Теплообмен оптимальные условия

По сравнению с простыми схемами синтез сложных схем с теплообменом требует значительно большего объема вычислений из-за необходимости перебора всех возможных вариантов теплообмена с определением оптимальных условий разделения смесей в каждой колонне (давления, числа тарелок и флегмового числа). [c.138]

Снижение потерь за счет необратимости процесса ректификации является традиционной задачей исследования. Речь идет именно о снижении, поскольку при разделении многокомпонентных смесей реализация идеального процесса,практически невозможна. Наличие достоверных моделей расчета колонн и теплообменной аппаратуры делает возможным определение оптимальных условий работы установок в настоящее время с достаточной точностью. На современном этапе исследований ставится вопрос о рациональном распределении энергии потоков внутри схемы и снижении непроизводительных расходов тепла. Решение этой задачи становится возможным в результате применения системного анализа к исследованию химических производств. [c.488]

При разработке модели для оптимизации и исследования ректификационной колонны (задача в проверочной постановке) задание можно сформулировать таким образом. При заданном количестве и составе питания, требованиях на составы коне шых продуктов, конструктивных параметрах колонны и теплообменной аппаратуры нужно найти оптимальные условия ведения процесса и проверить возможность увеличения мощности производства без существенного изменения конструкции. В качестве критерия оптимизации можно использовать критерий, аналогичный задаче в проектной постановке. [c.16]

В условиях работы топливных печей интенсивность теплообмена ограничивается не только стойкостью огнеупоров, но и качеством, и методом сжигания топлива, определяющими температурные условия в факеле, даже при оптимальном значении степени черноты пламени. В силу отмеченного интенсификация теплообмена в практических условиях зависит от возможности создания оптимальных условий теплообмена, причем при использовании режима прямого направленного теплообмена эти оптимальные условия создавать значительно труднее. Растянутость зоны горения, неизбежная при прямом направленном теплообмене, снижает темпера- [c.69]

При выборе оптимальных условий работы ректификационной установки необходимо учитывать расход тепла и основные параметры (температуру и давление) теплоносителей — греющего пара и охлаждающей воды, а также требуемые размеры как самой колонны, так и соединенных с ней теплообменных аппаратов (кипятильника, нагревателя исходной смеси, дефлегматора и холодильника паров). Все эти факторы взаимосвязаны и зависят, в частности, от температуры и агрегатного состояния подаваемой на разделение смеси. [c.493]

Распределение температур в контактных реакторах зависит от распределения газового потока по сечению и, в случае смешения газов с различными температурами,— от способов их смешения. В аппаратах, включаю-ш,их теплообменные устройства, распределение температур зависит также от условий теплообмена. Расчет реакторов более совершенных конструкций в гидродинамическом и тепловом отношении затрудняется тем, что известные из литературы коэффициенты гидравлического сопротивления и теплопередачи для элементарных участков аппаратов недостаточны, чтобы при проектировании сложных конструкций многослойных и с внутренним теплообменом контактных реакторов можно было определить оптимальные условия движения газовых потоков и теплообмена. Картину движения газов и теплопереноса в аппарате можно получить только в моделях, рассчитанных но правилам моделирования, основанным на теории подобия. [c.272]

Оптимизация режима в реакторе. При определении теоретического оптимального режима не будем рассматривать, каким способом можно его реализовать. Естественно, что обеспечить заданное непрерывное изменение температуры и состава технически сложно и нецелесообразно. Изменение тепловыделения по мере протекания разных реакций в оптимальном режиме показано на рис. 4.6. Реализовать необходимый теплообмен, чтобы поддержать оптимальные температуры с таким изменением тепловыделения, сложно, и в реакторах различного типа можно только приблизиться к Гопт" Естественно, что наилучшее приближение будет достигнуто при оптимальном режиме для реактора. Поэтому другой этап оптимизации - выбор оптимальных условий в реакторах определенного типа. [c.189]

Тепловой баланс аппарата (см. гл. I) обычно приходится составлять несколько раз, варьируя при этом величины теплообменных поверхностей и температуры по стадиям контактирования так, чтобы получить желаемый технологический режим, ориентировочно заданный диаграммой х—t. После определения оптимальных условий теплоотвода нередко приходится изменять диаграмму и уточнять (пересчитывать) выполненные ранее расчеты. [c.250]

