Кипение максимальный тепловой поток

По другую сторону от максимального теплового потока наблюдается пленочное кипение. Чтобы через паровую пленку передавалось большое количество тепла, необходим значительно больший температурный напор, чем при том же тепловом потоке в условиях пузырькового кипения. При теплообмене в режиме пленочного кипения температура обогреваемой поверхности почти всегда превышает точку плавления обычных металлов и сплавов. Поэтому явление перехода от пузырькового кипения к пленочному часто называют пережогом, а тепловой поток, при котором происходит это явление, — критическим тепловым потоком. На рис. 1, в показан пережог обогреваемой трубки из нержавеющей стали при достиже- [c.144]

В 1947 г. Румфорд [95] опубликовал данные, полученные на вертикальном трубчатом испарителе, обогреваемом движущейся в кольцевом зазоре водой. Внутренний диаметр трубы испарителя 12,7 мм, длина 2,8 м.. Распределение температур пароводяной смеси по длине определялось с помощью длинной термопары, передвигающейся по оси трубы. В работе измерялись температура кипящей жидкости и термическое сопротивление стенки трубы, что дало возможность определить коэффициенты теплоотдачи. Опыты проводились на дистиллированной воде при абсолютном давлении 100 мм рт. ст. и расходах до 40 кг час. Весовое паросодержание доходило до 82,4%. Тепловые потоки на участке кипения изменялись в пределах 1,49-10 —1,9-10 ккал/м" -час. На основе данных Брукса и Бэджера [15] (считавших, что кипение начинается при максимальной температуре жидкости) Румфорд рассчитал коэффициент теплоотдачи к кипящей воде. Полученные коэффициенты после перехода к режиму кипения резко возрастали по длине трубы и достигали нереальных значений. Поэтому автор пришел к выводу, что большое количество тепла, требуемое для парообразования, передается также в нижней части трубы, где температура жидкости еще возрастает. В последние годы установлено, что при поверхностном кипении поток может содержать определенное количество пара. Это, вероятно, объясняет предположение автора. [c.70]

Кипение жидкости на поверхности затопленных горизонтальных труб, в испарителях с естественной конвекцией тепло может проводиться через трубы, погруженные в жидкость и обогреваемые с внутренней стороны конденсирующимся паром. При очень малых разностях температур коэффициенты теплоотдачи являются величинами такого же порядка, как при нагревании жидкости. Однако с увеличением разности температур коэффициент теплоотдачи существенно увеличивается благодаря большой интенсивности перемешивания при кипении. Кипение переходит в режим, называемый пузырьковым. При достижении критической разности температур тепловой поток д Р достигает максимального значения. При дальнейшем, даже незначительном, увеличении Л/ тепловой поток резко уменьшается вследствие образования на поверхности более или менее сплошной паровой пленки. Если разности температур весьма значительны (что практически не встречается в испарителях с паровым обогревом), тепловой поток увеличивается благодаря наличию радиации. Для данной жидкости при давлении, соответствующем кипению, природа самой поверхности нагрева может в значительной степени влиять на процесс (табл. ПТ-5) . Приведенные в таблице данные, полученные в опытах с одиночной трубой, могут быть использованы (в первом приближении) для расчета теплопередачи при наличии ряда погруженных труб, с чистой, незагрязненной поверхностью. [c.213]

Выделение концентрированного этилена из этан-этиленовой фракции сопряжено с определенными трудностями, обусловленными сравнительно близкими температурами кипения этилена и этана (—103,9 и —88,6°С при атмосферном давлении). В связи с этим для разделения этан-этиленовой фракции при высоком давлении требуется много тарелок (около 75) и высокое флегмовое число (4,5—5). Поэтому в процессе выделения этилена расходуется значительное количество энергии, в частности холода, необходимого для конденсации орошения. Для снижения расхода энергии используются внешние и внутренние холодильные циклы с максимальным использованием холода и тепла отходящих потоков. Эти циклы, как правило, основаны на принципе теплового насоса. [c.49]

Часть тепла при погружном горении передается за счет теплопроводности и излучения от стенок горелки, но поскольку раствор непосредственно соприкасается со стенками, тепло сразу же передается жидкости. Большая часть тепла выделяется в виде физического тепла горячих газов из сопла горелки. Этот поток горячего газа представляет собой огромное количество мельчайших пузырьков с максимально развитой поверхностью теплопередачи. Горячие газы, соприкасаясь с жидкостью, охлаждаются и выходят из раствора при температуре жидкости. Водяной пар, полученный при испарении, отводится с поверхности жидкости вместе с продуктами горения в виде однородной смеси, каждая из составных частей которой имеет собственное парциальное давление сумма давлений равна общему абсолютному или атмосферному давлению над раствором. Таким образом, температура испарения раствора в случае погружного горения несколько ниже его температуры кипения при нормальном атмосферном давлении (табл. 2). [c.105]

НЫми результата(Ми, Получе ны-ми при различных исследованиях и с различны ми жидкостями. Оказывается, что согласие, которое можно считать очень удавлетворительным, означает, что поверхностное условие не влияет на перенос тепла в точке выгорания. Соотношение Цубера справедливо для бассейнового кипения с чистым испарением. Экспериментально установлено, что при локальном Кипении максимальный тепловой поток значительно выше (в 4 раза больше). Вынужденная каввекция также увеличивает максимальный тепловой поток. [c.430]

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]

По мере роста АГ или (< М) при пузырчатом кипении достигается точка максимума теплового потока (точка а на рис. 2). Как уже говорилось в разделе И, в точке кризиса (в точке а) большинство материалов, образующих поверхность нагрева, перегорает, если их нагрев осуществляется электричёским путем. Если же источником тепла является конденсирующийся с другой стороны стенки пар, го можно получить любую точку кривой рис. 2, приче м состояние будет устрйчивым. Термины максимальный тепловой поток при пузырчатом кипении и кризис кипения равнозначны. При описании модели кризиса кипения и попытках вывести расчетные формулы шли двумя различными путями. Согласно одной модели с ростом qlA активные центры парообразования на поверхности нагрева становятся столь многочисленными, что возникающие пузыри сливаются воедино, образуя изолирующий паровой слой. [c.247]

На рис. 5.13 приведена фотография, снятая во время работы оптимального шипа при максимальной нагрузке во фреоне-113. Она свидетельствует о целесообразности применения шипов для отвода тепла в кипящую жидкость. Подобный необычный профиль ребра оказался логически оправданным, что отчетливо выявилось при рассмотрении распределения плотности теплового потока по поверхности шипа. При конструировании шипа желательно свести к минимуму зоны, занятые малоинтенсивными режимами теплоотдачи при свободной конвекции и пленочном кипении, с тем чтобы на области пузырького и переходного режимов кипения приходилась максимальная доля теплоотдающей поверхности. Зона, занятая пленочным кипением, сводится к минимуму применением шипа с очень малым поперечным сечением в основании. Тем самым перепад температур в металле, необходимый для передачи тепла по ребру через зону пленочного кипения, срабатывается на очень коротком участке. В области переходного режима кипения, где начинается рост коэффициента теплоотдачи, диаметр шипа резко увеличивается. Рост диаметра снижает градиент температур в шипе на этом участке, тем самым высокоэффективные области пузырькового и переходного режимов кипения распространяются на поверхность сравнительно большой площади. И, наконец, по мере того как коэффициент теплоотдачи при меньших температурных напорах начинает падать, поперечное сечение шипа вновь уменьшается, сходясь у вершины в острие. Таким образом, оптимальное ребро передает тепло окружающей жидкости очень эффективно, используя обе ветви кривой кипения, прилегающие к точке первого критического теплового потока. [c.216]

Наиболее успешно рекомпрессия применяется для концентра очень разбавленного сырья, поскольку требуется возможно ме шая разность температур конденсации пара и кипения втекаюг жидкости. По мере повышения концентрации повышается и тек ратура кипения раствора. Она может стать чрезмерной для па компрессионных систем. Другое ограничение — невозможность боты на жидкостях с высокой вязкостью. В многоступенчатых парных аппаратах можно использовать рекомпрессию пара тол на первой ступени, где раствор еще сравнительно разбавленн Высоковязкие жидкости обычно обрабатываются в специа ных испарителях с тонкой пленкой. Они работают при болы разности температур, около 80 °С, при высокой плотности тепле го потока и максимальном использовании поверхностей нагр [c.184]

СТОКОВ ЭЛОУ соответственно под вакуумом, под давлением и с использованием контактного теплоносителя (дымовых газов). Принцип работ-ты испарительного блока под вакуумом и под давлением одинаков. Этот принцип сводится к тому, что рециркулирующий соленый раствор, ко-корый выполняет роль теплоносителя, смешивается с исходным стоком ЭЛОУ. Оба потока имеют различную концентрацию солей, но после смешения устанавливается усредненная концентрация, более близкая к концентрации рециркулирующего потока, объем которого в 5-8 раз больше, чем исходного стока. Смешанный поток нагревается в тепло-обменяиках до расчетной температуры, дополнительно перегревается в нагревателе и затем адиабатически испаряется в испарителях по мере снижения давления от ступени к ступени. Пары отдают тепло конденсации циркулирующему потоку, конденсат с каждой ступени самостоятельным потоком отводится в конденс.атную емкость. Упаренный рассол (рапа) отводится на дальнейшее концентрирование и сушку. Схема упарки стоков ЭЛОУ под вакуумом разработана ВНИИПК-нефтехимом (г.Киев) применительно к Лисичанскому НПЗ 7В], Максимальная температура нагрева циркулирующего потока составляет 120°С, минимальная температура кипения рапы в последней ступени - [c.49]