Жидкости нагревание внутри труб

Рис. П1-11. Графическая интерпретация /-фактора Кольборна при нагревании или охлаждении жидкости внутри труб.

Рассмотрим вопрос охлаждения или нагревания плит (брусьев) газами, движущимися параллельно их поверхности. Исследования механизма движения жидкости вдоль плоской стенки указывают на наличие местного градиента скорости вблизи поверхности. Скорость потока, практически постоянная на некотором расстоянии от поверхности, по мере приближения к ней уменьшается до нуля (как и при движе-1ПШ внутри трубы). Следовательно, можно говорить о некотором пограничном слое, в котором имеется градиент скорости. Трудно точно опре-Рис. 8-5. Схема движения жидкости вдоль делить, где кончается пограничный плоской стенки. слой. Условно можно понимать под [c.416]

Нагревание топочными газами производят в трубчатых печах-облицованных шамотом камерах сгорания, внутри которых размещены нагревательные элементы, состоящие из стальных трубок. Трубки либо соединяются в пучок, подвешенный в топочном пространстве, в котором проходят продукты сгорания, отдающие стенкам трубок основную часть своей теплоты, либо размещаются по стенам топочного пространства, полностью покрывая их. В этом случае трубки, воспринимая теплоту, которую излучают продукты сгорания и стены камеры, охлаждают эти стены. Охлажденные в экранированной камере продукты сгорания можно затем подавать в трубчатый пучок. Температура газов в пучке снова понижается, после чего продукты сгорания через дымовую трубу выходят в атмосферу. В печах сжигают жидкое или газообразное топливо, которое подают к горелкам различных конструкций, установленным в печи. Температура нагреваемой жидкости автоматически регулируется подачей топлива к горелке. [c.326]

Конвективный теплообмен между движущейся средой и омываемой ею поверхностью твердого тела называется теплоотдачей. Изучение этого процесса имеет большое практическое значение, так как нагревание или охлаждение жидкостей или газов в технике и быту часто происходит либо при внешнем обтекании твердой поверхности теплообмена (например, поверхности трубы), либо при внутреннем обтекании (например, при движении жидкости внутри трубы). [c.14]

Теплообменные аппараты (ТОЛ) широко используются в промышленности для нагревания или охлаждения различных веществ путем передачи теплоты от горячего теплоносителя к холодному. Наиболее распространен в химической и смежных отраслях промышленности рекуперативный кожухотрубчатый теплообменный аппарат, в котором два текучих теплоносителя (капельные жидкости, газы, пары, их смеси) обмениваются теплотой через цилиндрические поверхности многочисленных параллельных труб (см. рис. 3.12). Один теплоноситель проходит внутри параллельных труб (по трубному пространству), а второй - по межтрубному пространству между наружной поверхностью труб и цилиндрическим кожухом ТОЛ. Площадь теплообменной поверхности в таких аппаратах достигает 950 число труб - 2500, длина труб -до 8 м. [c.265]

Если одновременно с нагреванием жидкость необходимо перемешать, то ввод острого пара осуществляют через барботеры — трубы, расположенные у дна аппарата, закрытые с конца и снабженные множеством мелких отверстий, обращенных кверху. Для лучшего перемешивания, уменьшения шума, вызванного резким уменьшением объема пара при конденсации, и устранения гидравлических ударов применяют бесшумные подогреватели (рис. VHI-3). Пар подается через сопло / и захватывает жидкость, поступающую через боковые отверстия в смешивающий диффузор 2. При смешении жидкости с паром внутри диффузора 2 значительно уменьшается шум. [c.329]

Вынужденное движение происходит под действием сил, приложенных к жидкости вне рассматриваемой системы. Например, движение жидкости по трубам происходит за счет перепада давления, создаваемого насосом. Свободное движение обусловлено неоднородным распределением массовых сил, приложенных к частицам жидкости внутри системы. К массовым силам относятся сила тяжести, центробежная сила инерции и некоторые другие. Наиболее распространенным случаем свободного движения является термогравитационная конвекция в неравномерно нагретой жидкости, когда легкие частицы всплывают вверх, а тяжелые опускаются вниз. Горизонтальные слои жидкости будут находиться в состоянии устойчивого равновесия, если тяжелый слой расположен внизу, а легкий — вверху. Например, конвекция отсутствует в том случае, если нижний слой воды находится при температуре 4 °С, а верхний — при О °С, а также тогда, когда вода нагревается сверху. Вода вверху может закипеть, а внизу она останется холодной. При нагревании воды снизу холодные и, следовательно, более тяжелые слои будут наверху, а легкие (более нагретые) — внизу. Под действием силы тяжести холодные слои опускаются вниз и вытесняют нагретые вверх, в результате чего происходит перемешивание и нагревание воды во всем объеме. Работу по перемешиванию частиц жидкости совершает сила тяжести. [c.217]

Пленочное течение жидкости под действием силы тяжести вертикальные трубы. При нагревании или охлаждении воды, текущей сверху вниз внутри вертикальных труб, экономичный расход жидкости может быть таким, что труба не будет заполнена, а вода будет стекать в виде пленки сверху вниз по вертикальной стенке трубы. Поток, направленный снизу вверх, заполнит трубу. Интересно рассчитать, при каком виде течения получится больший коэффициент теплоотдачи для данного расхода, диаметра труб и температуры. Для обоих случаев можно использовать уравнение (9-10а) для турбулентного течения, в котором О заменяется, равным учетверенному гидравлическому радиусу (гидравлический радиус равен поперечному сечению 5, заполненному жидкостью, деленному на смоченный периметр Ь). По определению [c.335]

Как ясно из вышеизложенного, подогреватели для нефти при нефтеперегонной батарее представляют собой типичные темплообмснные аппараты, или теплообменники. Так как эффективность их действия, естественно, зависит от величины новерхности теплообмена и скорости прохождения жидкости, то, в целях объединения обоих этих принципов в одной установке, теплообменники обыкновенно содержат сильно развитую трубчатую поверхность, заключенную в обширный резервуар с веществом, подлежащим нагреванию. Теплообменники другого типа строятся по принципу противотока, а именно горячая жидкость идет внутри трубы в одном направлении, холодная же протекает в другой, наружной трубе, концентрической с первой, в противоположном направлении (труба в трубе). [c.334]

Теоря теплоотдачи, основанная на параболическом распределении скоростей и постоянной температуре стенки. Одно из самых первых применений уравнения нестационарной теплопроводности к нагреванию или охлаждению жидкости, без изменения ее агрегатного состояния, текущей с постоянным расходом и неискаженным ламинарным профилем скоростей внутри трубы, нагреваемая (или охлаждаемая) длина которой равна -, в 1885 г. было дано Грэтцем Ы, 38]. [c.315]

Все это дает возможность подробнее изучить термодинамические процессы, происходящие в пористой среде коллектора, когда по нему проходит флюид при различных соотношениях составляющих его углеводородов, и ставить вопросы об искусственном регулировании в широких диапазонах эффектов дросселирования жидкости и газа в пласте. Тогда будет можно, с одной стороны, в значительной степени улучшить фильтрационные свойства коллекторов и насыщающих их компонентов жидкости, а значит увеличить и нефтеотдачу пластов и, с другой стороны, благодаря нагреванию движущегося потока провести перенос точек петрации (затвердения) и отложения парафина из глубоких частей лифтовых труб колонны до системы наземных трубопроводов, предотвращая тем самым процесс отложения парафина внутри скважины. [c.11]

Температуру внутри трубки измерить трудно, поэтому в случае однорядного расположения катализатора приходится удовлетвориться измерением температуры в конце слоя. Для этого термопару можно ввести снизу. Карман термопары может также служить как опора слоя катализатора. Температуру в рубашке, окружающей трубку с катализатором, можно поддерживать постоянной, регулируя давление инертного газа вверху обратного холодильника. Нисходящая труба (правая на рис. 2) заполнена жидкостью, а в рубашке реактора жидкость перемешивается поднимающимися пузырьками п ара. Пар частично образуется в исиарителе, но основное его количество получается при испарении жидкости, поглощающей тепло экзотермической реакции в рубашке. Смесь жидкости и пара поднимается вверх под действием разности пшотностей, обеспечивая циркуляцию. Перенос тепла в рубашке происходит в режиме кипения и поэтому очень интенсивен, а лимитирует его коэффициент теплопередачи пограничного слоя у внутренней поверхности трубки с катализатором. Скорость циркуляции в термосифоне может быть в 10—15 раз выше скорости испарения заполняющей его жидкости. Это исключает значительную разницу температур и поддерживает температуру рубашки постоянной. В данном случае допущение о постоянной температуре стенки трубки с ка-тал 1затором достаточно обоснованно. При включении нагревания термосифона температура его нижней части может быть на 20—30°С выше, и о начале циркуляции можно судить по исчезновению разности температур между низом и верхом рубашки. [c.68]

Барботажные колонны работают интенсивнее башен с насадками, но создают значительное гидравлическое сопротивление потоку газа, поэтому применяются реже башен с насадками. Для абсорбции и нагревания применяются колонны и одноступенчатые барботеры. Последние представляют собой емкости, содержащие жидкость, в которую погружены колокола или трубы. Газ или пар поступает внутрь колоколов или труб и пробулькивает через слой жидкости. Площадь соприкосновения в аппаратах первого, второго и третьего типов сохраняется лишь при сравнительно спокойном прохождении газа. В. В. Кафаров, П. А. Семенов и другие ученые доказали, что при иоступлении газа с больщой скоростью поверхность пленок становится не гладкой, а волнообразной, сферическая форма капель и пузырьков газа также нарушается происходит взаимное проникновение фаз через граничные плепкн. Протекает интенсивная турбулентная массопередача, при которой трудно учесть площадь соприкосновения. [c.75]

Допустим, что в аппарате (рис. VI1-24) содержится несменяемое количество жидкости, водяной эквивалент которой равен И Лж/(с-К) и остается постоянным прн ее нагревании или охлаждении от начальной температуры до конечной 4. Второй теплоноситель (греющий или охлаждающий) омывает с постоянной скоростью поверхность теплообмена, имея постоянную начальную температуру 0, и водяной эквивалент Дж/(с-К). Совершенно очевидно, что с течением времени будут изменяться температуры жидкости внутри аппарата t) и теплоносителя, покидающего поверхность теплообмена (0), осуществляемой в виде погруженных пучков труб, змеевиков или наружных рубашек. Жидкость внутри аппарата обычно интенсивно перемешивается, поэтому можно считать ее температуру в каждый момент времени постоянной по всему объему. Как и во всех ранее рассмотренных процессах теплообмена, примем также К = onst. [c.366]

Обработка железа серной кислотой обыкновенно производится в деревянных чанах, выложенных внутри свинцовыми листами. Серная кислота берется крепостью в 25° Вё (28,6о/о)- Чтобы ускорить реакцию, происходящум между железом и серной кислотой, и сгустить раствор образующегося железного купороса, его нагревают глухим паром. Такой способ нагревания состоит в том, что на дне чана укладывается ряд труб, по которым проходит пар, не имея выхода в подогреваемую жидкость. [c.7]

Барботажные колонны работают интенсивнее башен с насадками, но создают значительное гидравлическое сопротивление потоку газа, ноэтому примемяготся рел е башен с насадками. Главная область применения процессы дистилляции и ректификации, в технологии органических веществ. Для абсорбции и нагревания применяются как колонны, так и одноступенчатые барботеры. Последние представляют собой емкости,, содержащие жидкость, в которую погружены колокола или трубы. Газ или пар поступает внутрь колоколов или труб и пробулькивает через слой жидкости. [c.107]

Вместо барботажных концентраторов теперь стали применять более совершенные, с лучшим теплоиспользованием, аэро-лифтные аппараты из вертикальных стальных труб, защищенных внутри графитовыми трубами. Снизу в них подают горячую газовую струю, в которую вводят выпариваемую кислоту, а образующаяся газожидкостная смесь выносится сверху. После отделения жидкости и использования теплоты отходящего газа для нагревания поступающей на выпаривание кислоты его освобождают в абсорбционной установке от кислотного тумана, 51р4 и НР. Для получения кислоты с содержанием 68—70 % Р2О5, предназначенной для переработки в жидкие комплексные удобрения (см. разд. 8.6), концентрирование ведут в две последовательные стадии в 1-й от 52—54 до 64 %, во 2-й — до 68—70% Р2О5. [c.185]

Основными частями силовых трансформаторов (рис. 108) являются обмотки 4 высшего и низшего напряжения, магнито-провод (сердечник) 3 и выводы обмоток 9 высшего и 10 низшего напряжения. Обмотки помещены в бак 1 с радиаторами охлаждения 2 в бак заливают масло (охлаждающую изоляционную жидкость), при воздушном охлаждении обмотки по-, мещают в металлический защитный кожух. Расширитель 5 служит для регулирования уровня масла в баке трансформатора. При нагревании объем масла увеличивается, излишек его лоднимается в расширитель при охлаждении масло из расши- рителя поступает в бак. Трансформаторы снабжаются маслоуказательным стеклом 6 на расширителе, термометром И для контроля за температурой масла, газовым реле 7, сигнализирующим и отключающим трансформатор при неисправностях внутри бака, и предохранительной трубой 8 со стеклянной мембраной. При внезапном повышении давления внутри трансформатора масло поднимается вверх, стеклянная мембрана лопается и масло выбрасывается наружу. [c.192]

Погружные (змеевиковые) теплообменники. Эти аппараты в простейшем виде представляют собой сосуд с опущенным в него змеевиком. Процесс теплообмена может происходить или с одной и той же порцией жидкости в сосуде, или жидкость в сосуде может непрерывно возобновляться. В первом случае мы, очевидно, имеем дело с процессами нагревания и охлаждения жидкости в аппаратах со змеевиками, во втором случае — с типичным процессом теплообмена между двумя жидкостями, протекающими вдоль стенок. Погружной теплообменник (рис. ЗОУ состоит из стального или медного сосуда (кожуха) /, закрытого с обеих сторон выпуклыми крьшжами (днищами), прикрепленными к кожуху на болтах. Внутри кожуха расположен змеевик 2 из стальных, медных или свинцовых труб. Концы змеевика 3 и 4 выходят из кожуха через крышки или через боковую поверхность вблизи крышек. В корпусе аппарата, в верхней и нижней частях боковой поверхности, имеются отверстия со штуцерами 5 VI 6 для входа и выхода жидкости. Теплообменники такой конструкции применяются, главным образом, в качестве конденсаторов и холодильников, причем пары или горячая жидкость вводятся в змеевик сверху и выходят снизу, а холодная жидкость поступает в кожух снизу и выводится сверху. [c.234]