При выборе необходимого количества кристаллизаторов для охлаждения раствора сырья до требуемой температуры необходимо исходить из следующего положения. Кристаллизатор, являясь теплообменным аппаратом, предназначен не для максимально возможного съе.ма тепла с единицы поверхности теплообмена, а в первую очередь, для создания оптимальных условий роста кристаллов твердых углеводородов, содержащихся в рафинате. В данном случае оптимальные условия роста кристаллов твердых углеводородов будут зависеть от скорости охлаждения раствора сырья по кристаллизаторам. [c.22]

Использование только одного острого орошения в ректификационных колоннах неэкономично, так как низкопотенциальное тепло верхнего погона малопригодно для регенерации теплообменом. Кроме того, в этом случае не обеспечивается оптимальное распределение флегмового числа по высоте колонны как правило, оно значительное на верхних и низкое на нижних тарелках колонны. Соответственно по высоте колонны сверху вниз уменьшаются значения КПД тарелок, а также коэффициента относительной летучести и, следовательно, ухудшается разделительная способность нижних тарелок концентрационной секции колонны, в результате не достигается желаемая четкость разделения. При использовании циркуляционного орошения рационально используется тепло отбираемых дистиллятов для подогрева нефти, выравниваются нагрузки по высоте колонны и тем самым увеличивается производительность колонны и обеспечиваются оптимальные условия работы контактных устройств в концентрационной секции. [c.203]

Согласно этим представлениям, массовая кристаллизация из раствора определяется ростом единичных кристаллов, зародившихся в начале процесса. Теплообмен должен быть полностью подчинен кристаллизации, создавая лишь оптимальные условия, обеспечивающие максимальную скорость кристаллизации на зародившихся кристаллах и предотвращающие возникновение новых центров кристаллизации. Отсюда следует, что по мере роста кристаллов их суммарная поверхность растет и количество выкристаллизовавшегося сахара к концу процесса должно расти пропорционально кубу времени [245] [c.51]

Зависимость (211) показывает, что для аппаратов, где влияние чисел Нец и Рец на теплообмен больше (существенно меньшие значения т), в оптимальных условиях теплообмена в общем потоке отводимого тепла доля мощности, затрачиваемой на перемешивание рабочей среды, повышается. [c.171]

В аппаратах с двойными теплообменными трубками распределение интенсивности отвода тепла и температур по высоте слоя катали- затора ближе к оптимальным условиям, чем в простых трубчатых. Но эти аппараты также имеют ряд недостатков — неравномерное распределение температур по сечению аппарата, недостаточная интенсивность отвода тепла от катализатора, громоздкость теплообменных элементов и уменьшение вследствие этого полезного объема, занятого катализатором. [c.189]

Проведенные исследования [272] позволили установить оптимальные условия работы аппарата удельный съем продукта с единицы поверхности, кратность циркуляции, температурный режим. В промышленных условиях Н. И. Курочкиным с сотр. был испытан реактор диаметром 0,3 м с теплообменной поверхностью 1,1 и . [c.188]

По температурам входа и выхода теплообменные реакторы могут быть весьма близки к эталонным устройствам, что, однако, является внешним показателем, не дающим правильного представления и об их работе. Фактически в зависимости от условий теплоотвода и кинетических характеристик проводимых процессов в зоне катализа могут иметь место большие или меньшие перепады температур-и несоответствия распределения их оптимальным условиям. [c.345]

Технологический расчет необходим для определения основных размеров оборудования, обеспечивающих оптимальный режим его работы. Для этого рассчитывают массовые потоки перерабатываемых материалов, энергетические затраты, необходимые для осуществления процесса. Путем анализа кинетических закономерностей находят такие оптимальные условия процесса, при которых размеры оборудования минимальны. Например, при проектировании теплообменных аппаратов можно при различных размерах поверхностей теплообмена обеспечить равное количество передаваемого тепла за счет соответствующих скоростей движения теплообменивающихся сред. Чем больше эти скорости, тем меньше требуемая поверхность теплообмена, но. тем выше затраты энергии на преодоление гидравлических сопротивлений, вызванных увелиЧени м скорости. Поэтому при проектировании рассчитывают несколько вариантов, чтобы был возможен выбор наиболее эффективных условий работы при наименьших затратах. [c.9]

Как следует из данных лабораторных исследований и подтверждается промышленным опытом, максимальный эффект магнитной обработки водно-дисперсных систем наблюдается при определенных оптимальных условиях (напряженность магнитного поля, скорость потока, температура, число перемен полюсов и др.). Выводы о достигаемом эффекте, как правило, делают на основании определения тех или иных технологических показателей. Критериями для оценки при этом служат сведения о тепловом напоре при работе теплообменных аппаратов, скорости отделения осадка от фильтрата и другие данные в зависимости от области и цели применения магнитной обработки. Однако методы технологического контроля, принятые на предприятии, не всегда могут применяться для оперативного контроля и определения наилучшего режима обработки. В этом случае особое значение приобретают лабораторные способы индикации и оценки воздействия магнитного поля на водно-дисперсные системы. [c.41]

Существует большое многообразие реакторных устройств, применяемых в химической промышленности. Во многих реакторах возникают физические процессы (тепловые, диффузионные, гидродинамические), с помощью которых создаются оптимальные условия для проведения химического превращения веществ. Для осуществления физических процессов реакторы имеют типовые конструктивные элементы (мешалки, контактные устройства, теплообменные устройства и т. д.), поэтому их можно рассматривать как комплексные аппараты. [c.76]

ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ТЕЧЕНИЯ ГАЗА В КАНАЛАХ С ТЕПЛООБМЕНОМ И ТРЕНИЕМ [c.54]

Аппараты с непрерывным теплообменом широко применялись при относительно небольших производительностях (от 30 до 100 т сутки). При использовании принципа непрерывного теплообмена процесс окисления ЗОа удается приблизить к оптимальным условиям и уменьшить расход катализатора. Однако конструкция таких аппаратов значительно сложнее, чем аппаратов с промежуточным теплообменом, затруднен их ремонт и особенно замена контактной массы. Аппараты с непрерывным теплообменом имеют некоторую перспективу для применения при переработке сернистого газа повышенной концентрации (12—18% ЗОа). [c.559]

В аппарате с внутренним теплообменом происходит плавное изменение температуры, причем это изменение близко совпадает с оптимальными условиями. Поэтому контактные аппараты с внутренним теплообменом (при правильной нх кон- [c.134]

На вопрос, отвечает ли регламент ПТЭ по pH питательной воды условиям пассивного состояния металла питательного тракта, нельзя дать однозначного ответа. Уменьшению коррозионной активности перлитной стали способствует повышение pH среды оптимальные условия пассивации соответствуют рН=9,3- 9,5. Создание pH среды в таких пределах связано с необходимостью применять повышенные дозы аммиака (1500—2000 мкг/кг), способные вызвать коррозию латуни трубной системы конденсаторов турбин и теплообменных аппаратов питательной схемы. Создание относительно умеренных коррозионных условий работы перлитной стали питательного тракта и латуни трубной системы теплообменных аппаратов возможно при отсутствии угольной кислоты (рН=8,5-ь 9,0) и содержании аммиака в питательной воде в пределах 500—1000 мкг/кг. [c.148]

Ферментатор с внешними циркуляционными потоками. Данный аппарат (рис. 26) имеет внутреннюю циркуляционную трубу, в нижней части которой расположена пропеллерная мешалка, обеспечивающая циркуляцию культуральной жидкости внутри ферментатора. Трубопроводы с внешней стороны ферментатора, расположенные на разных уровнях по высоте, служат для порционной подачи питательной среды и отвода культуральной жидкости. Для поддержания оптимальных условий культивирования в каждом трубопроводе обеспечены теплообмен, перемешивание среды и введение воздуха. Каждый внешний циркуляционный контур отбирает порцию культуральной жидкости из кольцевого пространства аппарата между циркуляционной трубой и внешними стенками и передает ее во внутреннее пространство циркуляционной трубы. Системы трубопрово- [c.103]

Большинство химических реакций связано с теплообменом. Для поддержания оптимальных условий реакции часто бывает необходимым либо отводить тепло реакции, если она экзотермична, либо подводить тепло, если реакция эндотермична. Поэтому конструктивно реактор часто выполняют в виде теплообменника, например реакторы установок синтеза аммиака, трубчатые пиролизные реакторы и др. [c.200]

Скорость течения жидкости является решающим фактором при проектировании малогабаритных теплообменных аппаратов. Из приведенных формул по теплоотдаче видно, что чем больше скорость течения жидкости, тем выше коэффициент теплоотдачи и тем меньше поверхность теплообменного аппарата. Но с увеличением скорости увеличивается потеря напора на продвижение жидкости, поэтому часто приходится выбирать те оптимальные условия, которые позволяют получить сравнительно небольшие размеры аппарата при. минимальных энергетических затратах. При заданной производительности и заданном температурном режиме конструктор располагает только двумя переменными — скоростью течения жидкости и сечением канала. Это особенно отчетливо видно из формул ([. 7) и (I. 9). При заданной производительности несжимаемой жидкости число труб по формуле (1. 9) зависит только от й и к). При заданном температурном режиме [c.20]

Иногда порядок расчета кожухогрубчатых теплообменников изменяют. В этом случае в интересах интенсификации процесса теплообмена сначала определяют размеры корпуса аппарата, а потом производят расчет трубчатки. Это предпринимается для того, чтобы, независимо ог числа трубок в трубном пучке, создать оптимальные условия теплоотдачи в межтрубном пространстве, задавшись необходимой для данного расхода теплоносителя площадью сечения межтрубного пространства. Скорость течения теплоносителя внутри трубок в этом случае (а следовательно, и значение коэффициента теплоотдачи в трубках) может корректироваться изменением числа ходов по трубному пространству аппарата. При этом увеличение числа ходов в теплообменном аппарате, имеющем определенное число трубок, приводит к у.меньшению числа трубок в одном ходе, а следовательно, к увеличению скорости течения теплоносителя в них. В многоходовых теплообменниках все количество жидкости, поступающее в трубное пространство, проходит сначала одну группу трубок, затем при помощи перегородок, отлитых или заваренных в крышках аппарата, поворачивается и поступает в другую группу трубок и т. д. (фиг. 108). [c.210]

Системная теория печей считает, что изучение кинетики физических, химических и коллоидных превращений исходных материалов и физической сущности изменения их энергетического состояния при теплообмене на микроуровне является предметом специальных базовых научных дисциплин. Она рассматривает эти изменения с учетом сопутствующих процессов на макроуровне, обеспечивающем получение информации, необходимой для проведения исследований, проектирования, конструирования и эксплуатации печей, для создания в них необходимых и оптимальных условий осуществления печных процессов и управления ими. Осуществление термотехнологических процессов для получения заданных продуктов является целью, смыслом и назначением печей, а осуществление теплотехнических и механических процессов и создание необходимой печной среды в рабочей камере футеровки печи—это средства, обеспечивающие возможность полного и успешного протекаиия термотехнологических процессов. Термотехнологические процессы определяют необходимый профиль температур в печи, ее тепловую мощность, место теплогенерации, вид, фазу, химический состав, температуру, плотность печной среды, геометрию рабочей камеры, вид материала, конструкцию футеровки и т. д. [c.6]

Как показано в разделе 4.1, в неподвижном слое катализатора, работающем с периодическим изменением направления подачи реакционной смеси, может установиться температурный режим, при котором разность Гтах Тщ мбжду макйимальной температурой в слое и начальной температурой свежей смеси намного превосходит величину адиабатического разогрева смеси при полной (или равновесной) степени превращения. Это происходит из-за того, что тепло реакции выделяется главным образом в зоне высоких температур, а периодические переключения направления движения газа как бы запирают эту зону внутри слоя. Предложенный нестационарный способ по сравнению с традиционными стационарными дает возможность создания оптимальных условий для осуществления обратимых экзотермических реакций в одном слое катализатора без сооружения промежуточных теплообменных устройств. Кроме того, этим способом можно перерабатывать слабокопцентрированные газы без их предварительного подогрева. [c.106]

Во всех химических реакторах имеют место определенные физические процессы, с помощью которых создаются оптимальные условия проведения химического процесса. Для осуществления физических этапов процесса реакторы имеют в своей структуре простые аппараты или элементы ап аратов (мешалки, теплообмен-никп и т. д.). Таким образом, химические реакторы можно рассматривать как комплексные аппараты, состоящие из определенных сочетании простых аппаратов или элементов аппаратов, большинство из которых используется для проведения физических этапов [c.26]

ГП, Г Га. и др.), меняются параметры факела и, соответственно, характеристики теплообмена в топке агрегата. Необходимость в надежной работе змеевиковых труб печных агрегатов диктует принятие мер по стабилизации факела форсунок и соответствшо их теплообменных характеристик оптимальным условиям нагрева нефти и нефтепродуктов в радиантной камере печи. Регулирование параметров факела форсунки является особенно актуальным, при существенных колебаниях загрузки установки сырьем. [c.74]

При изучении влияния центробежных сил на течение аномальновязкой жидкости исследуются гидродинамические характеристики и теплообмен неньютоновских жидкостей — растворов и расплавов полимеров. На основании этих исследований определяются оптимальные условия стационарного и пульсационного течения реологических сред в каналах, являющихся рабочими частями машин и аппаратов химической и добывающей промышленности. Для оптимизации условий течения рассматриваются вопросы управления гидродинамическими параметрами потока. Исследования влияния на поток жидкости поля действия центробежных сил позволили разработать новую алмазную пилу, заполненную жидкостью. В этом инструменте снижены температурные напряжения в алмазоносном слое, благодаря чему повышается его стойкость. Помимо этого наличие в инструменте двухфазной среды металл — жидкость снизило уровень звукового давления, что улучшает санитарные условия труда рабочих при обработке различных материалов. В настоящее время проводятся конструкторско-технологические работы по созданию алмазной пилы с улучшенными характеристиками за счет эффективного использования жидкости для снятия температурного напряжения и уменьшения звукового давления в процессе ее эксплуатации. [c.111]

Дальнейшая работа по повышению эффективности работы установки 1-А/1-М велась в направлении применения современных высокоактивных стабильных и селективных катализаторов, реконструкций реакторно-регеНераторного блока для обеспечения оптимальных условий применительно к конкретному катализатору и сырью, увеличения поверхности теплообменного оборудования на блоках ректификации продуктов крекинга, компремиро-вания и разделения газа и бензина, реализации технических ре- [c.56]

Отложения оксидов металлов и продуктов коррозии на поверхностях, контактирующих с водой и паром в трубках теплообменников, изготовленных из ферритной стали 5135,8 (35,8% Сг) или медных сплавов Си2п285п (28% 2п, 1% 5п) и Си2п20А1 (20% 2п, 3% А1), при комбинированной аммиачнокислородной обработке воды минимальные локальные коррозионные и коррозионно-эрозионные повреждения оборудования при этом незначительны. При такой обработке воды срок службы обессоливающей установки увеличивается в 3—5 раз, расходы на регенерацию химических агентов, отложения солей на стенках теплообменной аппаратуры уменьшаются на 80%. Оптимальными условиями обработки воды этим методом являются полное насыщение воды кислородом и поддержание pH 7— 9,5. [c.125]

Применение кипящего слоя для синтеза ЭХС оказалось особенно эффективным [4, 6]. При плохих массо- и теплообмене в слое характерных для других способов контактирования относительная легкость распада хлористого этила приводит к резкому повышению выхода малоценных высокохлорированных продуктов и газов вследствие местных перегревов в отдельных участках реакционной зоны. В найденных оптимальных условиях [6] сплав кремния и 15—20 /о меди реагирует с хлористым этилом с образованием смеси, содержащей 15—25% ЭДХС и 35—45<>/о ДЭДХС. Производительность по сравнению с процессом с механическим перемешиванием возросла в 10—15 раз и составляет в лабораторных условиях 350—450 г час с 1 кг сплава. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология