRAENJETOPLOTA SE PRENOSI BEZ POSREDNIKA TOPLOTNIM (ELEKTROMEGNETNIM) TALASIMASVAKA MATERIJA (VRSTO TELO, GAS ILI TENOST) EMITUJE OVU VRSTU TALASA ALI IH ITENOST) EMITUJE OVU VRSTU TALASA, ALI IH I APSORBUJE. KOLIINA TOPLOTE KOJA SE NA OVAJ NAIN PRENOSI ZAVISI OD:

    TEMPERATURA OBA TELA, RASTOJANJA IZMEU TELA, VELIINE POVRINA OBA TELA, VRSTE MATERIJE TELA I STANJA NJEGOVEVRSTE MATERIJE TELA I STANJA NJEGOVE POVRINE (EMISIONE I ABSORPCIONE OSOBINE TELA).

    RAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTE SU UREAJI KOD KOJIH SE TOPLOTA NAMERNO PRENOSI SA JEDNOG FLUIDA (TENOST ILI GAS) NA DRUGI

    PRIMERI: ZAGREVANJE VAZDUHA ZA SUENJE, ZAGREVANJE SIRUPA, DESTILACIJE, PROIZVODNJA SOKOVA, DEMOVA I DR.

    U RAZMENJIVAIMA TOPLOTE NAJEE SE JAVLJA KOMBINACIJA PROVOENJA I PRELAZA TOPLOTE.

    U SLUAJEVIMA KADA JE RAZMENJIVA TOPLOTE UJEDNO I LOITE JAVLJAU SLUAJEVIMA, KADA JE RAZMENJIVA TOPLOTE UJEDNO I LOITE, JAVLJA SE ZNATNOJ MERI I ZRAENJE KAO NAIN RAZMENE TOPLOTE.KONSTRUKCIJA RAZMENJIVAA ZAVISI OD SLEDEIH FAKTORA:OD KOLIINE TOPLOTE KOJA TREBA DA SE PRENESE SA JEDNOG FLUIDAOD KOLIINE TOPLOTE KOJA TREBA DA SE PRENESE SA JEDNOG FLUIDA (TENOST ILI GAS) NA DRUGI,OD VRSTE TIH FLUIDA, TO JEST, DA LI SU GASOVI ILI TENOSTI,OD HEMIJSKE AGRESIVNOSTI FLUIDA,OD HEMIJSKE AGRESIVNOSTI FLUIDA,OD PRISUSTVA PRAINE U GASOVIMA ILI PRISUSTVA VRSTIH ESTICA U TENOSTI,OD RASPOLOIVOG PROSTORA ZA SMETAJ RAZMENJIVAA,OD VELIINE PRITISKA TENOSTI ILI GASAOD VELIINE PRITISKA TENOSTI ILI GASA,OD VISINE TEMPERATURE TENOSTI ILI GASOVA I DR.

  • RAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTE

    Razmeniiva toplote "cev u cev"(A prva tenost ili gas, B druga tenost ili gas)

    Glavni nedostatak mu je to je njegova zapremina srazmerno velika u odnosu na koliinu toplote koja se njemu razmenjuje. Sa druge strane veliki je utroaknjemu razmenjuje. Sa druge strane veliki je utroak materijala za izradu po jedinici razmenjene koliine toplote

    RAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTE

    Razmenjiva toplote sa snopom ceviRazmenjiva toplote sa snopom cevi(A prva tenost ili gas, B druga tenost ili gas)

  • RAZMENA TOPLOTERAZMENA TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTE

    Reetke (pregrade) u razmenjivau sa snopom cevirazmenjivau sa snopom cevi

    (A prva tenost ili gas, B druga tenost ili gas)

    RAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTEKADA JE U PITANJU PRENOS TOPLOTE SA TENOSTI NA GAS ILI OBRNUTO, TADA SE PRIBEGAVA OREBRAVANJU CEVI SAPRIBEGAVA OREBRAVANJU CEVI SA SPOLJNJE STRANE.GAS SPOLJA (OKO CEVI) - TENOST KROZ CEVCEV

    Bubnjasti razmenjiva toplote loite

    U ovakvim razmenjivaima toplote u platu kroz koga struji vazduh postavljaju se usmerivai koji imaju zadatak da vazduh to j jbre i to due struji preko toplog unutranjeg lima. Unutranji bubanj se obino izrauje od vatrootpornog elika ili kotlovskog limavatrootpornog elika ili kotlovskog lima.

  • RAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTEBubnjasti razmenjivaBubnjasti razmenjiva toplote toplote autoklavautoklavU ovakvim razmenjivaima toplote u platu struji zagrejanaU ovakvim razmenjivaima toplote u platu struji zagrejana voda ili vodena para (grejni fluid). Poklopac je obino toplotno izolovan, a vrlo esto i on ima dupli plat u kome se nalazi grejni fluid. U autoklavu je obino povien pritisak, pa se ova oprema potpada pod strogu kontrolu inspekcije parnih kotlova.

    RAZMENJIVAI TOPLOTERAZMENJIVAI TOPLOTESOLARNI KOLEKTORISOLARNI KOLEKTORISOLARNI KOLEKTORISOLARNI KOLEKTORI

    Slue za zagrevanje vode ili vazduha za potrebe tehnolokih operacija. jRade na principu absorbovanja dozraene energije Sunca.

  • TOPLOTNE OPERACIJEPROMENA FAZE (AGREGATNOGPROMENA FAZE (AGREGATNOG STANJA)

    U tehnolokim procesima ponekad postoji potrebaU tehnolokim procesima ponekad postoji potreba promene faze materije promena agregatnog stanja materije. Ta promena se deava po zakonima termodinamike. Pri promena faze dovodi se ili odvodi odreena koliina toplote. Ako materija menja stanje izodreena koliina toplote. Ako materija menja stanje iz vrstog u teno (otopljavanje) ili iz tenog u gasovito (isparavanje) potrebno je dovoditi toplotnu energiju. Ako je u pitanju promena iz gasovitog u teno stanje ree je o kondenzaciji. Kada se menja stanje iz tenog u vrstokondenzaciji. Kada se menja stanje iz tenog u vrsto re je o ovravanju (zamrzavanju ili kristalizaciji).Poseban sluaj je promena faze iz vrstog u gasovito koji se naziva sublimacija. Suprotan proces ovome je ovravanje gasovite faze ili depozicija (stvaranjeovravanje gasovite faze ili depozicija (stvaranje inja) U sluaju otopljavanja, isparavanja i sublimacije potrebno. je dovoditi toplotu materiji.U sluaju kondenzacije i obe vrste ovravanjaU sluaju kondenzacije i obe vrste ovravanja potrebno je odvoditi toplotu.Koliina toplote koju je potrebno dovesti ili odvesti od jednice mase neke materije da bi ona promenila fazno stanje je razliita za razliite pritiske i osobina je te stanje je razliita za razliite pritiske i osobina je te materije. Isto tako, koliina toplote koja se dovodi ili odvodi pri povienju ili snienju temperature za 1oC je, takoe, osobina materije.

    Pitanja:j

    1. ta je osnovni uslov razmene toplote izmeu dva tela?2. Navedite tri vana sluaja u tehnologijama gde se deavaju samo toplotni fenomeni?3 Navedite tri naina razmene toplote?3. Navedite tri naina razmene toplote?4. Kako se prenosi toplota provoenjem (kondukcijom) ta je posredenik?5. Kako se prenosi toplota konvekcijom (prelazom)?6. Kako se prenosi toplota zraenjem?7. Navedite bar tri vrste razmenjivaa toplote?8. ta je autoklav i kako funkcionie?9. Napravite tabelu sa tri kolone. U prvoj koloni navedite oblike promene faze materije, u drugoj iz koje faze se deava promena a u treoj u koju fazu prelazi materijadrugoj iz koje faze se deava promena, a u treoj u koju fazu prelazi materija.