Теплопередача газами при излучении

Тепловое излучение газов. Излучение тепла происходит не только у твердых тел, но также у газов и жидкостей, причем интенсивность излучения последних близка к интенсивности излучения твердых тел. Однако практически излучение жидкостей, как правило, не играет существенной роли в процессах теплообмена, так как теплопередача в жидкостях велика сама по себе и, таким образом, возникающая разность температур весьма незначительна, вследствие чего доля теплового излучения в общей сумме теплового потока ничтожно мала. [c.255]

Не так давно при расчете обогрева топочными газами и вообще при расчете тепловых процессов, в коих участвуют газы, излучением самих газов пренебрегали, считая все газы практически теплопрозрачными. Однако работы Шака показали, что некоторые газы, в частности углекислый газ и водяной пар, излучают тепло в такой степени, что пренебрежение их излучением при расчетах теплопередачи может повести к большим ошибкам 1. [c.27]

При наличии газа в реакторе в некоторых случаях возможен также теплообмен за счет естественной конвекции. По этой причине при использовании термовесовых методов необходим тщательный контроль однородности распределения температуры по образцу, в особенности в условиях низких температур и низких давлений, когда теплопередача путем излучения, а также за счет теплопроводности и конвекции газа может оказаться неэффективной. [c.68]

Здесь уместно отметить, что иногда коэффициент теплопередачи, определенный экспериментально, намного выше величин, полученных по рис. 150 или расчетом. В некоторых случаях повышение теплопередачи обусловлено излучением твердых частиц в продуктах сгорания, однако чаще причиной заметного роста коэффициента теплопередачи является замедленное горение, которое продолжается в рекуператоре. Увеличение коэффициента теплопередачи является только кажущимся, потому что тепло, выделяющееся в рекуператоре при дожигании газов, приводит к тому, что фактическая разность температур оказывается выше расчетной. Поверхности косвенного нагрева (не учитываемые расчетом) также увеличивают кажущийся коэффициент теплопередачи. В то же время по другим опытным данным получаются более низкие значения коэффициента теплопередачи, чем по рис. 150. Кажущееся снижение теплопередачи объясняется несколькими причинами. Могут быть неплотности между каналами дыма и холодного воздуха в этом случае за счет тяги в дымовую трубу [c.235]

Простым расчетом можно показать, что при данной толщине кирпича поверхность нагрева на 1 ж объема насадки достигает максимума, когда ширина ячейки примерно равна толщине кирпича, а также то, что при любом определенном отношении ширины ячейки к толщине кирпича величина поверхности нагрева на 1 насадки обратно пропорциональна толщине кирпича. Кроме того, чем меньше ячейки, тем выше общий коэффициент теплопередачи, поскольку, хотя теплоотдача от дымовых газов излучением для более узких каналов уменьшается, теплоотдача конвекцией увеличивается. Если рассматривать только дымовые газы, то оба эти фактора взаимно уравновешиваются и размер ячеек не оказывает большого влияния на теплоотдачу, однако теплоотдача от кирпичей к воздуху, которая происходит почти полностью за счет конвекции, при уменьшении размера ячеек увеличивается. Поскольку в обычной насадке определяющим фактором является скорость (коэффициент) теплоотдачи к воздуху, а не от дымовых газов, суммарным результатом уменьшения ширины ячеек является увеличение общей скорости (коэффициента) теплопередачи. Это при увеличении поверхности нагрева приводит (при прочих равных условиях) к повышению температуры нагрева (это положение в части скорости теплоотдачи не относится к нагреву генераторного газа в газовых регенераторах ). Идеальной с точки зре- [c.263]

В таких горелках благодаря высокой температуре в зоне горения обеспечивается полное сгорание газа при малом коэффициенте избытка воздуха в керамических каналах уже на участке длиной 65...70 мм обеспечивается полное сгорание газовоздушной смеси. Теплопередача происходит излучением от поверхности керамической плиты. Теплопроизводительность горелок регулируется изменением расхода газа в коллектор, к которому подключен ряд горелок, а коэффициент избытка воздуха - заслонкой 4 индивидуально для каждой горелки. [c.425]

Остается рассмотреть метод расчета теплопередачи путем излучения между газом и поверхностью твердого тела. Количество тепла, полученное черной поверхностью F от газового излучения, по уравнению (7-45а) [c.376]

Ол —коэффициент теплопередачи от кокса к газу излучением, ккал м ч град [c.180]

