ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоотдача при изменении агрегатного состояния из "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии" Часто в процессе теплообмена нагреваемые или охлаждаемые материалы изменяют агрегатное состояние испаряются, конденсируются, плавятся или кристаллизуются. Особенности таких процессов теплообмена заключаются в том, что тепло подводится к материалам или отводится от них при постоянной температуре и распространяется не в одной, а в двух фазах. Эти особенности теплоотдачи при изменении агрегатного состояния могут быть учтены путем введения в критериальные уравнения конвективного переноса тепла дополнительного критерия, учитывающего теплоту изменения агрегатного состояния. [c.141] Этот KpiiT pnii представляют fi виде произведения двух безразмерных комплексов (критериев), причем в первом комплексе температуру t заменяют некоторой разностью температур Ai, т. е. [c.142] Пз различных случаев теплоотдачи при изменении агр атного состояния наибольшее значение для процессов химической технологии имеют теплоотдача при конденсации паров и теплоотдача при кипеиии и ндкостей. [c.142] Теплоотдача при конденсации паров. Расчетные зависимости по теплоотдаче при конденсации паров можно получить как на основе теории подобия, так и па основе гидродинамического и теплового анализа процесса конденсации. Е1стественио, что как первый путь, так и второй путь дают одинаковые результаты при одинаковой схеме прон,есса. [c.142] Н — определяющий размер в м (при конденсации на вертикальной стенке — высота степки, при конденсации па горизонтальной трубе — диаметр трубы) г — теплота парообразования при температуре насыщения в ккал/кг. [c.143] Теплоотдача при конденсации паров зависит при прочих равных условиях от скорости и направления течения паров, от состояния поверхности копденсации, от состава паров и их перегрева. [c.143] Формулы (6.70) и (6.71) получены для случая конденсации неподвижного пара. Для движущегося пара значение коэффициента теплоотдачи может быть либо больше, либо меньше по сравнению с неподвижным. Коэффициент теплоотдачи увеличивается со скоростью движения пара, если ноток его уменьшает толщину пленки конденсата или срывает ее. Если же поток пара препятствует движению пленки и при этом не срывает ее, то увеличение скорости пара приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи. [c.143] Теплоотдача при конденсации паров, содержащих газы, менее интенсивна, чем теплоотдача при конденсации чистых паров. Содержание в водяном паре 1% воздуха уменьшает коэффициент теплоотдачи на 60%, а содержание 3% воздуха — на 80%. Дальнейшее увеличение примесей воздуха в меньшей мере влияет на величину коэффициента теплоотдачи. Указанное явление объясняется тем, что при конденсации паров, содержащих инертные газы, возникает дополнительное термическое сопротивление, оказываемое инертными газами, скапливающимися у понерхности пленки. [c.144] Теплоотдача при кипении жидкостей. Теплоотдача при кипении жидкостей относится к числу особенно сложш 1Х процессов, поэтому до последнего времени никому из исследователей пе удалось еще сделать теоретических обобщени) , позволяющих вполне надея но вычислять коэффициенты теплоотдачи для этого случая. [c.144] Расчет по формуле (6.72), выведенной на основе теории капиллярности, показывает, что пузырьки водяного пара, отрывающиеся от поверхности нагрева при кипении воды при атмосферном давлением, имеют диаметр 2—3 мм. [c.145] По мере продвижения вверх через слой жидкости пузырек пара значительно увеличивается в объеме. Это свидетельствует о том, что пузырек пара при движении через слой жидкости получает от нее дополнительное количество пара и тепла. Обычно объем пузырька при движении вверх увеличивается в несколько десятков раз, а значит основное количество тепла воспринимается пузырьком не от поверхности нагрева, а от жидкости.. Таким образом, из рассмотрения механизма парообразования при кипении жидкостей следует, что в этом случае теплоотдачи тепло передается от поверхности нагрева к жидкости, а от жидкости к пузырькам пара, а затем вместе с ними переносится в паровую фазу. [c.145] Критическая разность температур зависит от природы кипяп ей жидкости, температуры, давления и характера поверхности нагрева. Так, для воды, кипящей при атмосферном давленпи, критическая разность те1У[ператур составляет 25°, для бензола —40 , для бутанола —20° и т. д. [c.146] Очевидно, что выбираемые при осуществлении процессов кииения рабочие разности температур не должны превышать критических. [c.146] Вернуться к основной статье