Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Скорость теплопередачи к поверхност

    Химические реакции почти всегда сопровождаются выделением (поглощением) тепла, и температура изменяется по мере протекания процесса. В экспериментальных исследованиях необходимо по возможности поддерживать изотермические условия, чтобы опыты не усложнялись вследствие изменения скорости реакции с изменением температуры. Влияние температуры можно определить путем постановки опытов, проводимых при нескольких различных постоянных температурах. В лаборатории удается поддерживать почти изотермические условия благодаря большой наружной поверхности, приходящейся на единицу объема аппарата в небольших установках, и в результате того, что теплопередача в этих установках всегда может быть обеспечена и не лимитируется экономическими соображениями. С другой стороны, в крупных промышленных агрегатах практически осуществимая скорость теплопередачи строго ограничена. Таким образом, при проведении промышленных процессов большое значение приобретают как проблемы, так и вопросы кинетики теплопередачи. Иногда проблемы теплопередачи настолько важны, что агрегат можно рассматривать скорее как теплообменник, чем как реактор. Процесс ведут адиабатически в тех случаях, когда температура изменяется лишь в пределах рабочего режима, т. е. не понижается настолько, что скорость реакции становится слишком низкой, и не повышается так, что процесс нельзя регулировать. [c.89]


    При любых способах проведения реакции основная задача заключается в организации регулирования температуры и в правильном расчете скорости теплопередачи, зависящей от величины поверхности теплообмена и свойств теплоносителя. Разберем несколько случаев на примере общей реакции [c.98]

    Вследствие большой поверхности частиц и высокой скорости теплопередачи можно принять, что температура в каждом отделении постоянна и одинакова для твердой и газообразной фаз. Скорость реакции изучалась в условиях, когда обратной реакцией можно пренебречь , причем было найдено, что реакция имеет первый порядок  [c.301]

    В лабораториях обычно приходится работать со стеклянными приборами в случае применения стекла в качестве конструкционного материала коэффициент теплопередачи можно принять приблизительно равным 2,5 10 ккал/(см -ч-°С). При использовании обычных круглодонных колб для перегонки при нормальных скоростях испарения поверхность колбы вполне достаточна для подвода необходимого тепла. [c.177]

    Очистка теплообменных аппаратов. При использовании теплоносителей, выделяющих осадки и оказывающих коррозионное действие на аппаратуру, поверхность теплообмена покрывается слоем Загрязнений, обладающих низкой теплопроводностью, что снижает коэффициент теплопередачи. Очистку аппаратов от загрязнений производят периодически. Продолжительность работы между очистками зависит от допускаемой степени загрязнения и от скорости загрязнения поверхности теплообмена и может колебаться от нескольких дней до нескольких месяцев (и более). [c.440]

    Определение поверхности теплообмена Р аппарата обеспечивающей передачу требуемого количества тепла в заданное время. Величина поверхности теплообмена определяется скоростью теплопередачи, зависящей от механизма передачи тепла — теплопроводностью, конвекцией, излучением и их сочетанием друг с другом. Поверхность теплообмена находят из основного уравнения теплопередачи, [c.261]

    Непрерывное принудительное удаление вновь расплавленного полимера создает возможность сохранения тонкой пленки расплава между горячей контактирующей поверхностью и твердой пробкой полимера. Существование тонкой пленки позволяет использовать высокие градиенты температуры (и, следовательно, обеспечивать большую скорость теплопередачи) при этом полимер нагревается до сравнительно невысоких температур и не подвергается термодеструкции. Быстрое удаление полимера из областей с высокой температурой также уменьшает время его пребывания при повышенных температурах. Наконец, принудительное удаление расплава вызывает его дополнительный разогрев за счет вязкого трения и увеличивает скорость нагрева. [c.254]


    Решающее значение для теплопередачи в условиях вынужденной конвекции имеет скорость смывания поверхности нагрева теплоносителем. Для обеспечения равномерного нагрева материала необходимо организовать в рабочем пространстве печи такое движение газов, при котором было бы исключено или предельно сокращено движение теплоносителя едали от поверхности нагрева (например, вблизи стен, свода и в прочих местах, где имеются проходы, так как при этом ухудшается контакт теплоносителя с поверхностью нагрева) и обеспечено равномерное распределение скоростей по сечению пространства, в котором размещена поверхность нагрева. [c.386]

    Для горизонтального слоя воды между двумя поверхностями при температурах /1 = 27 °С и /2 = 23 °С а) определить толщину слоя для начальной неустойчивости и для каждого из последующих режимов переноса, возникающих в данной задаче б) рассчитать скорость теплопередачи для каждого из этих режимов и сравнить ее со скоростью переноса тепла в режиме чистой теплопроводности. [c.231]

    Горизонтальный слой воды ограничен двумя поверхностями при — — 2 = 4 С. Рассмотреть четыре частных случая температурного режима 2 = О, 2, 4 и 6 °С. Для каждого из этих случаев а) схематически изобразить вертикальные распределения температуры и плотности поперек слоя, предполагая, что он является устойчивым б) найти толщину, при которой в слое возникает неустойчивость, а также соответствующую скорость теплопередачи. [c.231]

    Скорость теплопередачи д" в верхней и нижней зонах полости различна вследствие различного влияния конвекции. Это хорошо видно из результатов, полученных для воздуха [76]. Нижний угол нагретой поверхности и верхний угол холодной поверхности будем называть исходными углами, а два других угла — отправными. Установлено, что локальные скорости теп- [c.264]

    Для задачи 14.14 рассчитать скорости теплопередачи в исходном и отправном углах. Сравнить полученные результаты с данными для внешнего свободноконвективного переноса вблизи плоской вертикальной изотермической поверхности при температуре 100°С, находящейся в воздухе с температурой 30 °С. Прокомментировать различие в результатах. [c.341]

    Химический реактор можно приближенно представить в виде горизонтальной цилиндрической кольцевой полости с внутренним диаметром 50 см и внешним диаметром 1 м, обе поверхности которого поддерживаются при температурах 150 и 25 °С соответственно. Считая, что в полости находится воздух, определить скорость теплопередачи и сравнить ее со скоростью теплопередачи для случая внутреннего цилиндра, находящегося в протяженной среде с температурой 25 °С. Вновь решить эту задачу для случая, когда диаметры внутреннего и внешнего цилиндров равны 10 и 20 см соответственно, и сравнить этот результат с полученным ранее. [c.342]

    Турбулентная конвекция. Все приведенные выше результаты относятся к случаю ламинарного течения. Для поверхностей большой вертикальной протяженности при значительных числах Грасгофа наблюдались систематические отклонения скоростей теплопередачи от ламинарного случая. Эти отклонения объясняются возникновением турбулентности в потоке в определенной. точке вниз по течению. Как отмечалось в гл. 11, вопросы неустойчивости, переходные процессы и процессы турбулентного переноса для ньютоновских жидкостей исследованы довольно подробно. В то же время действие указанных механизмов течения в неньютоновских жидкостях изучено пока недостаточно. В работе [49] был использован интегральный метод для анализа полностью развитого турбулентного переноса в жидкости около изотермической поверхности, который соответствовал интегральному методу, развитому в работе [13] применительно к ньютоновской жидкости. Для подчиняющейся степенному закону псевдопластической жидкости с разрежением сдвига была получена следующая корреляционная зависимость  [c.431]

    Нагретая горизонтальная поверхность при 31,1 °С помещена в 0,83 %-й раствор альгината аммония в воде. Найти среднюю скорость теплопередачи естественной конвекцией на верхней и нижней сторонах этой поверхности, если температура жидкости составляет 25 °С. Длина пластины равна 0,6096 м, а жидкость имеет следующие характеристики п = 0,78, Ср = 4,1868 кДж/(кг-К), К = 0,089 Kr- V = = 0,640 Вт/(м-К), р = 961,1 кг/м и р = 2,3- 10-4 ° -.  [c.452]

    Результирующая средняя скорость теплопередачи представляет собой среднее значение скоростей для каждого из таких последовательных неустановившихся режимов теплопроводности. Это среднее значение рассчитывается следующим образом. Если Q(x ) есть полное количество тепла, переданное за время Тс, то средняя скорость теплопередачи в течение этого промежутка времени выразится как Q(t )/T . Тогда долговременное среднее значение скорости теплопередачи от поверхности Q может быть записано как среднее от величины Q(x )/t , взятое по всем интервалам времени, т. е. [c.475]

    Общее сопротивление теплопередаче в рассматриваемой системе равно сумме сопротивлений отдельных слоев. Обратная величина этого общего сопротивления, отнесенная к единице поверхности, называется суммарным коэффициентом теплопередачи к. Общая скорость теплопередачи определяется максимальным частным сопротивлением. Суммарный коэффициент теплопередачи поэтому всегда меньше, чем минимальный частный коэффициент сложной теплопередачи. В табл. 8 ([2], стр. 21) приведены некоторые коэффициенты теплопередачи газообразных, жидких и твердых веществ [c.84]


    Исключение образования отложений кокса, смолы и сажи на насадке регенератора позволило использовать огнеупорные кирпичи с более мелкими отверстиями и с поверхностью теплопередачи на единицу объема, приблизительно в 5 раз большей, чем у стандартных 9-дюймовых кирпичей, уложенных с промежутками 6,3 см. Увеличение скорости теплопередачи дало возможность подогревать воздушное дутье до более высоких температур, что способствовало более быстрому выжигу углеродистых отложений в другой части установки. Пониженное образование дыма в начале фазы воздушного дутья позволяло выбрасывать газ этой фазы через дымовую трубу. В результате меньшего разбавления дутьевыми газами газ с удельным весом, приближающимся к удельному весу природного газа, можно было получить даже из остаточных масел. В связи с исключением из схемы задвижек горячего газа и необходимостью работы под давлением обычная простая конструкция водяного скруббера оказалась непригодной. Вместо нее применили замкнутую двойную систему отвода, пригодную для работы под давлением. В этой системе продукты крекинга сразу же после удаления из реакционной зоны охлаждаются. В качестве охлаждающей жидкости использовали рециркулирующий поток, богатый водой, выходящей из сепаратора жидких продуктов. [c.376]

    В месителях с рамно-якорной мешалкой материал не накапливается в углах у дна сосуда, исключаются также спекание и порча от перегрева. Вся теплообменная поверхность, находящаяся в контакте с обрабатываемым материалом, равномерно очищается мешалкой, что способствует увеличению коэффициента теплоотдачи. Чтобы повысить скорость теплопередачи и напряжение сдвига, якорную мешалку видоизменяют, как показано на рис. П-50. Два ряда горизонтальных лопастей устанавливают на соосных валах, вращающихся в противоположных направлениях так, что лопасти, по- [c.146]

    Пасты часто нагревают или охлаждают путем теплопередачи через стенки сосуда или стенки пустотелых размешивающих лопастей. Для достижения высоких скоростей теплопередачи существенно важны хорошее размешивание, большое отношение поверхности теплообмена к объему, аппарата и частое удаление материала с поверхности. Иногда для охлаждения применяют испарение части растворителя, находящегося в смеси. Радиационное нагревание, которое применяется изредка как дополнительное средство, зависит от отражательной способности поверхности смеси. [c.153]

    Когда коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности металлической трубы значительно ниже, чем на внутренней (например, при нагревании воздуха конденсирующимся паром), используют оребренные трубы. Это существенно увеличивает скорости теплопередачи на единицу длины трубы. Данные для случая, когда воздух течет снаружи перпендикулярно к оси пучка оребренных труб, могут быть приближенно представлены следующим размерным уравнением, полученным из уравнения (П1-44с)  [c.216]

    Установка, представленная на рис. 1У-40, е, является видоизменением вибротранспортера. Она характеризуется лучшими скоростями теплопередачи, практически удвоенной величиной /Ств для плоской поверхности и утроенной тепловой нагрузкой д в, так как толщина слоя может быть увеличена с 12 мм до 25— 30 мм. Охлаждение может производиться воздухом, водяным паром или водой с разбрызгиванием. [c.312]

    В период постоянной скорости высушивание происходит путем диффузии пара с насыщенной влагой поверхности материала через инертную пленку воздуха в окружающую среду. Внутри твердого тела влага движется настолько быстро, что на поверхности материала непрерывно поддерживается состояние насыщения, й скорость сушки зависит только от скорости подведения тепла к поверхности испарения. Скорость массопередачи находится в равновесии со скоростью теплопередачи, и температура насыщенной поверхности остается постоянной. Механизм удаления влаги аналогичен процессу выпаривания жидкости из твердого тела и по существу не зависит от природы последнего. [c.502]

    Хотя температура насыщенной поверхности высушиваемого материала остается постоянной, ее уровень зависит от способа теплопередачи. Она близка к температуре мокрого термометра, если теплопередача осуществляется исключительно путем конвекции, и колеблется между температурой мокрого термометра и температурой кипения жидкости, если теплопередача осуществляется путем лучеиспускания, теплопроводности и их комбинаций с конвекцией. При этих условиях увеличивается скорость теплопередачи, а в результате — и скорость сушки. [c.502]

    Когда тепло для испарения влаги в постоянном периоде сушки поступает от горячего газа, наступает динамическое равновесие между скоростью теплопередачи к материалу и скоростью удаления пара от поверхности (стр. 471—472). Равновесие между скоростями тепло- и массообмена может быть представлено в виде уравнения  [c.502]

    При использовании этих аппаратов возникают трудности, связанные с периодичностью процесса, а также с тем, что величина растворимости в неподвижной пленке на поверхности охлаждающих змеевиков оказывается наименьшей. Следовательно, в этих местах происходит наиболее быстрый рост кристаллов при этом змеевики покрываются кристаллической массой, что существенно снижает скорость теплопередачи. [c.593]

    Теперь поставим вопрос, как оценить величину Л. Прежде всего Q представляет собой скорость теплообмена, отнесенную к единице объема слоя, и потому /г имеет вид Ыр, где р — площадь поперечного сечения реактора, деленная на периметр охлаждающей поверхности (иногда эту величину называют гидравлическим радиусом), и к — коэффициент теплопередачи, отнесенный к единице охлаждающей поверхности. В рассматриваемой системе, очевидно, существуют три последовательных сопротивления теплопередаче от реагирующей смеси или зернистого слоя к стенке реактора, через стенку реактора и от стенкп к теплоносителю. Последнее сопротивление зависит от характеристик потока теплоносителя и может быть оценено стандартными методами, применяемыми при расчете теплообменников. Скорость теплопередачи через стенку определяется решением задачи теплопроводности. Для гомогенного реактора скорость теплопередачи от реагирующей смеси к стенке также оценивается стандартными методами, но для зернистого слоя вопрос более сложен. Эксперименты [c.272]

    Предположим, что газ с температурой Тд взаи.модействует с твер-ды.м веществол , имеющим примерно одинаковую температуру Т. Если считать, что температура газа остается приблизительно иостоян-ной, т. е. заметно не меняется за время омывания частицы или достаточно тонкого слоя, то скорость теплопередачи от твердого вещества к газу может быть принята приблизительно равной Ь(Т — Tg), где коэффициент Ь есть произведение коэффициента теплопередачи на поверхность ко.чтакта фаз. [c.172]

    Пример VI- . Рассмотрим разработку оптимальной организации вычислительных процедур при решении задачи оптимизации трехступенчатой подсистемы охлаждения некоторой ХТС (рис. У1-2). Каждая ступень включает теплообменник, в который входит поток горячего теплоносителя внутри теплообменника кипит хладоагент, удельная теплоемкость которого ср = 1 ккал/(кг- С). Температура кипения хладоагента известна для каждой стуненп, и, следовательно, скорость теплопередачи определяется только поверхностью теплообмена п входной температурой горячей жидкости при заданном расходе потока. Нужно найти оптимальные поверхности трех теплообменников для охлаждения Р = = 4535,9 кг/ч горячей жидкости от +10 до —56,7 С в условиях, представленных в табл. VI- . [c.302]

    Здесь уравнения (4.62)—(4.66) описывают средние скорости изменения концентраций инициатора, радикалов, мономеров и суммарной степени превращения в частицах дисперсной фазы. Уравнение (4.67) описывает нестационарный перенос тепла от единичного включения к сплошной фазе. Уравнения теплового баланса (4.68)—(4.69) для реактора и рубашки составлены при допущении полного перемепшвания сплошной фазы в реакторе и теплоносителя в рубашке. Уравнение БСА (4.70) характеризует изменение в течение процесса функции распределения частиц дисперсной фазы по массам р (М, 1). В уравнениях (4.62)—(4.70) введены следующие обозначения / ( г) — эффективность инициирования X — суммарная степень превращения мономеров АЯ — теплота полимеризации — эффективная энергия активации полимеризации 2 — коэффициент теплопроводности гранул р . — плотность смеси — теплоемкость смеси — коэффициент теплоотдачи от поверхности гранулы к сплошной среде Оои сво — начальные концентрации мономеров кр (х) — эффективный коэффициент теплопередачи — поверхность теплообмена между реагирующей средой и теплоносителем, Ут — объем теплоносителя в рубашке Гу, и Тт — температура теплоносителя на входе в рубашку и в рубашке соответственно Qт— объемный расход теплоносителя V — объем смеси в реакторе — объем смеси [c.275]

    Полузаводские и промышленные испытания внутренних теплообменников, погруженных в турбулизованный газожидкостный слой [41, 361] еще в 1945 г. [361], показали высокую эффективность этого приема отвода тепла. Внутренние теплообменники — змееввски из труб, по которым протекала холодная вода, были размещены на полках барботажного реактора — абсорбера ЗОз в сернокислотной системе. Скорость газа в абсорбере была характерной для барботажного режима и изменялась от 0,18 до 0,4 м/с. Кинетические показатели ъ а определяли аналогично изложенному выше, пользуясь формулами (II.1),. (11.46) и (11.48). По данным этих авторов [234, 235], значения возрастали от 1000 до 3140 Вт/(м °С) с повышением Шг в пределах 0,18—0,4 м/с. Однако в некоторых последующих работах [114, 434], посвященных теплоотдаче от сложных поверхностей к газожидкостному слою при переходном режиме (ш == = 0,4 1,0 м/с), не было установлено влияния скорости газа на кинетические показатели теплопередачи в этих же работах было указано на отсутствие влияния высоты газожидкостного слоя Я, в котором размещены теплообменники, на скорость теплопередачи. [c.117]

    Термообработка ХОО в расплавс солей (карбонаты натрия, калия) или металлов (алюминий, натрий) с одновременной продувкой воздухом отличается высокой скоростью теплопередачи от расплава к отходам. Углеводороды при этом окисляются до углекислого газа и водь1, а хлор и другие загрязнения поглощаются расплавом и в виде различных твердых соединении удаляются с их поверхности. Процесс проходит при сравнительно низких (800-1000°С) температурах без выбросов в атмосферу оксидов азота. На этом принципе работают установки обезвреживания жидких и твердых ХОО с низким содержанием воды и золы. Эффективность разрушения, проверенная на образцах отравляющих веществ, гербицидов и диоксинов, составляет [c.274]

    Передаваемая тепловыми трубками тепловая мощность обьршо настолько велика, что фактором, лимитирующим общую скорость теплопередачи от горячего внешнего теплоносителя к более холодному, часто становятся процессы подвода теплоты к внешней поверхности испарительного и теплоотвода от наружной поверхности конденсационного участка трубки. Для интенсификации этих наружных процессов теплообмена часто используется оребрение наружных поверхностей концов тепловых трубок. [c.358]

    Образование кокса в трубах тесно связано с теплопередачей. В последних стадиях крекинга, когда превращение близко к допустимой степени крекинга за цикл, кокс может образоваться во всей массе крекируемого сырья. Чаще оно протекает в тонком слое около внутренней поверхности труб. На самом деле, телшера-тура в этом тонком слое нефтепродукта несколько выше, чем в толще крекируемого сырья. Таким образом, степень разложения, соответствующая началу коксообразования, может быть достигнута в этой пленке значительно раньше, чем в толще сырья. Согласно вычислениям Нельсона [24] температура поверхностной пленки в радиант- ных трубах, которые получают тепло радиации со скоростью нагрева около 13 800 ккал/м час, на 8,5° С выше, чем температура внз ри жидкости. Эта разница соответствует чистой поверхности трубы. Если же отложение кокса равно 3,2 мм, то температура пленки выше внутренней темпера уры жидкости на 63° С. Таким образом, отложение кокса создает условия, благоприятствующие местному перегреву, н чрезмерно увеличивает коксообразование в перегретом слое у стенок труб. Температура пленки непосредственно связана со скоростью теплопередачи. Следует избегать чрезмерно высокой скорости подачи тепла в трубах, в которых степень конверсии высока и близка к началу коксообразования. [c.247]

    Одним из факторов, ограничивающих производительность установок по каталитической газификации, является скорость теплопередачи через стенки труб от греющего газа к компонентам реакции. В периодических процессах тепло, необходимое для реформинга, аккумулируется в слое катализатора. Углерод, отложив-цшйся на катализаторе и снижающий его активность, выжигают воздухом, обеспечивая таким образом подвод тепла для процесса. Количество тепла, подводимого в течение каждого цикла, ограничено количеством, которое может быть накоплено в слое катализатора, скоростью подвода тепла изнутри частиц катализатора к наружной поверхности и скоростью теплоотдачи от поверхности частиц к газам-реагентам. [c.328]

    Пример. Природный газ сжигается в камере сгорания с целью получения пара. Задняя стенка камеры и пол экранированы трубами, по которым протекает вода. Газ проходит через батарею труб, расположенную под полом, и распространяется по поверхностн верхней части камеры сгорания. Камера имеет следующие размеры длина 4,88 л, ширина 4,88 л. высота 6.10-и. Газ сжигается в количестве 3680 при 15%-ном избытке воздуха. Теплотворная способность газа 9520 ккал/м Холодные поверхности камеры имеют температуру 177° С. Какова скорость теплопередачи к стенкам камеры (охлаждаемым водой), полу и трубам Конвективный теплообмен при прохождении газа через трубный пучок учитывать не надо. Какой Процент по отношению к теп.юсодержанию топлива составляет переданное трубам тепло  [c.247]

    В условиях установившегося режима температура поверхности испарения будет увеличиваться до тех пор, пока не наступит равновесие между скоростью теплопередачи к поверхности и скоростью теплоотдачи поверхностью на данарение. Рассчитать эту температуру удобнее всего путем преобразования уравнения (УП-20), заменив. в. нем разность парциальных давлений на [c.504]


Смотреть страницы где упоминается термин Скорость теплопередачи к поверхност: [c.204]    [c.125]    [c.92]    [c.255]    [c.405]    [c.405]    [c.294]    [c.486]    [c.496]    [c.269]    [c.76]    [c.257]    [c.307]    [c.309]   
Гиперзвуковые течения вязкого газа (1966) -- [ c.173 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Скорость теплопередачи

Теплопередача



© 2024 chem21.info Реклама на сайте