Теплообмен противотоке

В шахтных печах устойчивее футеровка они проще по конструкции и имеют большую интенсивность рабочего пространства. В них теплообмен осуществлен по принципу противотока холодная шихта опускается вни.з, постепенно нагреваясь, горячие газы между кусками шихты движутся вверх, охлаждаясь. Это увеличивает использование тепла дымовых газов на нагревание шихты и эндотермические процессы, идущие в печи. Здесь происходит непрерывный процесс, и это облегчает управление им с технологической стороны и создает ряд удобств в выполнении производственных операций. Процесс легко регулируется, по производительности в широких пределах изменением количества подаваемого воздуха для горения топлива и реакций окисления. Основные преимущества этих печей следующие [c.99]

Для удаления остатка аммиака, содержащегося в аммонийных солях, которые не подвергаются термическому разложению в скруббере, раствор смешивается с известковым молоком и подается в верхнюю часть дистиллера — противоток, развитие поверхности соприкосновения фаз. Газы, уходящие из скруббера и дистиллера и содержащие в основном аммиак, двуокись углерода и водяной пар, направляются в теплообменник. Окончательное их охлаждение проводится в холодильнике (температура хладагента — воды 25 °С), при этом конденсируется часть водяного пара — косвенный теплообмен, противоток. Растворенный в конденсате аммиак отгоняется в дистилляционной колонне. Основным продуктом отделения регенерации аммиака являются газы, содержащие аммиак, который затем извлекается из них в абсорбционном отделении. [c.427]

Средний температурный напор. В большинстве производственных процессов тепло передается при переменных температурах одного или обоих теплообменивающихся потоков. Очевидно, в этом случае разность температур, или температурный напор, пропорционально которому передается тепло, также будет величиной переменной, меняющейся вдоль поверхности нагрева. В связи с этим возникает необходимость определения средней разности температур (среднего температурного напора) между теплообменивающимися средами. Это среднее значение температурного напора, естественно, зависит от характера изменения температур потоков вдоль поверхности теплообменного аппарата, который может быть различным. К наиболее характерным случаям относятся прямоток, противоток, перекрестный ток и смешанный ток. Основные схемы движения потоков, соответствующие этим случаям, представлены на рис. ХХП-29. [c.605]

После определения изменения температуры по поверхности теплообмена необходимо учесть конструктивные особенности теплообменника и соответственно способ взаимного перемещения обоих жидкостей. Как показано схематически на фиг. 9, при решении задачи о теплообмене следует различать три основных схемы движения рабочих жидкостей прямоток, противоток и перекрестный ток. [c.13]

Реакторы с внутренним теплообменом. Перепады температуры, возникающие при адиабатическом протекании реакции, часто бывают слишком велики поэтому множество промышленных процессов проводится с отводом тепла из зоны реакции, если последняя идет с выделением тепла или подводом его — в случае эндотермической реакции. Подвод или отвод тепла, как правило, осуществляют путем теплообмена реагирующей смеси с теплоносителем. Направление движения реагирующей смеси и теплоносителя может совпадать (при прямотоке) или быть противоположным (при противотоке), а в качестве теплоносителя можно использовать либо некоторое постороннее вещество, либо смесь исходных веществ, одновременно нагревающуюся до температуры, при которой реакция идет с заметной скоростью. [c.287]

По способу действия теплообменные аппараты подразделяют на поверхностные и аппараты смешения. К первой группе относятся теплообменные аппараты, в которых теплообменивающиеся среды разделены твердой стенкой. В теплообменниках смешения теплопередача происходит без разделяющей перегородки путем непосредственного контакта между теплообменивающимися средами. Примером может служить конденсатор смешения (скруббер), заполненный насадкой. Жидкость стекает сверху вниз, пары или газ двигаются противотоком к ней. На нефтеперерабатывающих заводах преимущественное применение получили поверхностные теплообменники. По конструктивному оформлению они делятся на змеевиковые, типа труба в трубе и кожухотрубчатые — с неподвижными трубными решетками, с и-образными трубками и с плавающей головкой. [c.254]

Рис. 4.11. Зависимости относительных прямых теплообменных КПД = л/Л, от плотности интенсивности при теплообменном противотоке при различных значениях (или (а) и постоянной интенсивности Г = 4, при Ч> = ЛУл, = 0,632 (при аппроксимации кривых экспонентами) от отношений теплоемкостей потоков (или IV(б). Сплошные линии—расчет по формуле для противотока (см. табл. 10.2), штриховые — пример чистой экспоненты при данном значении Г

Представляет интерес характер изменения температур жидкостей, обменивающихся теплом при прямотоке и противотоке. На рис. 4. 10 дано сопоставление температурных режимов работы теплообменных аппаратов при прямотоке и противотоке. По осям абсцисс отложена поверхность нагрева Р, а по осям [c.64]

Эти критические значения зависят от температурно-концентрационных потенциалов и и хнм- Например, для теплообменного противотока величина = In [1 - (6 i ) ] . [c.310]

Процесс ректификации предназначен для разделения жидких неоднородных смесей на практически чистые компоненты или фракции, которые различаются по температуре кипения. Физическая сущность ректификации, протекающей в процессе перегонки нефти, заключается в двухстороннем массо- и теплообмене между потоками пара и жидкости при высокой турбулизации контактирующих фаз. В результате массообмена отделяющиеся от горячей жидкости пары обогащаются низкокипящими, а жидкость — высококипящими компонентами. При определенном числе контактов между парами и жидкостью можно получить пары, состоящие в основном из низкокипящих, и жидкость — из высококипящих компонентов. Ректификация, как и всякий диффузионный процесс, осуществляется в противотоке пара и жидкости. При ректификации паров жидкое орошение создается путем конденсации части парового потока вверху колонны, а паровое орошение при ректификации жидкости — путем испарения части ее внизу колонны. [c.49]

В промышленных аппаратах не всегда удается реализовать противоточную схему движения теплообменивающихся потоков, поэтому очень часто нснользуют перекрестный ток и смешанный ток. Последний позволяет [)еализовать показатели по теплообмену, близкие к противотоку. [c.154]

Начальная технологическая концепция основывается на лабораторных работах, относящихся к тем же этапам и той же последовательности элементов процесса. Затем учитываются технические и экономические требования. Следовательно, в схему технологической концепции нужно ввести элементы, не учтенные в лабораторных работах, такие как транспортирование материалов между аппаратами (например, с помощью транспортеров, насосов) и способы работы, понижающие стоимость проведения процесса (например, теплообмен, непрерывные операции, противоток, [c.345]

Во многих случаях рекомендации, основанные на различных технологических принципах, подсказывают направления технических способов проведения процесса, противоречивые с физико-химической точки зрения. Они могут привести также к решениям, которые не будут наиболее эффективными. Например, всегда нужно использовать максимально развитую поверхность контакта двух реагирующих фаз. Скорость превращения пропорциональна величине этой поверхности, и мы стремимся к возможно более быстрому проведению процессов. Однако в случае значительного теплового эффекта реакции сильно развитая поверхность контакта может привести к излишнему перегреву системы и работе при тем-. пературах, положение равновесия при которых не будет выгодным. Аналогично, применение теплового противотока может невыгодно влиять на равновесие реакции, качество получаемого продукта или стойкость конструкционных материалов оборудования. Поэтому противоток используют только тогда, когда он обеспечивает наиболее эффективный теплообмен. [c.346]

Применение противотока не всегда возможно. Иногда при выборе способа проведения процесса решающее значение имеет качество получаемого продукта (теплообмен в противоточной системе может быть слишком интенсивным и привести к нежелательным изменениям в продукте, например при сушке) в некоторых случаях организовать противоточное движение трудно из-за конструктивных особенностей аппарата. Тогда используется смешанный ток, и [c.392]

МАССО- И ТЕПЛООБМЕН ПРИ ПРЯМО- И ПРОТИВОТОКЕ [c.217]

Расстояние между спиралями фиксируется с помощью дистанционных бобышек, приваренных к внутренним поверхностям крышек. Жидкости, между которыми происходит теплообмен, поступают противотоком в штуцера 5 и 7 и выходят через штуцера 8 и 9. [c.164]

Пример 1. В теплообменном аппарате противотоком движутся два теплоносителя. Горячий охлаждается с 275 до 120 °С, х лод-ный нагревается от 70 до 160 °С. Определить среднюю разность, температур Тср. [c.73]

Вся теплообменная система или сложный теплообменный аппарат разбивается на отдельные ступени, для которых имеются общие аналитические зависимости вида (1.79) или (1.80). Например, в качестве расчетных ступеней могут быть взяты части общей системы, представляющие собой поперечный ток, общий прямо- и противоток, параллельно-смешанный ток, для которых имеются соответствующие зависимости. [c.39]

Рассматривается задача оптимизации теплообменной системы (ТС), показанной на рис. 28 и являющейся частью схемы некоторого производства [102]. ТС состоит из двенадцати теплообменников, двух делителей потоков —Д й смесителя С, фиктивных блоков ФБ, отражающих изменение температуры и давления в других аппаратах системы. Аппараты Т-2, Т-7, Т-8, Т-11, Т-12 осуществляют теплообмен между газом и водой, аппараты Т-3 и Т-4 выполнены в виде коробов с пакетами петлеобразных труб внутри, а остальные аппараты — обычные кожухотрубные теплообменники. Предполагаются заданными температуры потоков Г на выходе ТС, а также общий допустимый перепад давления на линиях технологических газов Ар (I), газов среднего давления Ар (II) и газов низкого давления Ар (III). Для математического описания теплообменных процессов был использован метод [103], позволяющий учесть отклонения схемы взаимного движения теплоносителей от удельного прямотока или противотока. Соответствующие уравнения имеют вид [c.163]

Рис. 4.13. Характерные Э-И-харакгеристики для физико-химических (А) и теплообменных — противоток (Б) процессов а — " Л, в обычном режиме (без автогенерации) б — т = = /(Z ) и л, =/(Z,) в режиме ТМОУ в—m и и в режиме ТМОУ г—и = v . Без автогенерации 7И = 1 = onst и = 1 = onst В режиме ТМОУ v = 1 1,429 9 = 0 = l.Z и Z, соответствуют кризисам нижнего уровня и соответствуют кризисам верхнего уровня ДП и НП — характерные параметры для верха доменной печи и секционной нагревательной печи Z = Z m

Теплообмен в противотоке, прямотоке и при однократном смешении. [c.594]

Сопоставление температурных режимов работы теплообменных аппаратов при прямотоке и противотоке (см. рис. ХХП-29, а, б) позволяет отметить, что при прямотоке максимальный температурный напор наблюдается у входа в теплообменный аппарат затем этот напор уменьшается, достигая своего минимального значения у выхода из аппарата. В противоположность этому при противотоке температурный напор более равномерно распределяется вдоль поверхности. Вследствие такого распределения температурного напора при прямотоке поверхность теплообмена в тепловом отношении загружена неравномерно при противотоке тепловая нагрузка является более равномерной. [c.605]

Таким образом, обеспечение противотока в теплообменном аппарате является желательным, однако часто с целью упрощения конструкции аппарата и по некоторым другим причинам приходится применять и другие схемы теплообмена. [c.606]

При ректификации происходит многократное испарение жидкости и конденсации паров, движущихся противотоком, в результате чего осуществляется непрерывный мас-со- и теплообмен между ними. При этом на нижней ступени из жидкой смеси извлекается низкокипящий компонент, который переходит на верхнюю ступень, а высококипя-щий компонент переходит из паровой фазы в жидкую. В результате после конденсирования паров смесь разделяется на дистиллят и остаток (рис.10.6). [c.115]

Характерным примером комбинированной установки, сочетающей достоинства кипящего и плотного слоев, является многокамерная установка для обжига перлитов (рис. V.19). В этой установке в зонах / и III в плотном слое в режиме противотока осуществляется теплообмен газовой и твердой фаз, тогда как в зоне II — в кипящем слое — основной технологический процесс. Организация такого процесса достаточна сложна — передачу твердого материала между зонами приходится создавать при помощи специальных питателей, работающих при повышенных температурах, использовать выносные газораспределительные устройства и т. п. [c.255]

В теплообменных аппаратах в зависимости от их конструктивного исполнения встречаются следующие случаи взаимного движения потоков прямоток (когда оба потока имеют одно направление), противоток, перекрестный ток (когда направления потоков пересекаются) и смешанный ток (когда на отдельных участках направления взаимного движения изменяются). При прочих равных условиях направления движения потоков оказывают влияние на тепловую нагрузку теплообменных аппаратов. [c.164]

Теплообменные аппараты поверхностного типа, ироме того, могут быть классифицированы по назначению (подогреватели, холодильники и т. д.) по взаимному апраалению потоков рабочих сред (прямоток, противоток, смешанный ток и т. д.) по материалу поверхности т еп л о о б м е Н а по ч и с л у X о д о в и т. д. [c.8]

Принимая направление взаимного движения теплоносителей, учитывают и преимущество противотока при теплообмене без изменения агрегатного состояния, а также целесообразность совпадения направлений вынужденного и свободного движения теплоносителя (например, при движении нагреваемой среды снизу вверх). [c.340]

Процесс проводится следующим вбразем. Раетвор с барабанных фильтров, остающийся после кристаллизации бикарбоната натрия и содержащий ЫагСОз и (ЫН4)2СОз, нужно нагреть и направить в аппарат для выделения аммиака. Предварительное нагревание можно проводить в теплообменнике, к которому подводятся горячие газы из колонны отгонки аммиака от конденсата и из колонны отгонки аммиака от маточного раствора (фильтрационного щелока),— регенерация теплоты, косвенный теплообмен, противоток. Дальнейшее нагревание раствора осуществляется в скруббере, где выделяется аммиак. Раствор орошает насадку скруббера и контактирует с горячими газами и паром из дистиллера — прямой нагрев, развитие поверхности соприкосновения фаз, противоток, регенерация теплоты. [c.427]

В режиме ТМОУ, исходя из основных признаков этого режима (см. формулы (4.102) и (4.103)), отношения тепломассоемкостей потоков и и w не остаются постоянными, их значения возрастают с ростом тепломассообменных КПД и, соответственно, показателей интенсивности и Z , (см. рис. 4.13). При этом имеет место ограничение максимальных значений отношений тепломассоемкостей потоков, зависящих от максимально возможных величин тепломассообменных КПД и г , а также температурных и концентрационных потенциалов Qv и (см. формулы (4.102) и (4.103)). Это ограничение максимальных величин пит характеризует, так называемый, тепло-массообменный кризис верхнего уровня [4.22, 4.23, 4.73]. Например, для теплообменного противотока п = Q v . [c.310]

Основные теплообменные аппараты предназначены для охлаждения воздуха высокого давления холодным азотом. Воздух в аппаратах движется по трубам снизу вверх, а азот идет противотоком в межтрубном пространстве. Характерная особенность аппаратов этого типа — поверхность теплообмена в виде змеевиков из медных труб. Материалом для изготовления основных теплообменников служит медь М3, латунь Л62 и ЛЖМц 59-1-1, Сталь 10. [c.181]

В зависимости от направления движения теплоносителей вдоль поверхности теплообмена различают теплообменные аппараты с прямотоком, противотоком, перекрестным током, в том числе одноходовые или многоходовые. [c.334]

Теплообменная аппаратура. На действующих установках ги-/ роочистки используют в основном кожухотрубчатые теплообменные аппараты с плавающей головкой. Наиболее эффективны кожухотрубчатые теплообменники с компенсатором на плавающей головке, так как в них обеспечивается строгий противоток и хорошая компенсация теплового расширения трубок относительно корпуса аппарата. Длина трубок в трубном пучке составляет СООО и 9000 мм. Для конечного охлаждения потоков первоначально 1 спсльзовались водяные холодильники типа труба в трубе , кожухотрубчатые, В настоящее время на всех строящихся и проектируемых установках применяется воздушное охлаждение основных потоков с водяным доохлаждеиием. Эксплуатируемые установки гидроочистки с водяным охлаждением дооборудуются аппаратами воздушного охлаждения. [c.144]

Другим теплообменником, который также можно считать теплообменником со скреперами является теплообмен-пик шнекового типа. Он представляет собой цилиндрический кожух, в котором установлены два полых шнека, вращающихся в противоположные стороны. Одна жидкость прокачивается через полые шнеки, а другая, текущая противотоком, входит с одного конца цилиндра и выводится из другого конца за счет действия шнеков. Шнеки приводятся в движение электродвигателем, имеющим переменную частоту вранюппя. Эта конструкция теплообменника особенно удобна для вязких или клейких продуктов. Материалами могут служить мягкая сталь, нержавеющая и кислотостойкая стали. Для расчета можно применять нормы, используемые для расчета теплообменников тииа рубашки . [c.311]

Передача тепла в теплообменных аппаратах осуществляется от среды, имеющей более высокую температуру, к среде с более низкой температурой. Движущей силой при теплообмене является разность температур сред. Теплообмен осуществляется за счет конвекции, теплопроводности и теплоизлучения. В большинстве случаев срёды в теплообменных аппаратах не смешиваются между собой и отделены друг от друга листом (в спиральных и пластинчатых аппаратах и аппаратах с рубашкой) или стенкой труб (в кожухотрубчатых аппаратах), их движение осуществляется параллельно или противотоком по двум или более (при нескольких теплоносителях) пространствам аппарата. [c.341]

Поправочный коэффициент Е, необходимый для учета конкретной схемы течения теплоносителей вида организации потока, определен также в разд. 1.5, т. 1. Для чистого противотока и при наличии конденсации в одном из теплоносителей f=--l. Во всех других случаях / <1. Но при выборе конструкции теплообменника следует стремиться к тому, чтобы значенне Г было больше 0,75—0,8, так как в противном случае теплообменный аппарат может оказаться недостаточно эффективным. Если значения Р получаются слишком низкими, для обеспечения оптимальных характеристик в зависимости от конкретной ситуации необходимо либо увеличить число секций при последовательном соединении, либо изменить тин иучка труб, либо перейти на чистый противоток. [c.39]

А. Общее описание. ПластинчаТЬи теплообменник состоит из пакета прямоугольных штампованных пластин, установленных вертикально, и соединенных друг с другом в каркас посредством связующих стержней или винтов. Для того чтобы увеличить прочность и интенсифицировать теплообмен, пластины гофрируются и уплотняются периферийными прокладками. Четыре угловых канала, связанных с соответствующими соединениями, установленными на каркасе, устроены таким образом, что два теплоносителя протекают через соседиие каналы, образованные пластинами, обычно в режиме противотока, и теплоотдача осуществляется при продольном обтекании поверхностей пластин. [c.298]

Такпм образом, обеспечение противотока в теплообменном аппарате является желательным, однако часто с целью упрощения [c.560]

Иногда применяются и другие схемы перекрестный ток (по-то1 и движутся в направлениях, перпендикулярных друг другу) и различные виды смешанного тока (например, когда в одной части аппарата имеется противоток, а в другой — прямоток). 0 В дальнейшем условимся называть началом аппарата тот его конец, куда подается поток с более высокой температурой, (для теплообменных процессов) или с более высокой концентр ей распределяемого или обрабатываемого вещества (в массс10бменных и химических процессах). [c.17]

Если по оси абсцисс откладывать расстояние от начального сечения аппарата до любого произвольного его сечения (или пропорциональную этому расстоянию величину — поверхность на рева), а по оси ординат — температуры потоков в соответст-ву оших сечениях, то теплообмен при прямотоке и противотоке можно изобразить графиками, показанными на рис. 1.2, из ко-Т0 5ьп видно, что движущая сила процесса, т. е. разность темпе-рагур 0 = 7 — t между потоками в общем случае является переменной величиной. [c.17]

Ву учае же противотока, при желании можно значительно охлаждение горячего и нагрев холодного потоков. Под-тветству1рщей поверхности теплообменного аппарата учить нё только но и 7 н< к. На рис. 1.2 как [c.17]

При противотоке более холодный теплоноситель с той же начальной температурой что и при прямотоке, может нагреться до более высокой температуры 2к, близкой К начальной температуре более нагретого теплоносителя. Это позволяет сократить расход более холодного теплоносителя, но одновременно приводит К некоторому уменьшению средней разности температур и соответственно — к увеличению потребной поверхности теплообмена при противотоке по сравнению с прямотоком. Однако экономический эффект, достигаемый вследствие уменьшения расхода теплоносителя при противотоке, превы-нтает дополнительные затраты, связанные с увеличением размеров теплообменника. Отсюда следует, что применение противотока при теплообмене более экономично, чем прямотока. [c.304]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология