Конденсация анализ теплоотдачи

При анализе теплоотдачи при конденсации смеси паров решающим является вопрос о том, идет ли речь о конденсации паров смеси веществ, неограниченно взаимно растворимых или нерастворимых либо ограниченно растворимых. В случае конденсации паров взаимно растворимых жидкостей величина коэффициента теплоотдачи будет зависеть от мольной концентрации конденсата и должна устанавливаться в каждом случае экспериментальным путем. Для конденсации паров нерастворимых жидкостей также нельзя вывести точные уравнения, однако на основе измерений, проведенных до настоящего времени, можно применять правила, в соответствии с которыми коэффициент теплоотдачи определяется отнощением [c.96]

АНАЛИЗ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ЛАМИНАРНОМ СТЕКАНИИ КОНДЕНСАТА ПО СТЕНКЕ(КОНДЕНСАЦИЯ) [c.333]

Анализ указанных уравнений методом подобия позволяет получить для общего случая пленочной конденсации чистого насыщенного пара следующее критериальное уравнение для безразмерного коэффициента теплоотдачи [86] [c.123]

В п. С рассмотрена конденсация на горизонтальных и расположенных под небольшим углом к горизонту трубах. Сначала обсуждается наиболее простой случай — одиночная горизонтальная труба. На рис. 2 показана конденсация, которая имеет место в этих условиях. Скорость пара вокруг трубы может быть при этом достаточной для того, чтобы влиять на пленку конденсата и, следовательно на коэффициент теплоотдачи. Наиболее распространенные направления потока пара — опускное и горизонтальное, их результирующие эффекты рассмотрены также ниже. При анализе пучков труб возникают трудности, связанные с тем, что конденсат с верхних труб стекает на нижние, этот вопрос также рассмотрен ниже. [c.340]

Теплообмен при кипении — это сложный и недостаточно изученный процесс. На основе сочетания данных теоретических и экспериментальных исследований с теорией подобия получены обобщенные критериальные зависимости, позволяющие с достаточной для практических целей точностью рассчитать коэффициент теплоотдачи при кипении ац. Поскольку вопросы теплоотдачи при конденсации пара освещены в предыдущей главе, ограничимся здесь кратким изложением вопросов теплоотдачи при кипении. Анализ отдельных термических сопротивлений теплопередаче в выпарных аппаратах с паровым обогревом показывает, что наибольшее значение имеет термическое сопротивление теплоотдаче при кипении Яг- Характерные особенности процесса теплоотдачи при кипении следующие. [c.197]

При выборе функциональной зависимости между безразмерными комплексами, характеризующими теплоотдачу, линейный масштабный фактор пленки должен быть выражен по образцу величины (v /g ) = через действующие в потоке параметры, входящие в условия однозначности системы в целом. Анализ показал, что при конденсации движущегося пара в трубе целесообразно выбрать линейный масштаб вытекающий из числа Фруда vQ = w lgl, записанного с использованием либо входной скорости нара в трубу ьи[, либо выходной (приведенной) скорости конденсата В последнем случае выражение (1) можно переписать так [c.139]

При анализе работы конденсаторов приходится учитывать изменение общего и парциального давлений вдоль протяженной поверхности конденсации. Наиболее полные описания процессов конденсации паровоздушных смесей применительно к работе дефлегматоров ректификационных установок приведены в [28], где также даны имеющиеся в специальной литературе соотношения для расчетов коэффициентов теплоотдачи. Математические описания процессов конденсации содержат не только статические, но и динамические характеристики конденсаторов, т. е. учитывают реакцию аппаратов на возмущения основных внешних параметров. Численные решения сложных математических описаний процессов конденсации используются для синтеза систем автоматического управления процессами дробной ректификации и оценки чувствительности соответствующих регуляторов. [c.242]

Теплоотдача при конденсации паров. Расчетные зависимости по теплоотдаче при конденсации паров можно получить как на основе теории подобия, так и на основе гидродинамического и теплового анализа процесса конденсации. Естественно, что как первый путь, так и второй путь дают одинаковые результаты при одинаковой схеме процесса. [c.130]

Анализ процесса конденсации позволяет предположить, что на величину критерия Нуссельта, содержащего коэффициент теплоотдачи а от конденсирующегося насыщенного пара к вертикальной стенке размером I, влияют критерии Оа, К д и Рг. В качестве характерного размера Z в критериях Ми = а//А. и Оа = gf/v фигурирует вертикальный размер теплообменной поверхности в тех же критериях Л и V - коэффициенты теплопроводности и кинематической вязкости конденсата, поскольку именно течение пленки конденсата по поверхности и его теплопроводность определяет интенсивность переноса теплоты от пара к стенке. [c.246]

При анализе подобного вида теплообмена приходится сталкиваться со значительными трудностями. Так, процесс теплоотдачи от конденсирующегося пара к стекающей пленке жидкости зависит не только от свойств пара, что имеет место при обычной пленочной конденсации, но прежде всего от гидродинамических условий течения пленки, от режима течения и характера волнообразования на поверхности жидкого подслоя. При течении слоя конденсата по подслою несмешивающейся жидкости толщины пленок определяются как физическими свойствами, так и массовыми скоростями обоих потоков. Особое значение приобретают теперь касательные напряжения на границе двух слоев, которые отличаются от напряжений у стенки. [c.162]

Проведение точных инженерных расчетов сильно затрудняется из-за отсутствия многих нужных данных о кинетике процессов окисления фосфора, гидратации фосфорного ангидрида, конденсации паров и седиментации частиц кислоты, а также данных, необходимых для расчета коэффициентов массо- и теплопередачи. Поэтому нередко приходится пользоваться практическими данными. В частности, автором с сотрудниками в результате анализа работы ряда промышленных систем выведены коэффициент интенсивности сжигания фосфора в камере, объемный и поверхностный коэффициенты теплоотдачи в башнях охлаждения от газов к разбрызгиваемой воде и т. д. [c.173]

Н. С. Зайнуллина, исследовавшая конденсацию Ф-13 при = = —10- 50° С на наружной поверхности горизонтальной трубы, установила, что примесь Ф-14 в Ф-13 снижает значения коэффициента теплоотдачи и качественно изменяет характер зависимости а = / (0) и а = / (i). Проведенный в ГИПХ хроматографический анализ показал, что в техническом Ф-13 содержится до 2% по объему примеси Ф-14, вносимого в Ф-13 при его изготовлении. Присутствие Ф-14, неконденсирующегося в условиях работы КДИ, приводит к снижению коэффициентов теплоотдачи более чем в два раза относительно значений для очищенного Ф-13 с концентрацией Ф-14 менее 0,1%. Это обстоятельство следует учитывать при проведении теплового расчета конденсатора-испарителя (см. рис. 19). [c.161]

В процессе решения задач статической оптимизации режима работы В У необходимо учитывать главным образом физические особенности установившихся процессов кипения раствора и конденсации пара, процессов теплоотдачи, движения, нагрева и охлаждения веществ при данных видах фазового превращения. Поэтому настоящая глава посвящена анализу физических особенностей только этой части процессов, протекающих в В У. [c.41]

Основные пути раскрытия зависимостей (92)—(95), (ПО)—(113), (125), (134) и (135) из критериальных уравнений, описывающих температурный режим и режим теплоотдачи при конденсации пара, кипении и подогреве растворов, были рассмотрены выше, при анализе физических особенностей процессов выпаривания (см. гл. II). Следует, однако, отметить, что формальное перенесение обобщенных результатов экспериментальных исследований процессов выпаривания в другие условия, даже с учетом соблюдения допустимого диапазона изменения определяющих критериев подобия, не всегда позволяет получить математическое описание, достаточно точное для решения задач оптимизации режима работы ВУ. В таких случаях аппроксимация рассматриваемых процессов с помощью критериальных уравнений может быть использована для оценки эффективности применения различных способов оптимизации режима работы ВУ и оценки потерь, вызванных отклонением регулируемых параметров от их оптимальных значений. [c.97]

Рассмотрение и анализ теоретических и экспериментальных работ по теплообмену при конденсации дали возможность предложить упрощенные расчетные формулы для определения коэффициентов теплоотдачи, основанные на экспериментальном материале. Эти формулы пригодны для вычисления коэффициентов теплоотдачи при конденсации паров любой жидкости, при любых давлениях и тепловых нагрузках. [c.158]

