Естественная циркуляция при кипении Кипение

В аппаратах с вынесенной зоной кипения как с принудительной, так и с естественной циркуляцией кипение раствора происходит в трубе вскипания, устанавливаемой над греющей камерой. Кипение в греющих трубках предотвращается за счет гидростатического давления столба жидкости в трубе вскипания. В греющих трубках происходит перегрев жидкости по сравнению с температурой кипеиия на верхнем уровне раздела фаз. Поэтому температуру кипения раствора в этих аппаратах также определяют без учета гидростатических температурных потерь Д". Перегрев раствора А пер может быть найден из внутреннего баланса тепла в каждом корпусе. Уравнение теплового баланса для /-го корпуса записывается в следующем виде [c.88]

В табл. У.4 приведены результаты определения оптимального числа корпусов по условиям предыдущего примера расчета трехкорпусной выпарной установки для упаривания раствора КОН в аппаратах с естественной циркуляцией и кипением раствора в трубках. Расчет выполнен на ЭВМ НАИРИ 3—1. Предельно допустимым считалось число корпусов, при котором наименьшая полезная разность температур (в первом корпусе) становилась меньше 5 °С. [c.95]

Киршбаум [53] провел первое полное изучение процесса теплообмена на одиночной трубе при естественной циркуляции. Вертикальная медная труба внутренним диаметром 40 мм обогревалась с внешней стороны на длине 2 м паром, конденсирующимся в кольцевом зазоре. Вода входила в трубу при температуре насыщения жидкости в сепараторе. По данным радиальных и аксиальных измерений температуры на экспериментальном участке построено распределение средней температуры жидкости по длине обогреваемой трубы. Так как эта кривая проходит через максимум, автор сделал вывод, что существует область, в которой кипение жидкости отсутствует. Эта область впоследствии рассматривалась различными исследователями как область поверхностного кипения. [c.60]

РТМ 26-01-104—77. Аппараты выпарные с естественной циркуляцией и кипением раствора в трубах. Метод теплового и гидравлического расчета. [c.350]

Скорость естественной циркуляции раствора в рассмотренных аппаратах редко превышает 1 м/с, что недостаточно для полного предотвращения инкрустации поверхности нагрева при выпаривании кристаллизующихся растворов. Один из путей борьбы с этим явлением состоит в выносе зоны кипения за пределы нагревательной камеры, т. е. последней отводится роль перегревателя раствора (а не кипятильника). Конструктивно это достигается расположением над нагревательной камерой трубы вскипания (рис. VIП-2, г), высота которой выбирается с таким расчетом, чтобы за счет избыточного гидростатического давления раствор лишь перегревался в нагревательной камере относительно его температуры насыщения в сепараторе. Кипение же перегретого раствора должно происходить в верхней части трубы вскипания. Если это условие выдерживается, то описываемый аппарат действительно может длительное время работать без инкрустации поверхности нагрева. Его удельная производительность, однако, весьма ограничена, так как создание большого перегрева раствора [c.389]

Высокая скорость естественной циркуляции достигается благодаря напору, создаваемому вскипающим слоем жидкости в смеси с пузырьками пара (паро-жидкостная смесь), при низком гидравлическом сопротивлении на пути циркуляции раствора между греющей камерой и корпусом аппарата (в циркуляционном контуре). Кипение жидкости происходит выше греющих трубок, так как над ними находится слой раствора (затопленная поверхность теплопередачи). [c.315]

Опыты проводились в условиях естественной циркуляции при кипении жидкого кислорода, азота и их смеси в вертикальных трубах длиной 1000, 1800 и 5000 мм с отношением длины к диаметру [c.45]

Опыты по определению поля концентраций проводились в латунной колонне й = 25,7 мм, I = 1000 мм, схема которой приведена на рис, 1. Установка состояла из кипятильника 1 емкостью 7 л, внутри которого коаксиально его внутренней поверхности устанавливалась кольцевая перегородка, служившая для улучшения естественной циркуляции при кипении. Пар из 5—414 65 [c.65]

КОСТНОГО потока и скорости движения жидкости непосредственно у поверхности теплообмена. В условиях естественной циркуляции структура потока и скорость движения жидкости по всей длине трубы определяются интенсивностью парообразования при этом скорость движения паров на выходе из трубы связана со всеми факторами, влияющими на процесс теплоотдачи как в зоне кипения, так и в зоне подогрева жидкости. [c.308]

Чтобы заложить основы, необходимые для последующего рассмотрения испарителей с принудительной и естественной циркуляцией, целесообраз<но рассмотреть явления, происходящие в двухфазном потоке без испарения. Далее, учитывая факторы, влияющие на двухфазный поток,также, как и рассмотренные выше факторы, влияющие на кипение на затопленных поверхностях, перейдем к рассмотрению кипения внутри труб. [c.532]

I I Выпарной с естественной циркуляцией, соосной греющей камерой и кипением раство )а в трубка.ч [c.131]

Закономерности процесса теплоотдачи при естественной и искусственной циркуляции существенно различны. Интенсивность теплоотдачи при естественной циркуляции зависит от длины трубки, так как с изменением высоты трубки цри естественной циркуляции меняется скорость паро-жидкостной смеси. Она также зависит от гидростатического давления, величина которого влияет на положение точки закипания в трубе. Интенсивность кипения зависит от температуры жидкости, поступающей в трубу. Если жидкость переохлаждена по отнощению к температуре кипения в трубе, то вдоль определенной части длины трубки она только нагревается и доводится до температуры вскипания. Если жидкость перегрета, то немедленно после поступления в трубку в ней образуются пузырьки пара, которые оказывают весьма благоприятное влияние на теплоотдачу. В этом случае кипение происходит по всей длине трубки. [c.117]

КИПЕНИЕ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ТРУБЕ ПРИ ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ [c.118]

При обработке результатов испытаний предполагалось, что по всей длине трубки имеет место пузырчатое кипение при естественной циркуляции. [c.118]

Фиг. 53. Теплоотдача при кипении водного раствора сахара в вертикальной трубке при естественной циркуляции

Температура кипения. При нормальном атмосферном давлении температура кипения воды равна примерно 100° С. С увеличением давления температура кипения повышается, как это видно из таблицы. Это означает, что определенной температуре кипения соответствует определенное давление. Если вода должна циркулировать в системе отопления, то вся система должна находиться под более высоким давлением, чем соответствующее температуре давление. Содержание некоторого количества пара в воде не мешает циркуляции воды, наоборот, оно ее увеличивает. Естественная циркуляция имеет, однако, определенные границы. Известно, что предельное давление при естественной циркуляции равно приблизительно, 180—200 ата. [c.290]

Для расчета коэффициента теплоотдачи при кипении ВОТ в вертикальных трубках при естественной циркуляции при тепловом напряжении до 170 000 ккал/м час можно пользоваться уравнением (129). [c.310]

В приведенном ниже типовом примере расчета трехкорпусной установки, состоящей из выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (с соосной греющей камерой) и кипением раствора в трубах, даны также рекомендации по расчету выпарных аппаратов некоторых других типов с принудительной циркуляцией, вынесенной зоной кипения, пленочных. [c.86]

Для выбора значения Я необходимо ориентировочно оценить поверхность теплопередачи выпарного аппарата ор. При кипении водных растворов можно принять удельную тепловую нагрузку аппаратов с естественной циркуляцией д =20 000—50 ООО Вт/м аппаратов с принудительной циркуляцией д = = 40 ООО—80 ООО Вт/м . Примем = 40 ООО Вт/м . Тогда поверхность теплопередачи 1-го корпуса ориентировочно равна [c.88]

Аналогично рассчитывают контур естественной циркуляции, образованной опускным каналом и вертикальным кипятильником, в котором кипение жидкости происходит при ее движении внутри труб или в каналах более сложной формы, например при использовании в качестве кипятильников пластинчатых теплообменных аппаратов. Включение таких кипятильников в циркуляционный контур массообменного аппарата показано на рис. 9.6, [c.345]

Прн пузырьковом кипении в трубах вертикальных испарителей с естественной циркуляцией, а также при кипении в большом объеме в условиях естественной циркуляции применяется формула [0-2] [c.576]

В разделе УП (пп. 66—69) приводится зависимость между скоростью естественной циркуляции раствора и высотой уровня в трубах, а также приближенная зависимость (УП-109) для определения оптимального уровня, при котором кипение жидкости осуществляется по всей высоте кипятильных труб. Однако при выпаривании кристаллизующихся растворов уровень жидкости поддерживают выше кипятильных труб, с тем чтобы раствор в них лишь нагревался и жидкость закипала бы при выходе из труб в паровое пространство (сепаратор). Образование накипи в кипятильных трубах при этом значительно уменьшается. Для соблюдения нормального режима необходимо также обеспечить отвод воздуха из греющей камеры и надлежащий отвод конденсата. [c.625]

В описанном аппарате достигается большая скорость циркуляции (до 3,5 м/сек вместо 1 — 1,5 м/сек в обычных аппаратах с естественной циркуляцией). Это наряду с отсутствием кипения [c.475]

В случае кипения раствора в вертикальном контуре с естественной циркуляцией на температуру кипения влияет также высота слоя кипящей жидкости в кипятильной трубке. [c.195]

Для кипения жидкостей и растворов в вертикальном контуре с естественной циркуляцией при д = (5 ч- 20) X X 10 ккал/(м2-ч) [33] [c.198]

Более широкое обобщение р = 0,1 72 кгс/см д = = (8 н- 990) 10 ккал/(м -ч)] для случая кипения в вертикальном контуре с естественной циркуляцией и в большом объеме дают формулы [67, 85] [c.198]

При кипении жидкости в большом объеме парообразование происходит равномерно по всей поверхности. В вертикальном контуре с естественной циркуляцией интенсивность парообразования различная по высоте трубы и лишь при определенном гидродинамическом режиме, соответствующем оптимальному уровню, жидкость практически кипит по всей длине трубки и 02 имеет максимальное значение. Согласно данным исследований 02 возрастет при объемном паросодержании ф = 70-н98% при большем ф значение 02 начинает резко падать. [c.201]

Для пузырчатого кипения получено уравнение, применимое при кипении чистых жидкостей и растворов в верти кальных кипятильных трубках в условиях естественной циркуляции при некотором оптимальном уровне кипящей жидкости. В развернутой фирме это уравнение имеет вид [c.292]

В. Типы и критерии выборда Днпы ребойлеров могут быть разделены на две категории с поперечным и продольным потоком. Во всех ребойлерах с поперечным потоком кипение протекает в межтрубном пространстве. Наиболее распространенными видами этих ребойлеров являются камерные, устанавливаемые внутри колонн, и термосифонные. В ребойлерах с продольным потоком жидкость протекает вдоль оси труб. Наиболее распространенным видом является вертикальный термосифон. Если естественной циркуляции в термосифоне недостаточно, то используются насосы для подпитки. Такой аппарат называется ребойлером с вынужденной циркуляцией и может быть вертикальным или горизонтальным. Обычно как в вертикальном, так н в горизонтальном ребойлере с вынужденной циркуляцией кипение происходит в трубах, но в специальных аппаратах кипение может быть и в межтрубном пространстве. Ниже приведены описание различных типов ребойлеров и их преимущества и недостатки. [c.74]

Кипение жидкостей внутри вертикальных труб (кипятильники и испарители с естественной циркуляцией). Испарители с естественной циркуляцией обладают рядом преимуществ, среди которых следует назвать 1) небольшое время пребывания обрабатываемой жидкости в аппарате 2) легкость чистки аппаратов 3) низкую стоимость оборудования 4) относительно высокую скорость теплопередачи 5) небольшую чувствительность по отношению к загрязнению. Циркуляция в аппаратах подобного типа осуществляется под действием разности плотностей нагретой жидкости внутри нагревателя и холодной жидкости вне его. Количество образующегося в аппарате пара является функцией скорости теплопередачи, но отношение количества жидкости и количества пара в смеси, уходящего из испарителя, является функцией гидравлических характеристик аппарата, трубопроводов и сепара-ционной камеры. Здесь различают два механизма теплоотдачи перенос тепла к потоку жидкости по мере того, как ее температура повышается до точки кипения (точка кипения выше, чем температура жидкости на входе и на выходе) теплоотдача вследствие пузырькового кипения жидкости между началом зоны кипения и выходом из труб. Подробное описание этих явлений приведено в работах Файра и Керна Значения максимального теплового потока для ряда жидкостей, испаряемых в термосифонном кипятильнике из семи труб диаметром 21,2 мм и длиной 3,05 м. приведены в табл. 111-6. Максимальные значения теплового пртока несколько меньше соответствующих величин Для горизонтальных труб, приведенных в табл. 1П-5. Глубина погружения горизонтальных труб около 25 мм, а напор жидкости внизу вертикальных труб [c.214]

В аппаратах с естественной циркуляцией интенсивность кипения и скорость циркуляции (и, следовательно, значение гидр) в большей степени, чем в АПЦ, зависит от тепловой нагрузки корпуса, которую следует стабилизировать. Если к тому же учесть, что температурная депрессия для средних щелоков в 2,5—3 раза меньше, чем для каустической соды, то станет ясно, что даже при одной и той же погрешности в измерениях температуры погрешность в показаниях кон-центратомера больше. Отсюда возникает дополнительное требование к стабилизации уровня раствора. [c.199]

Естественная циркуляция возникает в замкнутой системе, состоящей из необогреваемой опускной (циркуляционной) трубы / (рис. 13-2) и обогреваемых подъемных (кипятильных) труб 2. Еслн жидкость в подъемных трубах нагрета до кипения, то в результате испарения частн жидкости в этой трубе образуется парожидкостная смесь, плотность которой меньше плотности самой жидкости. Таким образом, вес столба жидкости в опускной трубе больше, чем в подъемных трубах, вследствие чего происходит упорядоченное движение (циркуляция) кипящей жидкости по пути подъемные трубы- паровое пространство-> опускная трубаподъемные трубы и т. д. При циркуляции повышается коэффициент теплоотдачи со стороны кипящей жидкости и предохраняется поверхность труб от образования накипи. [c.471]

Кайзер изучал кипение воды при естественной циркуляции в сосуде объемом примерно 33,8 и диаметром 4600 мм. Тепловая нагрузка в опытах изменялась от 20-10 до 133-Ю ккал/м" час. Опыты производились как без искусственного перемешивания содержимого сосуда, так и с перемешиванием. Окружная скорость мешалки в этом случае была равна приблизительно 2 м1сек при 114 [c.114]

Весьма ценные результаты по исследованию теплоотдачи в вертикальных трубках дают опыты, цроведенные на вертикальном испарителе с естественной циркуляцией. Для испытания в качестве вертикального испарителя была применена медная трубка длиной 1475 мм, диаметром 27 X 3 мм. Тепловая нагрузка колебалась в пределах от 5000 до 140 000 ккал/м час. Испытания проводились в режиме чистого кипения, когда температура жидкости, поступающей в испаритель, была лишь на 1°С ниже соответствующей температуры кипения. [c.118]

Эта подъемная сила для поддержания скорости циркуляции воды в системе расходуется на преодоление суммарного гидравличе-скогсЗ сопротивления трубопроводов, арматуры и теплообменных аппаратов. При естественной циркуляции в условиях отсутствг1я кипения скорость движения воды незначительна. [c.292]

Здесь Ка = 0,1 Кр = 0,05 т = 8000 ч/год (число часов работы непрерывнодействующей установки в год). Наибольшие затраты приходятся на греющий пар В, подаваемый в первый корпус установки, и пар в подогреватель Вп- С увеличением п достигается существенная экономия только пара на выпаривание, а расход пара на подогрев исходного раствора до температуры кипения даже несколько возрастает вследствие увеличения давления в первом корпусе. Расходы на электроэнергию в установках с естественной циркуляцией раствора в корпусах (только на подачу раствора в первый корпус и поддержание вакуума) незначительны, и ими, как правило, можно пренебречь. В установках с принудительной циркуляцией раствора в корпусах затраты электроэнергии Л н возрастают пропорционально числу корпусов. (Стоимость циркуляционных насосов должна быть включена в стоимость корпусов). [c.95]

Применение искусственной циркуляции раствора наиболее эффективно при умеренных тепловых нагрузках = 30 ООО-=-46 ООО вт1м [У1[-18]. При искусственной циркуляции раствора в указанных пределах тепловых нагрузок теплоотдача при кипении повышается вдвое по сравнению с теплоотдачей в тех же условиях, но с естественной циркуляцией раствора. [c.578]

Оиределяе.мое таким образом количество перекачиваемой жидкости но много раз превышает количество испаряемой воды. Поэтому выходящая из кипятильных трубок парожидкостная смесь почти целиком состоит из жидкости (по весу). В связи с этим давление в нижней части кипятильных трубок выше, чем в сепараторе, и жидкость в трубках не кипит, а перегревается. Закипание 1 )оисходит только на небольшом участке верхней части кипятильных трубок. Отсутствие кипения внутри трубок уменьшает образование накипи, а это в сочетании с большими скоростями движения жидкости обеспечивает высокие коэффициенты тенлонередачи (в 3—4 раза выше, чем при естественной циркуляции). Поэтому требуются меньшие поверхности нагрева, что особенно важно, если аппарат изготовляется нз дорогостоя1цего материала. [c.629]

Основываясь на результатах ограниченных промышленных испытаний, автор [16] предложил считать максимальный коэффициент теплоотдачи при кипении па трубном пучке равным 1700 Вт/(м--К) для органических жидкостей и 5700 Вт/(м -К) для воды. Считается также, что максимальная тепловая нагрузка в пучке не должна превышать 38 000 Вт/м для установок, работающих па органических жидкостях при естественной циркуляции, и 63 000 Вт/м-—при вынужденной конвекции. Максимальный допустимый тепловой ноток при испарешш воды или водного раствора в пучке в любых условиях циркуляции должен составлять 95 ООО Вт/м . Эти очень об дие рекомендации делают результаты расчетов крайне консервативными, за исключением условий в вакууме или при давлениях, близких к критическому. В общем для расчетов предпочтительны методы, которые будут указаны н иже. [c.408]