Рыхлые материалы с малым объемным весом, как, например, порошки и волокна, заполненные газом при атмосферном давлении, применяются для изоляции воздушных ожижителей, резервуаров для жидкого кислорода и азота, газоразделительных колонн и другого оборудования,температура которого не опускается ниже температуры кипения жидкого азота. В таких изолирующих материалах отношение объема газового пространства к объему твердого материала может быть от 10 до 100. На фиг. 5.53 представлены коэффициенты теплопроводности некоторых распространенных рыхлых материалов. Теплопроводность лучших образцов этих материалов приближается к теплопроводности воздуха, указывая на то, что воздух, занимающий пространство между частицами, переносит основную часть тепла. Это поясняет принцип газонаполненной изоляции, твердый материал которой предотвращает теплопередачу посредством излучения и конвекции. В идеальном случае передача тепла за счет теплопроводности твердого материала пренебрежимо мала, и тепло переносится только газом. В действительной изоляции некоторое количество тепла проходит непосредственно по частицам порошка или волокнам, и результирующий коэффициент теплопроводности обычно несколько больше коэффициента теплопроводности газа. Исключением являются очень мелкие порошки, расстояния между частицами которых так малы, что средний свободный пробег молекул газа больше этих расстояний теплопроводность газа в этом случае уменьшается, как и при понижении давления. Таким образом, теплопроводность порошковой изоляции даже в случае заполнения порошка газом при атмосферном давлении может быть меньи г, чем теплопроводность газа, заполняющего пространство между частицами. [c.238]

Процесс теплопередачи в камере конвекции складывается из передачи тепла от газового потока к конвекционным трубам конвекцией и радиацией. Основное значение в конвекционной камере имеет конвекционный теплообмен. Однако излучение газов и кладки также заметно влияет на процесс теплоотдачи. [c.127]

Теплопередача через какую-либо стенку от более нагретого теплоносителя к другому, более холодному теплоносителю, является относительно сложным явлением. Если взять, например, трубный пучок испарителя, который обогревается дымовыми газами, то налицо имеется три элементарных способа передачи тепла, которые рассматриваются в качестве основных. Тепло дымовых газов передается к трубкам пучка посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Через стенки трубок тепло передается только посредством теплопроводности, а от внутренней поверхности трубки- к [c.19]

Необходимо отметить, что каждый из перечисленных способов передачи тепла отдельно почти не встречается в практической работе, а в большинстве случаев один вид теплообмена сочетается с другим. Так, например, в трубчатой печи тепло дымовых газов передается экранам труб и стенкам топочной камеры одновременно путем излучения и конвекции. В кладке печи и стенках труб змеевика тепло передается путем теплопроводности, а от стенок печи в топку путем излучения и конвекции одновременно. Таким образом, теплопередача представляет собой довольно сложный процесс. [c.49]

Конвекционные трубы получают тепло за счет конвекции дымовых газов, радиации от стенок кладки и излучения трехатомных газов. Как было отмечено в начале главы, теплопередача в камере конвекции зависит от скорости и температуры дымовых газов, а также температуры сырья, диаметра труб и их компоновки. Скорость-дымовых газов в конвекционной шахте обычно колеблется в пределах 3— 4 м/сек, а в дымовой трубе 4—6 м/сек. [c.107]

Излучения HgO и СО2, которые приводятся в руководствах по теплопередаче, зависят от парциального давления газов р и средней длины луча L. Средняя длина луча для наиболее часто встречающихся видов газовой среды печи приведена в табл. VII. [c.66]

Ввиду высокой эндотермичности конверсию углеводородов проводят в трубчатых печах (рис. 28, а). Исходное сырье подают в трубы, заполненные гетерогенным катализатором и обогреваемые топочным газом, причем теплопередача осуществляется главным образом за счет излучения (радиантные печи). Недостатки этой системы — большая потребность в жаростойких трубах и малое полезное использование объема печи, в которой катализатор занимает очень небольшую часть. [c.88]

Нефть или нефтепродукты нагревают в трубчатых печах дымовыми газами. Передача теплоты ог греющих газов к сырью, движущемуся по трубам, происходит через стенки труб или путем радиации (излучения), или конвекцией. Поверхность теплопередачи Рр при нагреве излучением может быть определена по формуле [c.58]

С помощью высокого вакуума может быть получена эффективная теплоизоляция, исключающая два существенных способа теплопередачи конвекцию и перенос тепла за счет теплопроводности. Теплопередача через пространство с высоким вакуумом определяется главным образом излучением, переносом тепла остаточными газами и теплопроводностью опорных элементов конструкции [6, 119]. [c.106]

Радиантные трубы получают тепло не только излучением, но также и от соприкосновения дымовых газов с поверхностью труб, имеющих более низкую температуру (теплопередача свободной конвекцией). Из всего количества тепла, воспринятого радиантными трубами, значительная часть (85 — 90 %) передается излучением, остальное конвекцией. [c.507]

Теплопередача может осуществляться посредством теплопроводности, конвекции или излучения. Теплопроводность — процесс передачи тепла через твердое тело, например через стенку колбы. Конвекция возможна там, где частицы веществ не имеют фиксированного положения, т. е. в жидкостях и газах. В этом случае тепло переносится при помощи движущихся частиц. Излучение — это передача тепла тепловыми лучами с длиной волны в пределах 0,8—300 мкм. Чаще всего теплопередача осуществляется одновременно всеми тремя способами, хотя, конечно, не в равной мере. [c.14]

Высоковакуумная изоляция. Этот вид изоляции наиболее распространен в лабораторной технике низких температур и в промышленности, где он используется в малых и средних установках и сосудах для конденсированных газов. Принцип этого вида изоляции, разработанной Д Арсонвалем, а затем Д. Дьюаром в конце прошлого века, состоит в том, что между холодной и теплой поверхностями создается вакуум 1 мкПа и ниже. В этих условиях теплопередача происходит в основном посредством излучения. [c.201]

В обычных факельных печах теплопередача к трубному экрану осуществляется излучением от факела, от дымовых газов сгорания, от неэкранированных стен и конвекцией от дымовых газов. [c.351]

Средние значения коэффициента теплопередачи в конвекционной камере составляют 23—52 Вт/(м -К), при этом путем конвекции передается 60—70% общего количества тепла излучением от дымовых газов 20—30%, обратным излучением стенок кладки л 10% [1, с. 433]. [c.410]

Если температура перемещаемого по трубопроводу газа велика (например, в газовом холодильнике), то в модели, кроме теплопередачи за счет теплопроводности через пристеночный пограничный слой, надо учесть теплопередачу излучением (рис. 1Х-6). Тепловой поток от газа к стенке в этом случае будет равен [c.185]

Установление зависимости между (или ц). Яр и 7п является весьма сложной задачей, так как на теплопередачу в радиантной камере влияют многие факторы характер топлива, коэффициент избытка воздуха, способ сжигания топлива, форма и величина поверхности экранных труб, форма и размеры самой топки и др. Процесс теплопередачи в топке складывается из теплопередачи радиацией от раскаленных частиц в зоне горения (от пламени), теплопередачи радиацией от трехатомных газов Н2О и СО2, теплопередачи от нагретых стенок топки, теплопередачи свободной конвекцией от дымовых газов и обрати ного излучения труб. [c.501]

Уравнение теплопередачи должно учитывать теплоотдачу экрану радиацией и конвекцией. Передача тепла радиацией определяется уравнением Стефана-Больцмана, для решения которого необходимо знать температуры излучающего и поглощающего источников. Температура последнего, т. е. радиантных труб, обычно известна, но неизвестна средняя эффективная температура продуктов горения (но1 ло1цающен среды). Выше было отмечено, что изменение температур в TOHi e подчиняется сложному закону. Предполагается, что в больших топочных нространстпах процесс теплоотдачи определяется периферийными температурами, в данном случае температурой газов 1Ш перевале. Ото не означает, одпако, что температура ) газов на перевале раина средней эффективной температуре поглощающей среды последняя всегда вьппе. В связи с этим Н. И. Белоконь вводит понятие эквивалентной абсолютно черной поверхности, излучение которой при температуре газов на выходе из топки (на перевале) равно всему прямому и отраженному излучению. Другими словами, общее количество тепла, передаваемого эквивалентной [c.118]

На рис. 203 показана трубчатая печь беспламенного горения с излучающими стенами из панельных горелок. Горелки расположены пятью рядами в каждой фронтальной стене камеры радиации. Каждый горизонтальный ряд имеет индивидуальный газовый коллектор, что создает возможность независимого регулирования теплопронзводительности горелок одного ряда и теплопередачи к соотпетствующему участку радиантного экрана. В печи предусмотрена возможность работы на резервном жидком и газовом (газ, содержащий конденсат) топливе. Для этого в поду камеры радиации вдоль излучающих стен установлены резервные газомазутные горелки. Факелы этих горелок настилаются на поверхность панельных горелок и образуют сплошное зеркало излучения. При этом первичный воздух подается к горелкам в поду через регистры с шиберами, а вторичный — но высоте настила факела через смесители отключенных панельных горелок. [c.242]

Такм образом, задача вычисления скорости теплопередачи к пропану сводится к нахождению скорости переноса тепла через пленку газа с коэффициентом теплоотдачи а без учета теплового излучения. [c.66]

Высоковакуумная изоляция. Основное достоинство высоковакуумной теплоизоляции состоит в значительном снижении теплопередачи [115]. Количество передаваемого через остаточный газ тепла снижается с увеличением глубины- вакуума и при давлении 10 мм рт. ст. становится весьма малым. асчеты показывают, что проводимость остаточногсугаза при давлениях в вакуумированном пространстае" юрядка 3 10 мм рт. ст. составляет менее 0,05% от лбщего потока тепла для поверхностей с коэффициентом излучения 0,74 или менее 1% для поверхности алюминиевой фольги [134]. Кроме того, при высоковакуумной изоляции не требуется никаких дополнительных материалов. [c.127]

В разделе 1 уже отмечалось, что процесс крекинга требует большой затраты тепла даже для реакции разрьша цепи требуется приблизительно 18 ккал1моль расщепляемого углеводорода. Поскольку продолжительность пребывания углеводородов в зоне крекинга обычно мала (особенно при высокотемпературном процессе), возникает задача быстрой передачи тепла при высокой температуре от одного газа (топочные газы ) к другому (пары углеводородов). С такой проблемой часто сталкиваются при проектировании аппаратуры, применяющейся в промышленности химической переработки нефти. Большинство крекинг-печей состоит из секций узких трубок, через которые с большой скоростью проходят пары углеводородов эти трубки нагреваются за счет радиационного излучения топочных газов. Крекинг под давлением имеет два эксплуатационных преимущества сравнительно меньшие размеры крекинг-установки для данной производительности и лучшая теплопередача. Выход газа при применении высоких давлений сравнительно меньше. Второй задачей является выбор материала для изготовления реактора коекинг-печи. Этот материал должен обладать необходимой механической прочностью в условиях проведения крекинга он не должен влиять каталитически на процесс, в особенности не должен ускорять образование нефтяного кокса. При высокой температуре железо и никель вызывают отложение кокса на стенках реактора. В наиболее жестких условиях обычно применяют хромоникелевые стали (25% хрома и 18% никеля) в случае более умеренных режимов используют ряд легированных сталей, например аустенитные и молибденовые. С двумя новыми методами разрешения проблем, связанных с теплопередачей и выбором конструктивных материалов, читатель ознакомится позже, при описании дегидрирования этана. В этом случае для достижения высокой степени превращения процесс проводят при температуре около 900° (см. стр. 119). [c.113]

Методы теплового расчета трубчатых печей, в том числе и реализованный в программе расчета печи метод И.И.Белокоия основаны на допущении, что газы, сгораемые в объеме топки, включая пламена, имеют среднюю температуру излучения, равную температуре продуктов сгорания на выходе из топки с поправкой или без поправки на отклонение ее от фактической температуры теплопередачи. [c.113]

П работе С. П. Замураева [43] рассматривается пограничный слой в сжимаемом газе около пластины. Предполагается, что теплопередача осуществляется не только обычной теплопроводностью, но и излучением. Относптельно, пзлученпя делается ряд упрощающих предположении. Разностный метод, применявшийся при расчетах, сходен в основном с методами, развитыми в гл. 5. [c.236]

Эффективность теплопередачи конвекцией в меньшей степени зависит от температуры дымовых газов, поэтому таким способом тепло передается, когда передача тепла излучением оказывается недостаточно эффективной. Таким образом, конвекционная поверхность использует тепло дымовых газов и обеспечивает их охлаждение до температуры, при которой величина коэффициента полезного действия аппарата будет экономически оправданной. Если тепло дымовых газов может быть использовано для иных целей, например, для подогрева воздуха или для производства водяного пара, то либо наличке конвекционной поверхности для нагрева сырья не является обязательным, либо размеры этой поверхности могут быть существенно уменьшены. При небольшой производительности иногда применяют печи без конвекционной поверхности, более простые в конструктивном отпошеиии, но обладающие невысоким коэффициентом полезного действия. [c.128]