Теплоотдача при конденсации паров, если принять пленочную модель Нуссельта, затруднена в основном из-за термического сопротивления распространению тепла от пара к стенке. В результате гидродинамического и теплового анализа процесса пленочной конденсации пара получена критериальная зависимость [c.229]

Понятие пограничного слоя, рассмотренное в 5.1, применяется также при изучении процессов массообмена. Перенос массы какого-либо компонента смеси осуществляется под действием градиента концентрации этого компонента. В том случае, когда поперечная составляющая градиента концентрации много больше продольной составляющей (иначе, когда продольным переносом массы в продольном направлении можно пренебречь), область процесса переноса вещества называют диффузионным пограничным слоем. Обычно эта область наблюдается вблизи поверхности раздела фаз (случаи испарения, конденсации и др.). О диффузионном пограничном слое говорят также при рассмотрении процессов искусственно организованного вдува—отсоса инородного газа через пористую поверхность, омываемую потоком основного газа. Изучение процесса массообмена при вдувании или отсосе газа имеет самостоятельный интерес, так как таким образом можно, например, защитить поверхность тела от высокотемпературной внешней среды. При вдувании газа растет толщина пограничного слоя и уменьшается коэффициент теплоотдачи. При его отсосе наблюдается обратная картина. В то же время закономерности тепломассообмена, полученные для процессов вдува—отсоса, можно использовать для анализа [c.385]

Если конденсирующийся пар входит в конденсатор в перегретом состоянии, то теплота перегрева должна быть отведена вместе со скрытой теплотой конденсации охлаждающе жидкостью, протекающей внутри труб. Механизм конденсации связан с отводом теплоты перегрева, так что можно ожидать, что анализ процесса требует рассмотрения обоих этапов. Однако экспериментально было установлено, что сопротивление, оказываемое охлаждением пара до температуры насыщения, незначительно. Даже при перегретом паре температура жидкости на границе пар — жидкость равна температуре насыщения, так что здесь применим обычный коэффициент теплоотдачи при конденсации с движущей силой 31,— 3, как и в случае насыщенного пара. Очень малое сопротивление теплопередаче, которое оказывает охлаждение до температуры насыщения, будет гораздо легче понять после рассмотрения одновременного процесса тепло- и массопередачи в гл. 38. [c.381]

Из приведенных обобщенных зависимостей следует, что в случае конденсации пара внутри горизонтальной трубы в условиях малых и умеренных скоростей парового потока и турбулентном течении конденсата средний коэффициент теплоотдачи пропорционален плотности теплового потока в степени 0,5 (а ° ), диаметру трубы в степени 0,2 (а в ) и длине трубы в степени 0,3 (а В диапазоне исследованных давлений пара Рп1 = 0,554-2,5 МПа влияние давления пара на теплоотдачу оказалось несущественным. Это согласуется с аналогичным выводом, сделанным Боришанским и Кочуровой [37] на основе анализа большого числа опытных данных о влиянии давления пара на теплоотдачу при конденсации . [c.144]

Трубы конденсатора могут быть профилированными, как показано на рис. I, с целью использования эффекта Грегорига, в результате чего конденсация происходит в основном на вершинах выпуклых гребней. Затем под действием сил поверхностного натяжения конденсат стекает в вогнутые канавки и отводится. Результирующий осредненный коэффициент теплоотдачи значительно выше, чем при постоянной толщине пленки. Недавно в [11] был представлен анализ оптимальной поверхности Грегорига. Много профилированных труб разработано для испарителей, используемых нри обессоливании, и некоторые из них в настоящее время выпускаются промышленностью. Общие коэффициенты (конденсация пара в объеме на наружной поверхности и испарение стекающей пленки внутри) даны для девяти типов выпускаемых промышленностью труб, предложенных в [12]. Для нескольких типов труб наблюдалось увеличение теплоотдачи больше чем на 200%. Недавно представлены обзоры [13, 14] по этим вопросам. [c.361]

Соотношения, описывающие конденсацию пара внутри длинных труб, свидетельствуют о сильном влиянии динамических сил в паре на коэффициент теплоотдачи [1—4]. Колборн [51 в результате анализа теоретических и экспериментальных работ рекомендовал для расчета местных коэффициентов теплоотдачи при пленочной конденсации внутри длинных труб следующее выражение [c.245]

При конденсации пара на горизонтальной трубе (2.4.12) характеризует динамику процессов в двумерной системе координат. Для того чтобы исключить координату 2, необходимо усреднить бк и 1 к по периметру. Таубман [5] показал, что при анализе динамики процессов конденсации могут использоваться без сушественной погрешности зависимости для и а , полученные для стационарного режима. Поэтому для определения 1 к и бк в этом случае используем уравнение, полученное Нус-сельтом [60] и определяющее среднее значение коэффициента теплоотдачи Ик при конденсации пара на горизонтальной трубе. Предполагаем, что при изменении 2 от О до Як/2 значение бк [c.58]

Анализ и сопоставление данных. Наши экспериментальные данные на первый взгляд противоречат результатам исследований [1—4], где получены коэффициенты теплоотдачи от пара к стенке мелковолнистой трубы в 2—4 раза выше, чем для гладкой. Тем не менее здесь нет никаких нарушений известных закономерностей. Действительной причиной отсутствия положительного эффекта от применения мелковолнистых нержавеющих труб при конденсации водяного пара является перераспределение тепловых потоков по поверхности трубы и связанная с этим локализация больших потоков на узких участках поверхности — вершинах ребер. В результате перепад температур в стенке трубы в направлении теплового потока резко возрастает и компенсирует уменьшение температурного перепада в пленке конденсата. [c.178]

Конденсация на поверхностях значительной высоты может приводить к турбулизации стекающей пленки, что серьезно усложняет анализ процесса. Имеющиеся в литературе [1, 2, 5, 6, 23, 27, 28] соотношения для критического значения числа Рейнольдса, при котором происходит турбулизация стекающей пленки, и особенно формулы для коэффициентов теплоотдачи от турбулентной пленки к стенке весьма громоздки и здесь не приводятся, тем более что турбулентное течение пленки конденсата в технологической аппаратуре встречается не слишком часто. Последнее объясняется тем, что для уменьшения вертикального размера поверхности конденсации широко распространенные кожухотрубчатые конденсаторы с конденсацией пара в межтрубном пространстве стараются располагать горизонтально. Тогда на малой высоте, равной наружному диаметру трубок аппарата, средняя толщина пленки конденсата не успевает стать настолько значительной, чтобы течение пленки успело приобрести турбулентный характер. Кроме того, коэффициенты теплоотдачи при конденсащш на горизонтальных трубах имеют значительные величины и при конденсации водяного пара достигают нескольких десятков тысяч Вт/(м - К). [c.241]

Н. В. Зозулей, В. П. Боровковым и В. А. Карху на основании теоретического анализа и опытов с Ф-113 предложено интенсифицировать теплоотдачу при конденсации путем применения труб с низкими и частыми,ребрами, имеющими малую толщину торца. Наличие определенной кривизны между впадинами и выступами ребристой поверхности позволяет усилить воздействие сил поверхностного натяжения на процесс стекания пленки, уменьшить ее толщину и увеличить теплоотдачу в верхней части ребер. Эффект получается при значении критерия поверхностного натяжения (Вебера) Ше > > 10. Следует однако отметить, что эта теория не учитывает действия капиллярных сил в узких щелях между ребрами и затекание конденсата в межреберные пространства. С учетом этих факторов влияние стягивания пленки может оказаться значительно меньше предсказываемого теорией. [c.279]

До и Джейкоб [12] взвешивали, пользуясь воздухом, частицы катализатора Aero at , тонко измельченного кокса и распыленного железа в слоях толщиной 51 и 76 мм были получены коэффициенты теплоотдачи от 97 до 850 ккал/м -час°С. Тепло подводилось к слою в результате конденсации пара на наружной поверхности стенки. Работа проводилась целиком в области спокойного плотного слоя при этом массовая скорость воздуха изменялась от 290 до 1490 кг/час-м , и доля твердых частиц 1—е от 0,47 до 0,31. Средние размеры частиц в соответствии с ситовым анализом изменялись от 0,0685 до 0,17 мм высота взвешенного слоя не изменялась от 43 до 358 мм. Опытные данные с точно- [c.414]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология