Теплоотдача в высоких скоростях

В аппаратах с вынесенной зоной кипения, а также в аппаратах с принудительной циркуляцией обеспечиваются высокие скорости движения растворов в трубках греющей камеры и вследствие этого — устойчивый турбулентный режим течения. Принимая во внимание, что разность температур теплоносителей (греющего пара и кипящего раствора) в выпарном аппарате невелика, для вычисления коэффициентов теплоотдачи со стороны жидкости используют эмпирическое уравнение [7] [c.91]

Для повышения коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к сырью до 750—1180 Bт/(м K) необходимы высокие скорости [c.18]

Таким образом, анализируя зависимость коэффициентов теплоотдачи и массообмена от скорости потока газов для каждого конкретного процесса, можно установить оптимальное число псевдоожижения, при котором обеспечивается необходимая интенсивность теплоотвода (или подвода тепла) из реакционной зоны при достаточно высокой скорости проведения процесса. [c.259]

Реакторы с пневмотранспортом катализатора применяются для осуществления быстро протекающих реакций с интенсивным коксоотложением. Хорошая теплоотдача к поверхности, помещенной в слой, позволяет проводить в таких аппаратах сильно экзотермические процессы высокая скорость циркуляции частиц облегчает подвод теплоты в эндотермических процессах за счет теплоемкости регенерированного катализатора. [c.131]

Преимущество вертикального термосифонного ребойлера заключается (если он удачно спроектирован) в уменьшении отложений в результате высокой скорости и относительно высоких коэффициентах теплоотдачи, благодаря которым снижается температура теплообменной поверхности. Так как эти отложения возникают в трубах, оип относительно легко могут быть удалены. Одпако вертикальная ориентация может стать причиной некоторых неудобств при эксплуатации. Кожухи класса Е (ТЕ, А) относительно недорогие, так же как соединительные трубы, если их длина невелика. [c.75]

Принудительную циркуляцию (рис. 12-3,6) осуществляют с помощью насоса. При этом отпадает необходимость в подъеме аппарата и возможны более высокие скорости циркуляции, что ведет к повышению коэффициента теплоотдачи. В то же время установки с принудительной циркуляцией вследствие наличия циркуляционного насоса сложнее и менее надежны в эксплуатации, чем установки с естественной циркуляцией. [c.415]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией увеличивается с сокращением расстояния между осями труб, так как это обеспечивает более высокие скорости движения газов в камере конвекции. Расстояние между осями труб для печных двойников обычно лежит в пределах (1,7 —2)ё. [c.547]

При выборе скорости движения охлаждаемого потока следует учитывать, что с увеличением скорости повышается коэффициент теплоотдачи, а следовательно, коэффициент теплопередачи, однако высокая скорость препятствует росту кристаллов или приводит к их измельчению, что является нежелательным. [c.614]

При конструировании следует обоснованно решать вопрос о направлении теплоносителей в трубное или межтрубное пространство. Например, теплоносители, загрязненные и находящиеся под давлением, обычно направляют в трубное пространство. Насыщенный пар лучше всего подавать в межтрубное пространство, из которого легче удалить конденсат. Чистка трубного пространства (в котором вероятнее всего будут выпадать загрязнения) легче, а живое сечение для прохода теплоносителя меньше. Вследствие этого в трубном пространстве можно обеспечить теплоносителю более высокие скорости и, следовательно, более высокие коэффициенты теплоотдачи. [c.174]

С увеличением турбулентности потоков теплоотдача возрастает. Однако для создания высокой турбулентности необходимы высокие скорости потоков, что не всегда может быть оправдано потребуются повышенный расход энергии на привод насоса, а та же толстостенные аппараты, работающие под давлением. [c.164]

Для давлений вплоть до 73,6-10 н/м (75 ат) применимы рубашки с анкерными связями (рис. VIП-25, б). Эти рубашки имеют выштампованные в шахматном порядке круглые отверстия, и по внутренней кромке отве[)стий стенка рубашки 2 приварена к наружной стенке аппарата. Рубашки такой конструкции обладают не только повышенной механической прочностью, но и обеспечивают более высокие скорости движения теплоносителя в полостях между анкерными связями, а следовательно, и большие коэффициенты теплоотдачи. [c.335]

В кожухотрубчатых теплообменниках для достижения больших коэффициентов теплоотдачи необходимы достаточно высокие скорости теплоносителей [c.94]

Основываясь на проведенной работе, авторы сделали вывод, что коэффициенты теплоотдачи растут с увеличением температурного напора даже при высоких скоростях жидкости. Однако по мере возрастания турбулизации потока эти изменения все более уменьшаются. В работе авторов нет никаких указаний в отношении той постоянной величины, к которой приближались значения а даже при очень высоких скоростях. [c.33]

М.М. и длиной 2,15 м, включенной в контур с естественной циркуляцией. Результаты опытов были представлены в виде эмпирического уравнения. По полученным данным при паросодержаниях выше 8% локальные коэффициенты теплоотдачи не зависят от весовой скорости жидкости и пара. Коэффициенты теплоотдачи по длине экспериментального участка не изменялись, но исследователи не рассматривали отдельно влияния паросодержания и температурного напора. Между тем, влияние температурного напора было определяющим при низких паросодержаниях, когда основное воздействие на интенсивность теплообмена оказывает пузырьковое кипение, в то время как при высоких паросодержаниях основное влияние оказывает высокая скорость жидкой пленки. [c.106]

Основные закономерности теплообмена в этой области рассматривались рядом исследователей [43, 72, 118]. Полученные ими зависимости устанавливают влияние основных факторов — физических свойств жидкости, давления и т. д. Влияние давления можно определить из типичных зависимостей, представленных на фиг. 42 с увеличением давления линия АВ перемещается влево и занимает положения А В и А"В". Это показывает, что с ростом р пузырьковое кипение подавляется при более высокой скорости жидкости. Из литературных данных известно, что при пузырьковом кипении в большом объеме геометрические размеры не оказывают влияния на значения коэффициентов теплоотдачи. В рассматриваемой области теплообмена при кипении в трубах размеры диаметра также практически не имеют значения. Общее, достаточно полное уравнение для данной области выведено не было. Это объясняется главным образом влиянием материала поверхности (стр. 140), которое в настоящее время не может быть выражено аналитически. Некоторые обобщенные зависимости приводятся в приложении (табл. IV). [c.146]

В случае пленочной К. движущегося пара касательное напряжение на пов-сти раздела фаз, обусловленное межфазным трением и переносом импульса частицами сконденсировавшегося пара, к-рые присоединяются к пленке конденсата, вызывает при нисходящем потоке пара увеличение скорости и уменьшение толщины пленки, в результате чего коэф. теплоотдачи увеличивается. При более высоких скоростях парового потока воздействие его на пленку конденсата может приводить не только к изменению ее скорости и толщины, но и к возмущению течения (образование волн, турбулизация), интенсифицирующему теплоперенос в пленке. Если поток пара направлен вверх, движение ламинарной пленки конденсата тормозится, толщина ее увеличивается и коэф. теплоотдачи уменьшается по мере возрастания скорости пара до тех пор, пока действие межфазного трения не вызовет т. наз. обращенное (направленное вверх) течение пленки конденсата. [c.450]

Специальные опыты по теплопередаче от насыщенного водяного пара к стенке при большой скорости течения его в цилиндрических трубах [41] показали существенную роль изменения агрегатного состояния на процессы теплообмена. При этом выяснилось, что вследствие высоких скоростей законы теплообмена с изменением агрегатного состояния все же иные, чем в потоках обычных скоростей. Это объясняется тем, что сам процесс конденсации происходит с некоторой конечной скоростью, мерой которой может служить коэффициент теплоотдачи на поверхности раздела двух сред жидкости и ее пара. Наличие этого дополнительного большого, но тем не менее конечного, коэффициента теплоотдачи обусловливает некоторое добавочное термическое сопротивление, вследствие чего общий коэффициент теплопередачи от пара к стенке становится меньшим, чем при обычных скоростях. [c.181]

Стремиться к увеличению коэффициента теплоотдачи от продуктов горения к термоприемнику. Погрешность измерения температуры уменьшается при росте коэффициента теплоотдачи от газов к спаю термопары. При этом необходимо (при малых скоростях движения продуктов горения в топочных камерах) создать высокие скорости газов, омывающих спай термопары. Это достигается [c.167]

Трубчатые печи представляют собой камеры горения, в которых расположено большое количество труб как над огневым пространством, в котором сгорает топливо, так и в потоке горячих дымовых газов. Общая длина труб, размещенных в печи, достигает несколько километров. В трубчатых печах осуществляется косвенный нагрев. Нагреваемая жидкостная или газовая смесь быстро движется по трубам противотоком топочным газам, обогревающим внешнюю поверхность труб. Трубчатые печи обладают высокой мощностью и интенсивностью, устойчивостью в работе, сравнительной простотой устройства. Интенсивная работа этих печей достигается благодаря высокой скорости потока нагреваемого вещества внутри труб (большой коэффициент теплоотдачи) и развитой поверхности нагрева последних при большой разности температур А . Основная часть теплоты передается радиацией от пламени и раскаленной футеровки печей. Трубчатые печи широко применяются для химической переработки топлива и в органическом синтезе. В этих печах для обогрева используется газообразное или жидкое топливо. Существует много способов располол<е-ния труб, топочных устройств и схем движения перерабатываемого сырья. [c.195]

Обычно для теплообменных аппаратов рекомендуют скорость движения жидких теплоносителей по трубному пространству 1—2 м/с. При меньших скоростях потоков снижаются коэффициенты теплоотдачи и пропускная способность теплообменной аппаратуры, ускоряется рост отложений. При высоких скоростях потоков возрастают гидравлические сопротивления и эрозионный износ поверхностей. Эрозионному износу в основном подвержены внутренние поверхности концов труб, а также наружные поверхности труб в местах ввода теплоносителей в межтрубное пространство (особенно при наличии в потоках твердых взвешенных частиц). Для борьбы с эрозионным износом в местах ввода теплоносителей в межтрубное пространство устанавливают отбойники. [c.42]

Наличие гидродинамического пограничного слоя вблизи поверхности стенки приводит к возникновению в нем большого перепада температур нри теплопереносе (рис. 11-6), т.е. образованию теплового пограничного слоя толщиной 6 , значение которой обычно не совпадает с толщиной гидродинамического пограничного слоя 3 . Очевидно, что высокие скорости теплоносителя, интенсивное перемешивание вызывают как бы сдирание пограничных слоев, улучшая этим условия теплоотдачи. [c.277]

При выводе уравнения (11.58) предполагалось, что динамическое воздействие нара на пленку конденсата отсутствует. Это означает, что нар можно считать неподвижным. Однако в ряде случаев динамическое воздействие пара может быть заметным. При этом следует иметь в виду, что если движение пара способствует снижению толщины пленки конденсата или турбулизации ее течения, то значение коэффициента теплоотдачи при этом увеличивается. Правда, экспериментально установлено, что даже при достаточно высокой скорости пара влияние ее на величину а несущественно, и им можно пренебречь. Расчет величины а при конденсации с учетом скорости нара приводится в специальной литературе. [c.288]

Теплоотдача в пленочных аппаратах. Перенос теплоты от стенки к пленке жидкости происходит в аппаратах для проведения процессов нагревания и охлаждения в пленочных теплообменниках и кипения в пленочных испарителях. Вследствие высокой скорости движения жидкой пленки коэффициенты теплоотдачи в пленочных теплообменниках обычно в 2-3 раза выше, чем в трубчатых, в которых все сечение трубок заполнено жидкостью. Поскольку скорость течения пленки по вертикальной стенке большая, то время пребывания жидкости в таких аппаратах обычно мало. Поэтому часто пленочные аппараты применяют для нагревания, охлаждения или испарения нетермостойких жидкостей, К достоинству пленочных аппаратов относятся также возможность выпаривания пенящихся растворов, низкое гидравлическое сопротивление и т. п. [c.299]

Более современные представления о механизме теплопереноса стенка— псевдоожиженный слой базируются на пакетной модели . В соответствии с нею определяющую роль в переносе теплоты играют неустойчивые образования твердых частиц — пакеты . В кратковременном контакте с горячей поверхностью пакет прогревается (за счет его теплопроводности), забирая от поверхности теплоту. Газовый пузырь, подойдя к поверхности, отбрасывает пакет в ядро псевдоожиженного слоя. После ухода пузыря от поверхности на его место приходит новый пакет частиц — так осуществляется перенос теплоты от поверхности к слою (или в обратном направлении). С увеличением скорости повышается частота появления пузырей у поверхности (а с ней и частота смены пакетов) и уменьшается продолжительность контакта отдельного пакета с поверхностью — поэтому возрастает интенсивность теплоотдачи, т.е. апс- При высоких скоростях V > газовых пузырей становится много, растет время их контакта с поверхностью и ее доля, занятая малотеплопроводными пузырями, — поэтому начинается снижение Опс с ростом IV. [c.507]

Теплообменники труба в трубе используют как нагреватели, испарители и реакционные аппараты (скоростные трубчатки). Подбирая диаметр наружной трубы, в этих теплообменниках можно добиться высоких скоростей и коэффициентов теплоотдачи даже при малых расходах обоих теплоносителей. Наиболее просты по конструкции теплообменники с приварной наружной трубой (рис. 83), которые могут быть цельносварными или иметь съемные калачи для прочистки. Расстояние между горизонтальными трубами стремятся уменьшить, для чего применяют крутозагнутые отводы В многорядных змеевиках калачи иногда располагают наклонно [c.101]

Для поддержания примерно постоянной (высокой) скорости паров сырья при их изменяющемся объеме (вследствие образования продуктов конверсии и изменения температуры) в некоторых печах применяют трубчатые змееЬики с переменным по длине диаметром труб. Для передачи необходимого количества тепла в установленное время, измеряемое долями секунды, кроме внутреннего коэффициента теплоотдачи большое значение имеет температура стенки печных труб, изготовленных из жаропрочных сталей и сплавов. [c.18]

Теплоотдачу при конденсации пара, когда течение йленки конденсата в основном определяется динамическим воздействием со стороны парового потока, т. е. в условиях высоких скоростей пара и турбулентного режима течения конденсата на большей части длины трубы (за исключением начального участка), исследовали Бойко и Кружилин [36]. В результате теоретического исследования, основанного на аналогии Рейнольдса (аналогии между теплообменом и сопротивлением трения) авторы предложили полуэмпириче-скую формулу для расчета среднего коэффициента теплоотдачи [c.144]

При проектировании промышленных печей пиролиза принимают высокие скорости движения газов в реакционном змеевике с цслыо увеличения коэффициента теплоотдачи пограничного слоя потока газов, уменьшения скорости з а коксов ыв а ния внутренней поверхности труб и повышения удельной производительности реактора. [c.33]

Прн более высоких скоростях движе ия воздуха в трубе течение становится турбулент( ым. В атом случае коэф-фицн.ент теплоотдачи зависит е только от времени ( а-хождения газа в трубе I, т. е. ч 1сла Гретца, но также и от скорости и, т. е. от числа Рейнольдса Физ1 - [c.82]

Обычно конденсаторы работают нри скоростях пара, меньших скорости захлебывания. Сдвигающее усилие пара при этом слишком мало, чтобы воздействовать на кондеи-сатную пленку, таким образом можно обоснованно применять методы расчета коэс ициента теплоотдачи, изложенные выше. Обычно работа конденсатора в диапазоне параметров от возникновения захлебывания до образования восходящего кольцевого потока не предполагается, но она возможна при восходящем кольцевом течении. Однако последний режим течения обычно не рекомендуется, так как трудно обеспечить достаточно высокую скорость пара, покидающего верхнюю часть трубы, для сохранения кольцевого потока. Если необходимо работать в условиях восходящего кольцевого течения, то их следует установить. В пленке преобладает тогда сдвигающее усилие и, следовательно, коэффициенты можно найти из (25)—(27). [c.344]

В кожухотрубчатых теплообменниках дл.ч достижения больших коэффшщ ентов теплоотдачи необходимы достаточно высокие скорости теп.поносителей для газов 8—30 м/с, для жидкостей не менее 1,.5 м/с. Скорость теплоносителей обеспечивают при проектировании соответствующим подбором площади сечения трубного и межтрубного пространства. [c.9]

Наиболее целесообразной схемой движения теплоносителей для данного случая была сочтена такая два или один ход воды в трубах, чтобы получить желаемое соотношение между потерей давления и массовым расходом, и четыре или больше ходов на стороне кожуха, чтобы сообщить маслу достаточно высокую скорость движения, которая обеспечивала бы хоропшй коэффициент теплоотдачи. При выборе диаметра труб должно быть учтено и удобство их чистки это значит, что луч[пе использовать трубы диаметром около 3/4 дюй-ма (19,05 мм), хотя для уменьшения веса и размеров аппарата можно брать трубы и меньншго диаметра. Для лучшей коррозионной стойкости целесообразнее всего применять трубы из морского сплава или мопеля первый значительно дешевле. Расстояние между трубами обычно принимают равным 1,25 их наружного диаметра. [c.183]

В одноходовых кожухотрубчатых теплообменниках суммарное поперечное сечение труб относительно велико, что позволяет получать достаточно высокие скорости в трубах только при больших объемных расходах движущейся в них среды. Поэтому такие аппараты рационально использовать, когда скорость процесса определяется величиной коэффициента теплоотдачи в межтрубном пространстве, а также в процессе испарения жидкостей. [c.338]

Теплоотдача в условиях пленочной конденсации при высоких скоростях пара значительно повыщается, что имеет больщ( е значение для расчета пластинчатых аппаратов. В пластинчатых аппаратах бывают случаи, когда коэффициент теплоотдачи от стенки к жидкости превышает значение коэффициента теплоотдачи 2 . 19 [c.19]

Повышение температуры за котлом происходит постепенно и отмечается через 7—10 сут после пуска агрегата. Пониженные скорости обжиговых газов вызывают уменьшение теплоотдачи в хвостовой части котла. Отсутствие самоочистки поверхностей нагрева и очистных устройств приводит к необходимости остановки блока печь — котел через 1—1,5 месяца для преимущественно ручной очистки поверхностей нагрева от отложений. Ударная и вибрационная очистка котлов типа ВТКУ существенного эффекта улучшения температурного режима не дала. Однако ее применение позволяет поддерживать температуру газов на выходе из котла в пределах 470—480 °С и продлить межремонтный цикл котла. Высокие скорости отжиговых газов в котлах типа ГТКУ обеспечивают самоочистку поверхностей нагрева газотрубных секций, однако при этом происходит эрозионный износ входной части газовых труб на глубине 250—350 мм, что приводит к появлению отдулин и разрывов. [c.22]

Можно констатировать, что очень высокие скорости полимеризации в сочетании с экзотермичностью процесса (Яжж 54 кДж/моль) создают ситуацию, при которой даже очень медленное введение инициатора и быстрое перемешивание недостаточны для отвода выделяющегося в реакции тепла. В общем случае реакция полимеризации ИБ начинается еще до того, как инициирующие частицы успевают продиффундировать достаточно далеко. Даже с помощью скоростной киносъемки ( 3 ООО кадр/с) не удалось установить, каков промежуток времени между попаданием капли раствора А1С1з на поверхность ИБ (при 195 К) и появлением полимера. Отсюда следует, что в этих, да и многих других весьма быстрых ионных и неионных системах, не обеспечивается равномерность распределения реагентов и температуры в реакционном объеме, а это означает, что на практике процессы катионной полимеризации ИБ и другие подобные им весьма быстрые химические реакции трудно управляемы. Это обстоятельство требует поиска и разработки новых подходов к кинетическому изучению быстрых процессов полимеризации (да и другргх быстрых реакций), а также методов управления этими процессами непременно с использованием уравнений химической кинетики, теплоотдачи, диффузии и конвекции. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология