Теплообмен нагревание охлаждение теплоносителя

Температура является одним из важнейших технологических и экономических факторов большинства химических производств. Поддержание в аппаратах требуемой температуры почти всегда сопряжено с необходимостью подвода или отвода тепла — с целью нагревания или охлаждения обрабатываемых веш,еств. Во всех этих случаях,следовательно, нужно осуш,ествить перенос тепла из одного места пространства в другое — от теплоносителей к нагреваемым веш,ествам, от охлаждаемых ве-ш,еств к хладоагентам, от одной части тела к другой его части. Процесс переноса тепла называется теплообменом, его движуш,ей силой является разность температур. [c.265]

Теплообменными аппаратами называют устройства, предназначенные для передачи тепла от одного теплоносителя к другому для осуществления различных тепловых процессов, например, нагревания, охлаждения, кипения, конденсации или более сложных физ ико-химических процессов — выпарки, ректификации, абсорбции и т. п. [c.7]

Обычно при периодическом теплообмене температура одного из теплоносителей изменяется не только во времени, но и вдоль поверхности теплообмена. Пусть, например, в аппарате происходит периодическое охлаждение теплоносителя от Т до температуры Тг, причем начальная температура охлаждающего агента равна <1. Конечная его температура будет непрерывно изменяться по мере протекания процесса при этом если в начальный момент пределом нагревания является температура Т, то к концу процесса пределом будет температура Гг. Таким образом, конечная температура охлаждающего агента будет уменьшаться от до 2- [c.459]

В данной главе рассматриваются теплообменные аппараты (теплообменники), применяемые для осуществления теплообмена между двумя теплоносителями с целью нагревания или охлаждения одного из них. В зависимости от целевого назначения теплообменные аппараты называются подогревателями или холодильниками. Если процесс проводится для сообщения тепла холодному теплоносителю, то участвующий в теплообмене горячий теплоноситель будем называть нагревающим агентом. Если же процесс состоит в отводе тепла от горячего теплоносителя, то холодный теплоноситель, которому сообщается отводимое тепло, будем называть охлаждающим агентом. [c.411]

Теплообменными аппаратами называют устройства, предназначенные для передачи тепла от одного теплоносителя к другому, а также осуществления различных технологических процессов нагревания, охлаждения, кипения, конденсации и др. [c.10]

Теплообменными аппаратами, или теплообменниками, называются устройства для передачи тепла от одних сред (горячих теплоносителей) к другим (холодным теплоносителям). В химической технологии теплообменные аппараты применяются для нагревания и охлаждения веществ в различных агрегатных состояниях, испарения жидкостей и конденсации паров, перегонки и сублимации, абсорбции и адсорбции, расплавления твердых тел и кристаллизации, отвода и подвода тепла при проведении экзо- и эндотермических реакций и т. д. Соответственно своему назначению теплообменные аппараты называют подогревателями, холодильниками, испарителями, конденсаторами, дистилляторами, сублиматорами, плавителями и т. п. [c.323]

В ряде случаев целевое назначение имеют оба процесса — нагревание холодного теплоносителя и охлаждение горячего. Тогда теплообменные аппараты называют собственно теплообменниками. [c.411]

Конструкция теплообменных аппаратов разрабатывается исходя из основных предъявляемых к ним технических требований и условий, при которых аппараты должны эксплуатироваться, К числу этих требований относятся функциональное назначение аппарата в технологической схеме производства (рекуперация тепла, охлаждение, нагревание, испарение, конденсация, кристаллизация, плавление и т. д.), вид и характеристика теплообменивающихся сред, передаваемая в аппарате тепловая нагрузка (тепловой поток), допускаемые в аппарате гидравлические сопротивления, рабочие параметры технологического процесса (температура и давление теплоносителей), условия пуска и остановки аппарата, если они налагают дополнительные требования при расчете и конструировании, а также требования по эксплуатационной надежности конструкции и безопасной ее эксплуатации. [c.336]

Процессы нагревания и охлаждения протекают вследствие теплообмена между теплоносителем и нагреваемым телом (при нагревании) или между охлаждающей средой и охлаждаемым телом (при охлаждении), причем этот теплообмен подчинен целому ряду закономерностей, без подробного ознакомления с которыми изучение какого бы то ни было теплового процесса совершенно немыслимо. Отсюда рассмотрению тепловых процессов должно предшествовать ознакомление с основными элементами теплообмена, вследствие чего мы и начинаем наш курс с главы Теплопередача . [c.10]

Теплообменными аппаратами называются устройства, предназначенные для передачи тепла от одного теплоносителя к другому при осуществлении различных тепловых процессов нагревании, охлаждении, кипении, конденсации и др. [c.8]

Змеевик служит для нагревания, а рубашка — для охлаждения реакционной массы путем пропуска через рубашку жидкого охлаждающего агента. Для разогрева реакционной массы рубашка 1 отключается от охлаждающей системы путем закрытия вентилей 2 и 3 (см. фиг. ИЗ, а), а змеевик 4 подключается к системе с горячим теплоносителем. Таким образом, теплообмен между теплоносителем (в змеевике) и реакционной массой (в аппарате) происходит через слой жидкости, находящейся в рубашке, [c.181]

Теплообменными аппаратами называют устройства для передачи тепла от одного теплоносителя к другому в различных тепловых процессах (при нагревании, охлаждении, конденсации и т. д.). Применительно к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности теплообменные аппараты целесообразно классифицировать по способу передачи тепла и по назначению. [c.228]

Выбор теплоносителей для осуществления теплооб- мена в аппаратах определяется рядом условий назначением и характером теплового процесса (нагревание, охлаждение, испарение, конденсация и т. д.), конструкцией теплообменного аппарата, теплофизическими, химическими и эксплуатационными свойствами теплоносителей, экономическими соображениями и т. д. [c.6]

Теплообменные аппараты труба в трубе используют главным образом для охлаждения или нагревания в системе жидкость—жидкость, когда расходы теплоносителей невелики и последние не меняют своего агрегатного состояния. Иногда такие теплообменники применяют при высоком давлении для жидких и газообразных сред, например, в качестве конденсаторов в производстве метанола, аммиака и др. [c.60]

Теплообме иными аппаратами называются устройства, передающие тепло от одной среды к другой. В теплообменных аппаратах протекают процессы нагревания или охлаждения, кипения, испарения или кондепсации, плавления или затвердевания. Среды, участвующие в процессе передачи тепла, называются теплоносителями. [c.275]

Типичным примером теплопередачи при постоянных температурах теплоносителей является теплообмен между конденсирующимся паром и кипящим раствором (при постоянной его концентрации). Однако наиболее часто в промышленных условиях встречаются процессы теплопередачи, в которых температуры теплоносителей по длине поверхности теплообмена изменяются. К ним относятся такие широко распространенные процессы как нагревание и охлаждение. [c.302]

Теплообменные устройства реакционных аппаратов. Для обогрева и охлаждения реакционных и других аппаратов применяют различные устройства, в которых поверхность теплообмена образуется стенками самого аппарата. К числу таких широко распространенных устройств относятся рубашки (рис. 123). Корпус аппарата 1 заключен в рубашку 2, прикрепляемую к аппарату на фланцах или сваркой. В полость между аппаратом и рубашкой подается теплоноситель. Если аппарат охлаждается, теплоноситель вводится в нижнюю часть и удаляется из верхней части аппарата. При нагревании паром ввод осуществляется в верхние штуцеры, а конденсат удаляется из нижней части. [c.139]

Заметим, наконец, что выражение (е) является, строго говоря, приближенным, так как оно игнорирует потери давления, вызванные изменением плотносте(к теплоносителей при их нагревании или охлаждении, а также подъемную силу в вертикальных теплообменных трубах. Эти потери, однако, существенны при значительных перепадах температур и больших высотах труб, но не играют заметной роли в большинстве теплообменных аппаратов на химических предприятиях. [c.371]

Для увеличения площади поверхности, с которой передается тепло от горячей системы к окружающей среде, широко используются шипы и ребра. Обычно их применяют для интенсификации охлаждения, однако они могут быть использованы и для нагревания системы. Теплообмен в таких системах происходит за счет теплопроводности в твердом теле и конвекции в примыкающем к поверхности слое теплоносителя. При этом предполагается, что доля тепла, передаваемого излучением, незначительна. Тогда уравнение теплового баланса принимает вид [c.24]

Теплообменные аппараты (ТОЛ) широко используются в промышленности для нагревания или охлаждения различных веществ путем передачи теплоты от горячего теплоносителя к холодному. Наиболее распространен в химической и смежных отраслях промышленности рекуперативный кожухотрубчатый теплообменный аппарат, в котором два текучих теплоносителя (капельные жидкости, газы, пары, их смеси) обмениваются теплотой через цилиндрические поверхности многочисленных параллельных труб (см. рис. 3.12). Один теплоноситель проходит внутри параллельных труб (по трубному пространству), а второй - по межтрубному пространству между наружной поверхностью труб и цилиндрическим кожухом ТОЛ. Площадь теплообменной поверхности в таких аппаратах достигает 950 число труб - 2500, длина труб -до 8 м. [c.265]

Теплообменные аппараты (теплообменники) представляют собой устройства, предназначенные для передачи тепла от одной рабочей среды (теплоносителя) к другой. Теплоносители могут быть газообразными, жидкими и твердыми. Теплообменники имеют различные наз1начения в них могут протекать процессы нагревания, охлаждения, кипения, канденсации. расплавления, затвердевания, а также сложные термохимические процессы— выпаривание, ректификация, полимеризация, вулканизация и многие другие. [c.7]

В других случаях, когда, например, необходимо учитывать тепловой эффект химических реакций, протекающих при нагревании или охлаждении продуктов, форма уравнения теплового баланса соответственно изменяется. Но методика составления уравнения теплового баланса и использования его для определения тепловой нагрузки теплообменного устройства или расхода теплоносителя (или охлаждающего агента) остается во всех случаях одинаковой. [c.14]

Если в аппарате осуществляют тепловые процессы (нагревание или охлаждение), то он снабжается теплообменными устройствами — рубашками или змеевиками, встроенными в корпус. Тепловые характеристики аппарата определяются свойствами перемешиваемой среды и теплоносителя, а также конструктивными особенностями аппарата (в частности, типом уплотнения). Стандартные аппараты для перемешивания предназначены для сред с температурой от —40 до +350 °С. [c.175]

Теплообменные аппараты труба в трубе используют главным образом для охлаждения или нагревания в системе жидкость-жидкость, когда расходы теплоносителей невелики и последние не меняют своего агрегатного состояния. Иногда такие теплообменники применяют при высоком давлении для жидких и газообразных сред, например, в качестве конденсаторов в производстве метанола, аммиака и др. Также их используют для загрязненных коксообразующими веществами и механическими примесями теплоносителей, в которых обеспечивается хороший теплообмен за счет больших скоростей и турбулентности потоков в трубном и межтрубном пространствах. Высокие скорости и турбулентность потока уменьшают возможность отложения на стенках труб кокса или других образований. [c.123]

Теплообменниками (теплообменными аппаратами) называют аппараты, применяемые для нагревания или охлаждения одного вещества (газа, пара или жидкости) за счет соответствующего охлаждения или нагревания другого вещества. То вещество, за счет которого происходит в теплообменнике нагревание другого вещества, называют теплоносителем. В зависимости от своего назначения теплообменные аппараты носят соответствующие названия. Если в них теплота передается от одного вещества (обычно газа или жидкости) другому для использования ее в производственном процессе принцип теплообмена), то такие аппараты называют собственно теплообменниками. Теплообменный аппарат, служащий лишь для охлаждения газа или жидкости без утилизации теплоты, называется холодильником, используемый для конденсации паров в результате их охлаждения — конденсатором, а применяемый для получения пара — парообразователем или паровым котлом (рис. 1). [c.13]

По способу передачи тепла теплообменные аппараты делятся на смесительные (теплообмен происходит при непосредственном контакте теплоносителей), регенеративные (теплообмен между горячим и холодным теплоносителями происходит при попеременном нагревании и охлаждении насадки аппарата) и поверхностные (теплообмен между теплоносителями происходит через поверхность твердой перегородки — стенки аппарата, трубы и т. п.). Ниже рассмотрены лишь поверхностные теплообменные аппараты как наиболее распространенные. [c.228]

Основные виды теплоносителей и их параметры. Неотъемлемой стадией любого технологического процесса получения химических продуктов являются теплообменные процессы (нагревание и охлаждение, испарение и конденсация). Аппараты или устройства, в которых происходит передача тепла от одного теплоносителя к другому, называют теплообменниками. Теплоноситель — материальный поток, участвующий в теплопередаче. [c.124]

Знание закономерностей теплообмена в около- и сверхкритической области параметров состояния вещества имеет особое значение для теплоэнергетики в связи с применением воды при сверхкритическом давлении в качестве рабочего тела на тепловых электрических станциях. Известно также, что на АЭС эффективно использовать воду при сверхкритических параметрах в первом контуре реакторов с естественной циркуляцией. Напомним, что для воды = 22,12 МПа, = 547,3 К, а в критической точке энтальпия /г р = 2150 кДж/кг. Специфика гидродинамики и теплообмена в около- и сверхкритической области параметров состояния вещества состоит в том, что здесь своеобразно и немонотонно изменяются физические свойства теплоносителей в зависимости от температуры и давления (рис. 10.9). Теплоемкость с , число Прандтля Рг имеют максимум при псевдокритической температуре Т . Как указывалось выше (см. 10.5), при Т = Г р коэффициент объемного расщирения р также имеет максимальное значение. Изменение свойств теплоносителя по радиусу и длине обогреваемой (или охлаждаемой) трубы приводит к тому, что внутри потока из-за разности плотностей в различных точках среды развивается свободная конвекция (см. 10.5), изменяется характер турбулентных переносов теплоты и количества движения, деформируется профиль скорости, что в конечном счете сказывается на интенсивности теплоотдачи. Кроме того, в той части потока, где температура близка к Т , вследствие резкого изменения плотности среды происходит ускорение теплоносителя (это ускорение называется термическим) при его нагревании и замедление при его охлаждении. Таким образом, термогравитационная конвекция и термическое ускорение — два фактора, которые могут оказывать существенное влияние на гидродинамику и теплообмен в случае применения теплоносителей при [c.278]

В некоторых производствах находят применение регенеративные ТА, которые имеют только одно рабочее пространство, куда горячий (греющий) и холодный (нагреваемый) теплоносители поступают поочередно. Такой ТА содержит некоторую массу (кирпичную или металлическую, как в холодильной технике) большой общей теплоемкости, которая воспринимает теплоту от греющего теплоносителя и затем отдает ее нагреваемому теплоносителю. Преимуществами регенеративных ТА являются сокращение их общего рабочего объема, что существенно при теплообмене больших газовых объемов, и относительная простота конструкции. Однако поочередность выхода теплоносителей обусловливает и основной недостаток аппаратов регенеративного типа — непрерывное изменение температур теплоносителей на выходе из аппарата в пределах каждого цикла нагревание—охлаждение. Расчет регенеративных ТА значительно отличается от расчетов рекуперативных аппаратов непрерывного действия (см. ниже), поскольку здесь необходимо определять величины коэффициентов теплоотдачи от обоих теплоносителей к теплообменной поверхности при непрерывном изменении ее температуры, а также необходимо решать задачу нестационарной теплопроводности насадки с переменным критерием Био (см. 4.1.4), в котором коэффихщенты теплоотдачи зависят от переменной температуры поверхности стенки. Кроме того, начальным распределением температуры внутри теплоаккумулирующей массы насадки для каждого цикла работы ТА здесь служит неравномерный профиль температуры, соответствующий [c.338]

Конструкция п размеры теплообменных аппаратов зависят от многих факторов и прежде всего от количества передаваемого тепла, физического состояния и термод1ша.мических параметров теплоносителей, процессов, протекающих в аппаратах (нагревание, охлаждение, конденсация, кипение и т, п.), свойств конструкционных материалов и др, [c.92]

Теплообмен между теплоносителями осуществляется через стенки внутренних труб. В двухтрубчатых теплообменниках обеспечиваются высокая скорость теплоносителей (даже при малых расходах) и высокая интенсивность теплообмена. Однако эти теплообменники громоздки и металлоемки поэтому их применяют преимущественно для проведения процессов нагревания или охлаждения при высоких давлениях. При необходимости создания больших поверхностей теплообмена устанавливают несколько параллельно соединенных батарей. [c.215]

Для обеспечения заданнога температурного режима в большинстве случаев необходимо нагревание для завязывания реакции и охлаждение для съема тепла при ее экзотермичности. Одни и те же теплообменные поверхности и устройства в некоторых случаях могут использоваться как для нагревания, так и для охлаждения. При использовании разных агентов для нагревания и охлаждения (например, вода и органические теплоносители) зти устройства выполняются раздельно. В качестве теплообменных поверхностей обычно используются наружные поверхности аппаратов. При недостаточности наружных поверхностей аппарата для размещения требуемых по условиям технологии процесса греющих элементов или невозможности и нецелесообразности такого решения, по конструктивным соображениям, последние размещаются внутри аппарата в [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология