Теплообмен жидкости и газа

В контактных реакторах чаще всего процесс проходит в кинетической или внутридиффузионной областях. Учитывая большое влияние температуры на скорость реакции в этих областях, можно считать, что рещающее значение для увеличения масштаба имеет характер процесса теплопереноса. Этот процесс складывается из теплообмена в жидкости (газе) и в зернах катализатора, теплоотдачи на границе фаз и до стенки аппарата, конвекции в потоке реагентов при высоких температурах следует учитывать также теплообмен лучеиспусканием. [c.466]

Для некоторых химических процессов, идущих в системе жидкость — газ с большим теплообменом, успешно применяют [c.252]

Конвективный теплообмен между газом или жидкостью и твердым телом происходит в результате их соприкосновения. Теплопередача при этом происходит переносом теплоты движущимися материальными частицами газа или жидкости, прилегающей к поверхности твердого тела при эндотермических реакциях, и от частиц материала к газу или жидкости при экзотермических реакциях, за исключением печи синтеза хлористого водорода, где тепло от реакционных газов передается металлическому кожуху печи и отводится из системы. [c.26]

Конвективный теплообмен между газом или жидкостью и твердым телом происходит в результате их соприкосновения. Теплопередача при этом происходит переносом теплоты движущимися материальными частицами газа или жидкости, прилегающими к теплообменной поверхности. [c.57]

Рассмотрим теплообменные поверхности, для которых выполняются условия Лв>1 и Дв>1. Практической реализацией таких поверхностей является наружное обтекание пучка стержней с внутренним тепловыделением или системы жидкий металл — газ, конденсирующаяся (кипящая) жидкость — газ, жидкость высокого давления — газ низкого давления. В этом случае можно положить Лн= =Дн=0. Тогда (4.13) упрощается и принимает вид (при г=н) [c.67]

При переходе к задаче об одномерном течении внутри псевдоожиженного слоя примем, что течение каждой фазы подчиняется уравнениям движения идеальной нетеплопроводной жидкости, теплообмен между газом и поверхностью твердой частицы отсутствует, движение одномерно и происходит в поле сил тяжести. [c.171]

Общепринятым и наиболее характерным признаком для классификации теплообменных аппаратов является их назначение нагрев, охлаждение, конденсация, испарение жидкостей, газов или нх смесей. При более подробной классификации учитываются также способ передачи тепла от одной среды к другой, конструктивные особенности аппаратов и пр. В зависимости от способа передачи теплоты теплообменники делятся на аппараты смешения, в которых процесс обмена происходит при непосредственном контакте сред, и на поверхностные аппараты, в которых передача осуществляется с использованием тепловоспринимающих и теплоотдающих поверхностей. [c.342]

Для теплообменников жидкость—газ и в других случаях, когда в кольцевом пространстве проходит чистая среда с низким коэффициентом теплоотдачи, теплообменники могут выполняться с ребристыми теплообменными трубами, что позволяет в 2—3 раза уменьшить необходимое количество элементов. Кроме [c.358]

При теплообмене между газом и жидкостью значения возрастают с увеличением высоты пенного слоя Я (рис. П.7). Зависимость т]т от Я выражается семейством кривых, каждая из которых отвечает определенному значению [165, 234]. Такой же характер имеет зависимость 1] от величины исходного слоя (запаса) жидкости на решетке пенного теплообменника к о. [c.104]

В этих аппаратах может осуществляться теплообмен между рабочими средами жидкость — жидкость, газ —газ и газ — жидкость, а также могут конденсироваться пары и парогазовые смеси. [c.579]

Пластинчатые теплообменники представляют собой аппараты, поверхность которых образована набором тонких штампованных пластин с гофрированной поверхностью. Их различают по степени доступности поверхности теплообмена для осмотра и механической чистки на разборные, разборные со сдвоенными пластинами (полуразборные) и неразборные (сварные или паяные). В пластинчатых теплообменниках можно осуществить теплообмен между рабочими средами жидкость — жидкость, пар — жидкость, пар-Н газ — жидкость, газ — жидкость, газ —газ. Отечественная промышленность выпускает пластинчатые теплообменники различных модификаций с поверхностью теплообмена от 1 до 800 м для работы как под вакуумом, так и при давлении до 4 МПа, при температуре рабочей среды от —100 до 4-300 °С. Пластинчатые теплообменники могут применяться для теплообмена между двумя рабочими средами, каждая из которых проходит внутри аппарата несколькими параллельными потоками, а также для теплообмена между тремя, четырьмя и большим числом сред в одном аппарате. [c.581]

В зависимости от агрегатного состояния смешиваемых потоков теплообмен может осуществляться между средами, находящимися в парообразном (газообразном), жидком или твердом состоянии. Возможны различные случаи — теплообмен между несколькими газами (парами), газом и жидкостью, газом и твердым телом, жидкостью и жидкостью и т,д. В результате теплообмена может измениться состояние теплообменивающихся сред, например, пары частично или полностью сконденсируются, жидкость частично или полностью испарится и т.д. [c.590]

При кипении превращение жидкости в пар происходит не только с поверхности, а главным образом внутри пузырьков пара, образующихся в самой жидкости причем образовавшиеся пузырьки сами становятся центрами парообразования. Пузырек пара по мере испарения жидкости увеличивается в размере, его подъемная сила при этом возрастает он всплывает на поверхность и лопается, а вместо него образуется новый пузырек. Таким образом осуществляется непрерывный перенос образующегося внутри жидкости пара в паровое пространство. Паровые пузырьки зарождаются преимущественно на стенках шероховатой теплообменной поверхности. Их образованию способствуют также содержащиеся в жидкости газы, выделяющиеся при нагреве и образующие большое количество газовых пузырьков, в которые испаряется жидкость. [c.193]

Пенные теплообменники для систем газ — жидкость являются аппаратами смешения, в которых теплообмен между газом и жидкостью осуществляется при непосредственном контакте сред. Эти аппараты служат для охлаждения или нагрева газа жидкостью. [c.439]

В пластинчатых теплообменниках можно осуществить теплообмен между рабочими средами жидкость — жидкость, пар — жидкость, пар + газ — жидкость, газ — жидкость, газ — газ. [c.692]

Спиральные теплообменники предназначены для работы как под вакуумом, так и при давлении рабочей среды до 1 МПа (10 кгс/см-) и температуре рабочих сред от -20 до +200 °С. В этих аппаратах может осуществляться теплообмен между рабочими средами жидкость — жидкость, газ — газ и газ — жидкость, а также могут конденсироваться пары и парогазовые смеси. [c.729]

Для инженерных целей теплообмен между жидкостью (газом) и стеной цилиндра имеет очень большое значение. Он может быть вычислен, если известен коэффициент теплообмена, который определяется уравнением [c.294]

Контактные (смесительные) теплообменники. Здесь теплоперенос происходит при непосредственном соприкосновении теплоносителей (рабочих тел) они объединены в пространстве и во времени. Теплообмен возможен как в непрерывном, так и в периодическом режиме либо в некоторых промежуточных режимах. В качестве рабочих тел могут быть взяты газы или взаимно растворимые жидкости, если, конечно, в дальнейшем не требуется их раздельное использование. Чаще всего необходимо последующее раздельное использование теплоносителей тогда могут быть выбраны только рабочие тела, легко отделяемые друг от друга газ и жидкость, газ и твердые частицы и т.п. [c.526]

Контактные теплообменники нередко используются также в системах жидкость—газ, пар барботаж газа (пара) через слой жидкости теплообмен в скрубберах на насадке, орошаемой сверху жидкостью при подаче газа снизу впрыск диспергированной жидкости в газовую среду (кстати, в среду другой жидкости — тоже, тогда это системы жидкость—жидкость). [c.526]

Для осуществления анализа и количественной оценки влияния неизотермичности процесса на массообмен примем допущение о столь интенсивном теплообмене между газом и жидкостью, что в любом сечении аппарата 9 = /, Тогда уравнение (в) приобретает вид [c.941]

В реальных условиях тепло передается комбинированным путем. Например, при теплообмене от более нагретой к менее нагретой жидкости (газу) через разделяющую их поверхность или твердую стенку тепло [c.170]

Конвективная теплоотдача, как уже отмечалось, является результатом двух параллельно протекающих процессов переноса тепла собственно теплопроводности и молярного теплообмена, обусловленного движением жидкости или газа (конвекция). В зависимости от свойств последних и характера их движения вклад каждого из двух процессов может быть различным, но прп всех условиях интенсивность теплообмена, выражаемая коэффициентом теплоотдачи а, неразрывно связана с характером движения жидкости или газа. В связи с этим различают теплоотдачу при свободной (естественной) конвекции, при ламинарном и турбулентном режимах течения. При этом предполагается, что участвующие в теплообмене жидкости и газы не меняют своего агрегатного состояния (не испаряются и не конденсируются) теплоотдача, сопровождающаяся изменением агрегатного состояния жидкостей и газов, вследствие специфических особенностей будет рассмотрена отдельно. [c.285]

Нестационарными называются процессы теплопроводности, характеризующиеся изменением температуры тела не только в пространстве (от точки к точке), ио и во времени Q = = I (х, у, г, х). Нестационарные процессы теплопроводности встречаются в химической технологии в случае нагревания нлн охлаждения твердых тел различной формы при их непосредственном контакте с горячими или холодными потоками жидкостей или газов. Если, например, нагретое твердое тело вводится в холодный поток жидкости (газа), то в результате теплообмена сначала охлаждаются поверхностные слои тела, но с течением времени процесс охлаждения проникает в глубь тела. Между точками на поверхности тела и в его центре создается разность температур, которая с течением времени уменьшается, достигая нуля в момент, когда температура во всех точках тела выравнивается и становится равной температуре омывающего потока. В этот момент теплообмен прекращается, т. е. наступает тепловое равновесие. [c.319]

По способу передачи тепла различают теплообменные аппараты поверхностные и смесительные. В первом случае передача тепла происходит через разделяющие твердые стенки, во втором — непосредственным контактом (смешением) нагретых и холодных сред (жидкостей, газов, твердых веществ). Поверхностные аппараты подразделяются на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативных аппаратах тепло от горячих теплоносителей к холодным передается через разделяющую их стенку, поверхность которой называется тепло-обменной поверхностью, или поверхностью нагрева. В регенеративных аппаратах оба теплоносителя попеременно соприкасаются с одной и той же стенкой, нагревающейся (аккумулируя тепло) при прохождении горячего потока и охлаждающейся (отдавая аккумулированное тепло) при последующем прохождении холодного потока. Регенераторы являются аппаратами периодического действия, рекуператоры могут работать как в периодическом, так и в непрерывном режимах. Классификацию теплообменных аппаратов по конструктивному признаку мы рассмотрим ниже параллельно с описанием их устройств. [c.323]

Теплообмен между жидкостями, газами и зернистыми материалами при непосредственном их соприкосновении отличается наибольшей интенсивностью. Он применяется в случаях, когда смешение однородных и разнородных веществ с различными температурами допустимо или диктуется ходом технологического процесса. Для смешения жидкостей используют либо емкостные аппараты, снабженные разнообразными механическими мешалками, либо инжекторы последние применимы также для непрерывного смешения газовых потоков. Нагревание жидкостей конденсацией в них пара производится путем ввода последнего через множество мелких отверстий в стенке трубы, изогнутой по окружности или по спирали и уложенной на дне аппарата (рис. УП-15, а) такое устройство называется барботером. Более интенсивно процесс протекает при вводе греющего пара через инжектор, осуществляющий циркуляцию нагреваемой жидкости и быстрое выравнивание ее температуры в аппарате (рис. УП-15, б). [c.339]

Величина показателя степени при Re, большая единицы, свидетельствует о переходном режиме движения жидкости. Так, в случае теплообмена для переходного режима движения жидкости в трубках и каналах получена величина т = 1,18 1,24 [169], а при исследовании пластинчатых теплообменников, в которых дополнительная турбулизация потока вызвана сужением п расширением лабиринтной сети каналов, получена величина т= 1,06- 1,15 [34]. Степени, большие или близкие к единице, при критерии Рейнольдса получили также многие исследователи, обобщавшие зависимости по теплообмену при движении жидкости (газа) через неподвижный зернистый слой [82, 120, 188, 194]. [c.186]

Реакторы, в которых теплообмен происходит через поверхность теплопередачи. Такие реакторы очень распространены и применяются при взаимодействии исходных веществ газ — газ жидкость — газ или пар — твердое тело, в частности, для проведения каталитических процессов жидкость — жидкость, если они предварительно смешаны. [c.56]

Конве1сция жидкости (газа) может быть вынужденной либо свободной. В теплообменных аппаратах наблюдается вынужденная кон векция /КИДКОСТИ. Режим движения жидкости в них может быть ламинарным, переходным либо турбулентным. [c.149]

Новые типы теплообменных и выпарных аппаратов. Созданы кожухструбчатые теплообменники с иродольнооребренными тру-ба.ми. Такие теплообменники обеспечивают высокую тепловую эффективность при различных по физическим свойствам рабочих средах газ — жидкость, газ — нар и др. [c.41]

При соблюдении охшсанньгх выше особенностей конструкции и образовании необходимого слоя подвижной пены в пенных аппаратах можно эффективно осуществлять абсорбцию и десорбцию газов, любой теплообмен между газом и жидкостью при их непосредственном контакте или с помощью теплообменников, устанавливаемых в зоне Ьены, очистку газов от твердых, жидких и газообразных примесей и другие подобные процессы. [c.26]

Практически любой расчет теплообмена требует знания одного или нескольких физических параметров жидкостей, газов или поиерхностей, на которых происходит теплообмен. Именно важность информации о физических свойствах для указанных целей побудила редакторов нклю-чить в справочник часть, посвященную этим свойствам. Для расчетов процессов переноса теплоты, массы и импульса инженер-теплотехник должен хорошо понимать физическую природу явлений, обусловливающих различные параметры, используемые в этих расчетах, а также их зависимость от других параметров, таких, как давление и температура. По этой причине в первых разделах настоящего тома рассматриваются физические свойства различных веществ. Сначала обсуждаются свойства чистых жидкостей и газов (разд. 4.1). Во многих теплообменных устройствах газы и жидкости представляк5т собой смеси нескольких компонептов, и следующий раздел (разд. 4.2) посвящен обсуждению свойств таких смесей, включая их равновесные термодинамические свойства. В обоих разделах изучаемая среда рассматривается как ньютоновская, в то время как фактически многие используемые на практике жидкости обнаруживают свойства неньютоновских сред. Приводить данные о реологических свойствах неньютоновских жидкостей — занятие не слитком продуктивное, поскольку они сильно меняются в зависимости от ситуации. Поэтому основное внимание уделено экспериментальному определению и (там, где это возможно) расчету характеристик этих жидкостей эта тема подробно рассмотрена в разд. 4.3. Свойства твердых тел необходимо знать в расчетах теплообмена не только в тех случаях, когда теплообмен обеспечивается за счет теплопроводности (при этом должны быть известны теплопроводность твердого тела, его теплоемкость и плотность), ио также и при теплообмене излучением, где излучательная способность поверхности имеет исключительно важное зна- [c.147]

Под конвективным теплообменом понимают процесс распространения тепла в жидкости (газе) от поверхности твердого тела или к поверхности его одповременно конвекцией и теплопроводностью. Такой случай распространения тепла называют также теплоотдачей соприкосновением или просто теплоотдачей.. При теплоотдаче тепло распространяется от поверхности твердого тела к жидкости через пограничный слой за счет теплопроводности и от пограничного слоя в массу (ядро) жидкости преимущественно конвекцией. Очевидно, что на теплоотдачу существенное влияние оказывает характер движения НчИДКОСТИ. [c.132]

Кожухотрубные одноходовые теплообменники применяются при большом объеме пропускаемого по трубам теплоносителя (например, в качеЛве газо- вых теплообменников и при теплообмене между газом и жидкостью), а также в качестве конденсаторов паров органических жидкостей. Использование их в других случаях обычно приводит к низкому коэффициенту теплопередачи. [c.439]

Величина Яэка = где б — толщина прослойки жидкости (газа), заключенной между двумя стенками К — коэффициент теплопередачи через стенки и прослойку между ними. Отношение к обычному коэффициенту теплопроводности А, отражает влияние конвекции на теплообмен и носит название коэффициента конвекции вц. Таким образом, причем при Ог- Рг <3 10 коэффициент = 1, а при Ог. Рг > [c.287]

Испарение чистых жидкостей. При испарении чистых жидкостей в газ сопротивление массопередаче сосредоточено полностью в газовой фазе и коэффициенты массопередачи равны коэффициентам массоотдачи в газовой фазе При испарении одновременно с массоотдачей происходит теплообмен между газом и жидкостью, который может оказывать некоторое влияние на процесс массопередачи. Поэтому испарение обычно ведут в адиабатических условиях, когда температура жидкости не изменяется. [c.458]

Политермический режим наблюдается в реакторах, в которых основной тепловой эффект =Fi p частично компенсируется за счет теплоты побочных реакций или физических процессов, по знаку противоположных основному, т.е. ( р. К таким реакторам относятся многие шахтные печи, доменные, известковообжигательные н т. п. Подобный сложнополитермическнй режим работы имеет большинство насадочных башен, применяемых в промышленности для сорбционных и десорбционных процессов, так как процессы абсорбции сопровождаются теплообменом между газом и жидкостью, возможным испарением растворителя в нижней части башен с последующей конденсацией в ее верхних участках. [c.109]

Вьщеляющиеся при нагревании филыровой жидкости газы — в основном СОа, накапливаясь внутри теплообменных трубок, ухудшают процесс теплопередачи, поэтому для их отвода переточные камеры 5 имеют штуцера 10. Жидкость переходит из одной переточкой камеры в другую через штуцера 4, соединенные калачами, и выходит из аппарата через штуцер 3. Газ поступает в КДС через горловину 13 или дополнительные вводы 2. [c.206]

Условимся в дальнейшем различать два случая теплообмена теплоотдачу и теплопередачу. Т еплоотдачей называется процесс теплообмена между твердым телом (например, стенкой аппарата) и соприкасающейся с ней жидкостью (или газом).Теплообмен между жидкостями, газами, между жидкостью и газом, разделенными стенкой, называется теплопередачей. [c.266]

Наиболее широкое распространение получили к о ж у х о -трубные теплообменные аппараты (рис. N/11-4), используемые для теплообмена между потоками в различных агрегатных состояниях (пар—жидкость, жидкость—жидкость, газ—газ, газ— жидкость). Аппарат состоит из пучка труб, помещенного внутри цилиндрического корпуса (обечайки), сваренного из листовой стали, реже — литого. Трубки завальцованы в двух трубных [c.326]

Турбулизация газожидкостной системы во взвешенном слое подвижной пены интенсифицирует массо- и теплообмен между газом и жидкостью за счет развитой поверхности контакта фаз и снижения диффузионных сопротивлений. Накипеобразование при теплоотдаче от пластинчатых поверхностей к газожидкостному слою учитьтается следующей зависимостью [c.274]

Существует множество конструкций ТА, и их классификация может проводиться по разным признакам. По характеру развития теплового режима во времени различают ТА, работающие в стационарном (неизменном во времени) и нестационарном (периодическом или циклическом) режимах. В большинстве случаев ТА работают в стационарном режиме (рекуперативные ТА), что обеспечивает постоянство всех параметров (главным образом температур) на выходе из аппарата. В поверхностных ТА теплота от горячего теплоносителя к холодному передается через разделяющую теплоносители поверхность (обычно это поверхности металлических труб). В контактных ТА обладающие физикохимическим свойством взаимной нерастворимости теплоносители имеют друг с другом непосредственный контакт. Различают ТА по виду обменивающихся теплотой теплоносителей жидкость—жидкость пар— жидкость газ—жидкость газ—газ. В зависимости от наличия фазовых превращений и технологического назначения ТА различают нагреватели, охладители, конденсаторы, испарители (кипятильники). По характеру движения теплоносителей внутри рабочего объема ТА бывают с вынужденным (принудительным) движением и с естественной циркуляцией теплоносителей. По способу организации прохождения теплоносителей через аппарат теплообменники разделяются на одно- и многоходовые. Встречаются ТА, в которых обмениваются теплотой не два, а три и более теплоносителей. По конструктивным признакам различают ТА трубчатые, пластинчатые, спиральные, с оребренньпйи теплообменными поверхностями и без оребрения, с наличием компенсации температурных расширений труб и кожуха и без такой компенсации, а также по некоторым другим конструктивньпй признакам. Различным аспектам теплообменной аппаратуры посвящена обширная литера-т>фа [1, 3-5, 8, 11-14, 16, 17,23, 34 ]. [c.338]

Наиболее распространенным в химической и другргх отраслях промышленности является рекуперативный кожухотрубчатый теплообменник, в котором два текучих теплоносителя (капельные жидкости, газы, пары или их смеси) обмениваются техтлотой через цилиндрические поверхности металлических труб (рис. 6.2.1.1). Один из теплоносителей проходит внутри труб (по трубному пространству), а второй — по межтрубно-му пространству между наружной поверхностью всех труб и внутренней поверхностью кожуха. Величина теплообменной поверхности в таких ТА достигает 950 м , число труб — 2500 шт. при их длине до 8 м. [c.338]