Слой зернистый перенос тепла

Важную роль играет эффективный коэффициент теплопроводности зернистого слоя (механизм переноса тепла подробно обсуждался ранее). Этот коэффициент может быть рассчитан по изме- [c.154]

Рис. V.l. Диаграмма для определения эффективной теплопроводности зернистого слоя при неподвижной среде, заполняющей слой, без переноса тепла излучением -е = 0,2 2-е = 0.3 5—е= =0,4 4 —е = 0,5 5-е = 0,6.

При исследовании переноса тепла в зернистом слое можно пользоваться как коэффициентом теплопередачи, так и эффективным коэффициентом теплопроводности слоя. В первом случае теплообмен определяется разностью температур между потоком и стенкой, являющейся границей слоя. [c.57]

Перенос тепла через зернистый слой состоит из следующих элементов [c.59]

Для составления уравнений, описывающих протекание химической реакции и перенос тепла и массы, необходимо определить структуру зернистого слоя. Его можно считать однородным, а его среднюю плотность — зависящей от расстояния до стенки, [c.184]

Интенсивность переноса тепла в псевдоожиженном слое значительно выше, чем в однофазном газовом потоке в пустой трубе или в заполненной неподвижным зернистым материалом. Характер изменения коэффициента теплоотдачи при последовательном переходе от неподвижного слоя ь к развитому псевдоожиженному [c.414]

Для большинства псевдо ожижаемых зернистых материалов, вследствие малого размера частиц и достаточно большого значения кз, В1 <0,25, и внутреннее термическое сопротивление редко лимитирует теплообмен. О закономерностях переноса тепла в условиях внутренней задачи для псевдоожиженных систем, можно, видимо, в настоящее время судить лишь косвенно — по данным о переносе вещества (математически оба процесса описываются аналогично), в частности, на примере сорбции псевдоожиженным слоем силикагеля водяных паров из воздушного потока Установлено, в частности, что в случае внутренней [c.466]

Перенос тепла в зернистом слое во многом аналогичен переносу вещества. Различие между обоими процессами состоит в том, что тепло может переноситься не только по движущейся фазе (жидкость или газ), но и по неподвижной (твердые частицы). При анализе процессов переноса тепла в потоках газа при достаточно больших температурах необходимо учитывать также лучистый теплообмен между частицами. [c.222]

Механизм теплопередачи в зернистом слое. В потоках газов с понижением числа Ве твердые частицы начинают играть активную роль в теплопроводности зернистого слоя при атом нарушается подобие процессов тепло- и массопереноса, имеющее место при больших числах Ке. Для анализа процесса переноса тепла в зернистом слое необходимо учесть три механизма теплообмена 1) перенос тепла движущимся газом 2) теплопроводность по твердой фазе через точки контакта частиц и 3) смешанный механизм теплопередачи по газовой и твердой фазам через поверхность их раздела. При высоких температурах необходимо учесть также лучистый теплообмен мы, однако, ограничимся диапазоном температур, характерным для каталитических процессов, в котором лучеиспусканием можно пренебречь по сравнению с остальными механизмами переноса тепла. [c.241]

Влияние ячеистой структуры слоя иа режимы экзотермической реакции. Исследование экзотермических процессов на изолированных частицах катализатора (см. главу III) показывает, что при определенных условиях могут наблюдаться скачкообразные переходы между различными стационарными режимами процесса при плавном изменении состава и температуры потока, омывающего частицу. Если описывать зернистый слой катализатора в приближении идеального вытеснения, то локальные условия перескока между режимами будут такими же, как и в случае изолированной частицы. Например, если концентрации реагентов и температура в данной точке слоя таковы, что в этих условиях кинетического режима процесса на изолированной частице не существует, то частица, катализатора, помещенная в данную точку слоя, будет работать в диффузионном режиме. Причиной появления перескоков между режимами частицы, помещенной в слой, в условиях, когда на изолированной частице эти перескоки не наблюдаются, может быть только перенос тепла против течения потока, не учитываемый в приближении идеального вытеснения. [c.248]

Рассмотрим расчет переноса тепла несущей фазой в зернистом слое. Из соотношения (4) несложно получить уравнение переноса энергии, в котором будет фигурировать коэффициент эффективной теплопроводности [c.140]

Перенос тепла и вещества в слое характеризуют эффективными коэффициентами теплопроводности и диффузии, которые зависят от физических свойств смеси, скорости движения, размеров и формы зерен и структуры зернистого слоя . [c.42]

Радиальный перенос тепла и вещества в адиабатических реакторах отсутствует, однако при наличии теплоотвода он происходит. Рассмотрим материальный баланс элементарного объема зернистого слоя по -му компоненту. [c.42]

Естественно, что выделение существенных составляющих, т.е. вносящих значительный вклад в общую картину процесса, по разным признакам (характеристическое время и интенсивность) не всегда может привести к одинаковому результату. Так, в работе [208] был рассмотрен переходный режим в слое катализатора в парокислородном конверторе метана. В этом процессе реакция протекает в узкой зоне так, что в большей части слоя (более 90% всего объема) происходит фильтрация потока через зернистый слой. Естественно, в стационарном режиме в этой части слоя температуры потока и зерен катализатора одинаковы. В случае добавления инерционного члена при описании переходного режима его расчетное время составляет 20 мин. Экспериментально установлено, что переходный процесс длится более 1 ч. При этом необходимо учитывать такую составляющую, как перенос тепла между потоком и зернами катализатора, роль которой несущественна в стационарном режиме. Учет этой составляющей позволил достаточно точно предсказать переходный режим в реакторе. [c.154]

Все выведенные уравнения справедливы не только для однородных (сплошных) твердых тел, но также для слоев зернистых материалов. Так как в последнем случае перенос тепла проис- [c.278]

Отличительной особенностью гетерогенно-катали-тических реакторов является наличие твердого катализатора. Различают реакторы с неподвижным и движущимся слоем катализатора. Для подвода или отвода тепла, а также для усиления массопереноса применяют различные режимы псевдоожижения. Эффективным способом ускорения процессов переноса для гетерогенных и гетерогенно-каталитических реакций является пульсационное воздействие на стационарные слои зернистого материала. Гетерогенно-каталитические реакции обычно сопровождаются массопереносом от ядра потока к зерну катализатора и массопереносом внутри зерна, поэтому выявление лимитирующей стадии является сложной задачей при проектировании гетерогеннокаталитических реакторов. Аналогично решаются технические проблемы, возникающие при проведении гетерогенных химических процессов. [c.59]

К числу широко распространенных химико-технологических процессов, осуществляемых в псевдоожиженном слое, относится процесс сушки различных материалов [175]. Как известно, процесс переноса тепла и влаги при -сушке материалов в зернистом слое складывается из следующих основных стадий 1) перенос тепла и влаги внутри твердых частиц 2) перенос тепла и влаги вне твердой частицы вблизи ее поверхности 3) перенос тепла и влаги в потоке газа. [c.245]

При осуществлении контактных реакций посредством пропускания потока реакционных газов через слой зернистого катализатора химическое превращение сопровождается следующими физическими стадиями перенос реагирующих веществ из газового потока между зернами к поверхности зерен катализатора и продуктов реакции в обратном направлении, диффузия реагирующих веществ и продуктов в порах зерен контактной массы, теплопереход внутри зерен, теплообмен ме кду поверхностью зерен катализатора и газовым потоком и, наконец, при наличии внешнего теплоотвода или подогрева, перенос тепла внутри слоя контактной массы в направлении, нормальном к стенкам сосуда, содержащего катализатор. Если скорости этих физических этапов малы по сравнению со скоростью [c.404]

В литературе имеются работы, посвященные экспериментальному изучению скоростей теплопередачи и диффузии при прохождении газовых потоков через неподвижный слой, состоящий из зернистых частиц. В этих работах получены обобщенные эмпирические уравнения для определения значений коэффициентов переноса массы в зависимости от режима движения потока. На примере процесса высушивания твердых частиц в струе воздуха в ряде работ изучались скорости переноса тепла и массы, причем зерна высушиваемого слоя по размерам и форме моделировали гранулы промышленных катализаторов. [c.399]

Выбор наиболее надежных значений коэффициента В из выражения (IV. 27) должен проводиться с учетом данных по радиальной теплопроводности, приведенных в разделе V. 3. Механизм переноса тепла и вещества через жидкость, текущую в зернистом слое, совершенно одинаков. Сравнение данных по диффузии и [c.226]

Перенос тепла лучеиспусканием в зернистом слое [c.335]

Предложено три модели переноса тепла лучеиспусканием в зернистом слое [c.335]

Рассматривая упрощенную модель совместного переноса тепла через зернистый слой, Шотте [5] вывел удобную для пользования зависимость (е — пористость слоя) [c.336]

Перенос тепла в жидкой фазе в пространстве между зернами определяется теми же закономерностями, что и транспорт вещества в зернистом слое. По тем же соображениям, что и для процессов выравнивания концентраций, следует различать [c.342]

В эти суммарные коэффициенты входят отдельные компоненты, перечисленные в разделе IV. 2 и определяемые аналогичными зависимостями. Однако то обстоятельство, что тепло в зернистом слое в отличие от вещества распространяется как через жидкую, так и через твердую фазу, приводит к существенному изменению подобия коэффициентов диффузии и теплопроводности в области малых критерий Рейнольдса (Кеэ<100). Как будет показано ниже, при Кеэ<20 составляющая переноса тепла через твердую фазу и окружающий ее слой жидкости (газа) становится на порядок больше, чем составляющая коэффициента теплопроводности, зависящая от конвекции жидкости или от неравномерного пребывания отдельных потоков жидкости в зернистом слое. В области Рбэ<20 поэтому коэффициенты теплопроводности мало зависят от линейной скорости потока жидкости (газа), поступающего в зернистый слой. [c.342]

Выбор наиболее надежных значений коэффициентов В должен проводцться с учетом данных по радиальной теплопровод-ности зернистого слоя, приведенных в разделе IV. 3 (рис. IV. 10) так как механизмы конвективного переноса тепла и вещества совершенно одинаковы. На рис. III. 5 показана зависимость по формуле (IV. 37), которая удовлетворительно описывает опытные данные различных исследователей для радиальной теплопроводности в слое шаров. [c.95]

Задача прогрева зернистого слоя газом, имеющим постоянную температуру на входе, решена во многих работах [73—75]. Систематизация и анализ этих решений содержится в. работе [76]. Обычно задачу рассматривают при следую щих упрощающих предположениях внутреннее термическое со противление элементов слоя мало по сравнению с внешним со противлением теплообмену (В1 0) расход газа равномерен по сечению слоя продольная теплопроводность мала по срав нению с конвективным переносом тепла. В этом случае диффе ренциальные уравнения в безразмерном виде можно предста вить так [c.145]

Экспериментальным исследованием поперечной теплопроводности зернистого слоя занимались многие авторы [26—28]. Перенос тепла в зернистом слое осуществляется тремя путями [27, 28] движущейся жидкостью или газом, через твердые частицы и точки их соприкосновения и смешанный перенос через твердые частицы и обтекающий их поток. Пренебрегая последним способом переносом тепла и считая два первых аддитивными, Аэров [27 ] предложил следующую формулу для определения эффективного коэффициента поперечной теплопроводности [c.222]

Аналогичным образом может быть описан процесс продольной теплопроводности в зернистом слое. В потоках газов перенос тепла идет в основном по движущейся фазе при Ке > 10 в жидкостях тепло переносится исключительно движущейся фазой збке при весьма малых числах Рейнольдса. Твердые частицы в этих условиях выступают в роли застойных зон, и при оценке характеристик функции распределения можно воспользоваться формулами ( 1.42) (см. раздел 1.5). [c.229]

Перепад температуры по радиусу зерна определяется как интенсивностью теплопереноса внутри зерна, так и интвнсжвностыо отвода тепла, выделяющегося в зерне. Наличие теплопереноса по скелету слоя обеспечивает отвод тепла к соседним участкам зернистого слоя катализатора. Это увеличивает дисперсию тепла по слою возрастает ширина зоны реакции, как следствие, уменьшается максимальная температура во фронте (рис. 3.5). При этом уменьшаются и температурные градиенты по слою и по радиусу зерна катализатора. С ростом интенсивности теплопереноса по слою влияние внутреннего переноса тепла в зерне па температуру фронта уменьшается. Численный анализ позволил также сделать вывод [c.93]

Теплопередача по твердой фазе зернистого слоя происходит через твердые частицы, их точки контакта и прилегающую к ним газовую прослойку и радиацией. Формула (2) не учитывает радиацию (индекс к - контактная теплопроводность). Формула (3) учитывает перенос тепла только радиацией Хэф р [c.109]

С. С. Забродский. Перенос тепла псевдоожиженным слоем зернистого материала. Труды Института энергетики АН БССР, Вьш. VHI, 1958. [c.573]

Здесь А.Г — коэффициент теплопроводности газа, движущегося через зернистый слой — коэффициент, характеризующий влияние факторов процесса переноса тепла, не зависящих от скорости протекающего газа е — порозность слоя w — скорость газа, отнесенная к полному поперечному сечению слоя d — диаметр твердых частиц, образующих зернистый слой. Множитель Вд зависит от формы и размера частиц, а также от ширины или диаметра зернистого слоя D для DJd > 6 опытол установлено So = 0,053, а для DJd < 6 найдено В = 0,033. Величина зависит от теплопроводности газа к,, и твердых частиц kj, а также от порозности слоя е и может быть найдена на графике (рис. VI-5). [c.278]

Забродский С. С., Перенос тепла псевдоожиженным слоем зернистого материала, Труды Ин-та энергетики АН БССР, вып. 8, 1958. [c.275]

Явления свободной конвекции в зернистом слое. При наличии заметного градиента плотности газа (жидкости), возникающего при наличии градиента концентрации, в определенных условиях в зернистом слое могут возникнуть конвекционные токи, резко увеличивающие величины эффективных коэффициентов диффузии. Анализ явлений свободной конвекции применительно к условиям переноса тепла в зернистом слое дан в разделе V. 2. Лоренц и Змери [18] провели расчетный анализ конвективных токов в колонне. заполненной насадкой, с нагревателем и холодильником [c.206]

Величина а оценивалась авторами [51, 53] из упрощенных геометрических соображений, для ромбоэдрической регулярной упаковки шаров а = 0,179. Эти коэффициенты не отражают сути процесса конвекционного и турбулентного перемешивания в жидкости, движущейся в зернистом слое, и никак не могут быть увязаны с явлениями теплопроводности вдоль потока жидкости, лишь формально их произведение совпадает с коэффициентом В зависимости (Vj30). Перенос тепла вдоль движения потока жидкости никак не может быть объяснен из теории Яги и сотрудников [49], во мно- гом заимствованной из более ранних работ Дамкелера [30] и Ран- а [53], [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология