Представление схем теплообмена

Метод Белла. В основе метода Белла лежит представление схемы теплообменного аппарата в виде ряда элементов из идеальных пучков труб с чисто поперечным потоком теплоносителя без байпасного потока и протечек. Эти элементы соединены между собой окнами (вырезами перегородок). При расчете коэффициента теплоотдачи вначале рассматривается основной поток теплоносителя с чисто поперечным омыванием пучка труб, затем продольное движение потока через вырезы перегородок и учитываются все возможные протечки через зазоры. Рекомендуется следующая последовательность расчета коэффициента теплоотдачи. [c.237]

Представленные выше результаты касались в основном свободноконвективного течения в области, ограниченной двумя протяженными плоскими параллельными поверхностями, концы которых закрыты. С помощью такой схемы можно аппроксимировать течение в прямоугольной полости, высота или длина которой достаточно велика. Близкая задача, которая также подробно исследовалась многими авторами, — это задача о течении между двумя параллельными поверхностями, поддерживаемыми при температуре о, когда оба конца канала открыты в окружающую среду с температурой too. Такого рода схема соответствует ряду практических ситуаций, например при расчете электронной аппаратуры, печей и теплообменных устройств. При 0 > too поток входит в канал снизу и благодаря свободной конвекции поднимается вверх, как показано на рис. 14.2.4, а. Течение развивается по потоку, причем если высота канала достаточно велика по сравнению с расстоянием между стенками, то полностью развитое течение может возникнуть лишь далеко от начала. Часто вблизи поверхностей в области входа течение имеет характер пограничного слоя. Некоторые из указанных особенностей были подробно исследованы как экспериментально, так и теоретически. [c.247]

Представленная схема испытаний рассчитана на замеры производительности при атмосферном давлении, что достигается путем расширения сжатого воздуха после дроссельного крана. При этом расширении температура воздуха сильно падает, и через стенки ресивера происходит процесс теплообмена с внешней атмосферой, а величина скорости движения воздуха возрастает соответственно-увеличению объема, что, с другой стороны, сокращает время теплообмена и вызывает необходимость резкого увеличения объема ресивера. Величина ресивера должна быть рассчитана так, чтобы при наибольших числах оборотов и рабочем давлении испытуемого компрессора точка выравнивания температуры располагалась до переключателя. Для контроля этого условия необходимо термометр установить перед переключателем. Ясно, что величина объема теплообменного ресивера для испытаний компрессоров в пределах одноступенчатого сжатия достигает значительных размеров, и этим исключается практическая целесообразность ее применения для расходов и давлений, при которых по условиям обеспечения теплообмена ресивер становится чрезмерно громоздким. [c.149]

Обычно схема теплообмена представляется в виде рисунка, где горизонтальные прямые линии со стрелками изображают холодные потоки, а вертикальные — горячие (или наоборот). Там, где горизонтальные линии пересекаются с вертикальными, подразумевается теплообмен между соответствующими потоками в каком-то теплообменнике. Линии имеют номер потока, который они изображают. На таких схемах иногда дополнительно указывают температуры потоков до и после теплообменников, а также поверхности теплообмена, количество передаваемой теплоты и стоимость теплообменников. В других случаях указывают энтальпии потоков до и после теплообменника. Пример такого представления приведен на рис. 1У.26. [c.143]

Для нашего примера на рис. 1У.26 P = (/, К), (/, Ц, (/, К), (1, ) Р = = (/, К), (У, /С), /, 1), (/, ). Для P и Р достаточное условие эквивалентности выполнено, так как и в P и в Р теплообмен (/, К) предшествует теплообменам (/, 1) и (./, ), теплообмен (/, ) предшествует теплообмену (/, ), а теплообмен (У, /Г) предшествует теплообмену (У, /,). Но для Р и Р = (/, ), (/, К), (У, К), (J, ) достаточное условие эквивалентности не выполнено, так как, например, в представлении Р (/, 0 предшествует (/, ), а в Р, наоборот, (/, ) предшествует (/, К), поэтому P и Р соответствуют разным схемам Р — схеме на рис. 1У.26, Р — схеме на рис. 1У.28. [c.157]

Расчет схемы с применением программы РСС сводится к следующему. Предполагается, что каждый вычислительный блок, представленный определенной алгол-процедурой, обращается к массивам Е, А, КО, где Е и А — массивы входных и выходных переменных блока и КО — массив коэффициентов блока (табл. 10). Обычно входные и выходные переменные блока — это параметры входных и выходных потоков (расход, концентрации, температура и т. д.), а коэффициенты — технологические параметры (параметры блоков), характеризующие данный блок (длина слоя катализатора в реакторе, число тарелок в ректификационной колонне, поверхность теплообмена в теплообменном аппарате и т. д.), и различные физические и математические константы, которые участвуют в расчете блока. В массивах Е, А, КО информация, относящаяся к некоторому определенному блоку, хранится только во время его расчета. Для длительного хранения параметров потоков и блоков в программе предусмотрены массивы X и КОР (см. табл. 10). [c.270]

Однослойный реактор с адиабатическим слоем катализатора представлен на рис. 4.1,0, многослойный с адиабатическими слоями и теплообменом между ними посредством ввода части исходной смеси или ее отдельных компонентов и в поверхностном теплообменнике-на рис. 4.1,6. Реакционную смесь можно вводить с помощью специального смесителя, встроенного в слой (рис. 4.1, г). Отвод или подвод тепла можно осуществить в трубчатом реакторе через стенки (рис. 4.1,к) к постороннему теплоносителю (рис. 4.1,г) или к реакционной смеси (рис. 4.1,(3,е). Имеются комбинированные схемы реакторов. [c.179]

Подбор аппаратов АХМ. Подбор и поверочный расчет основных теплообменных аппаратов (испарителя, конденсатора, дефлегматора и теплообменников для регенерации тепла) проводится по общей схеме, представленной в гл. 2. При расчете абсорбера, выпарного элемента генератора и ректификационной колонны следует использовать материал гл. 3, 5 и 6. Примеры расчета этих аппаратов даны в литературе [8]. [c.383]

Для пластинчатых теплообменных аппаратов влияние схемы потоков на можно учесть с помощью графиков, представленных [c.164]

Синтез осуществляется по схеме, представленной на рис. 148. Исходная смесь газов после предварительной очистки от примесей сжимается пятиступенчатым компрессором 1 до 250 ат. После каждой ступени сжатия стоят холодильники (не показанные на схеме), которые отбирают тепло сжатия. Затем газовая смесь смешивается в смесителе 2 с циркуляционным газом и, пройдя фильтр 3 для очистки от масла, поступает в трубное пространство теплообменника 4, где нагревается примерно до 220 °С за счет тепла реакционных газов и далее направляется в колонну синтеза (Я=12—18 ж, внутренний диаметр— 0,8—1,2 м и толщина стенок 0,09—0,1 м). Требуемая температура в колонне поддерживается за счет тепла реакции, часть которого отбирает идущая по теплообменным трубкам исходная газовая смесь, поступающая затем в катализаторную массу. В случае необходимости для регулирования температуры в колонну вводят холодную смесь газов. [c.489]

Схема противоточного компактного теплообменника с N теплоносителями показана на рис. 12.10,а. Более наглядно такой теплообменник представлен на рис. 12.10,6. Заметим, что А — это горячий теплоноситель с расходом Wa и изменением температуры от T ai до Гдг-Теплоноситель А движется по Na каналам и доли общего расхода теплоносителя А, используемые для нагрева теплоносителей В, С, D,. ... .., Р, Q, R, обозначены соответственно как Wab, Wa . Wad, , Wap, Waq, War и t. д. Доли от общего числа каналов Na, через которые осуществляется теплообмен с этими теплоносителями, будут соответственно Nab, Na , Nad, -, Nap, N aq, N ar h t. д. Каждый из холодных теплоносителей В, С, D, Р, Q, R, характеризуемый расходом W и изменением температуры от li до wb, bi, / й, с, i i, t 2 н т. д.), движется через N каналов Nb, Ne, Nd,. .., Np, Nq, Nr). [c.432]

Исследуемый процесс. Исследование проточного емкостного реактора с перемешиванием и теплообменом, схема которого показана на рис. П5.4.1, дает представление об основных этапах обнаружения неисправностей путем оценивания параметров. При моделировании были сделаны допущения о постоянстве объема реактора и идеальном смешении. В реакторе протекает простая реакция второго порядка 2А В. Предполагалось, что охлаждающей средой служит вода при постоянной температуре кипения Тс, равной 720 °R (260 °F). Считалось также, что плотность и теплоемкость входного потока реактора равны плотности и теплоемкости выходного потока. Константа скорости реакции, как предполагалось, подчиняется закону Аррениуса [c.177]

Уравнениям (IV, 112) и (IV, 115) соответствует схема моделирования, представленная на рис. 1У-34. (На рис. 1У-31 и 1У-34 для деления использованы блок перемножения и нелинейный блок обратной функции. Можно применять также схему деления только с блоком перемножения и усилителем без обратной связи.) Из уравнения (IV, 115) видно, что управление температурой реакционной массы можно осуществлять тремя способами изменяя подачу физического тепла с реагентом, управляя выделением тепла за счет химической реакции или изменяя теплообмен со стенкой. При выборе регулирующего воздействия учитывают прежде всего диапазон изменения теплового потока, который можно использовать для управления. Из этих соображений, например, управление при помощи физического тепла не применяется из-за малого его, количества тепловой поток за счет химической реакции, имеющий обычно положительное значение, комбинируется с отрицательным тепловым потоком за счет теплообмена со стенкой чаще всего применяется управление. только изменением температуры стенки. [c.246]

Ценой некоторого усложнения схемы расчета внутренний теплообмен можно учесть при поверочном расчете детандера, используя качественные представления о внутреннем теплообмене, а также некоторые количественные данные о детандерах высокого давления (начальная температура Т близка к температуре окружающей среды Т ср)- В Результате обработки экспериментальных данных по таким машинам установлено, что отношение —величина порядка 10%. Отсюда, пред- [c.213]

Ценой некоторого усложнения схемы расчета внутренний теплообмен можно учесть при поверочном расчете детандера. С этой.целью привлекаются качественные представления о внутреннем теплообмене, а также некоторые [c.235]

На рис. 1У-22 показана схема одной из многочисленных беспламенных горелок радиационного типа Представленная конструкция снабжена индивидуальным рекуператором для подогрева воздуха продуктами сгорания, часть которых отводится из печи через специальные каналы в горелке. Теплообмен между продуктами сгорания и поступаюш,им в горелку воздухом осуществляется через стенку металлического цилиндра с наружными и внутренними металлическими ребрами. Керамический цилиндр предохраняет поступающий на сжигание природный газ от перегрева и крекинга. Продукты сгорания проходят через горелку при средней температуре 1100° С, а воздух нагревается до 400° С. [c.169]

Более удачно матричное представление схем, предложенное в работе [43]. Для представления используется матрица М размером NxNp. Если элемент М (/, К) = О, то в данной схеме 7-й холодный и 7(-й горячий потоки теплотой не обмениваются. Если элемент М (/, К) = Л/то >0, то в данной схеме теплообмен между /-М холодным и /(-м горячим потоками происходит после некоторых Л/хо — 1 теплообменов и, таким образом, имеет порядковый номер N 0- Схема на рис. IV.26 в матричном представлении выглядит следующим образом [c.144]

Достаточн ость. Предположим, что для какого-то имеется одна пара Р , для которой Х = X , Г и / > I. Если выполнено необходимое условие, то найдется пара Р - = Р[ и пара Р = Р. Так как / > то в первом представлении Р теплообмен Х5Г предшествует теплообмену XJГ . Если аналогичное соотношение соблюдается для Р, т. е. /п>/, то в отношении этих двух пар потоков и Х Г[ (1> ) Х Г и Х Г (/п> У) представления Р и Р соответствуют одинаковым схемам теплообмена, т. е. эквивалентны. Подобные рассуждения могут быть повторены для всех I и для всех пар, имеющих общие потоки. Значит, если выполнено условие П теоремы, то Р и Р эквивалентны. [c.157]

Об увеличении температуры топлива в сверхзвуковом самолете (скорость 2.2 М) дает представление схема, изображенная на рис. 64 [51]. Согласно этой схеме, топливо лищь перед конечным теплообменным аппаратом — масляным холодильником — нагревается до 160 °С, а перед форсункой камеры сгорания — до 200 °С, проходя эти участки под давлением. В аппаратуре топливо [c.248]

При математическом моделировании процесса удобно перейти к рассмотрению информационно-структурной схемы КОСКП (рис. VПI.2). На этой схеме многополочный реактор представлен в виде совокупности отдельных однополочных реакторов (I—V), а теплообменники 7 и 5 заменены одним эквивалентным теплообмен ником 7, [c.315]

Аппарат состоит из корпуса (8) со штуцерами (7, 36 и 33), трубными решетками (10 и 6), в которых закреплена вихревая поперечно-оребренная труба нагретого потока (5) с ВЗУ (34) (имеющим диафрагменное отверстие — на рисунке не показано), соединяющим ВТ с трубой охлажденного потока II. Межтрубное пространство корпуса оснащено перегородками (9), к корпусу (8) на фланцах присоединены снизу — камера нагретого потока (4) с каплеотбойным устройством (3) на конце ВТ и штуцером (45), сверху подсоединена камера охлажденного потока (31) с трубными перегородками (18 и 13) по торцам камеры, в которых закреплены поперечно-оребренные трубы (32) с завихрителями (19) на входных концах, в нижней части камеры установлена дополнительная трубная перегородка (16), в которой кроме теплообменных труб (32) закреплен конец ВТ охлажденного потока (II), труба имеет внутри сепарационно-плавильной камеры разрыв (15). Камера (31) в межтрубном пространстве имеет перегородку типа диск-кольцо (30) и на корпусе — штуцер (17). Сверху камеры охлажденного потока установлена крышка (29) со штуцером (20), внизу камеры охлажденного потока находится распределительная камера, образуемая перегородкой (13), трубной решеткой (10) и корпусом (8), в камере установлена сепарационная тарелка (25) (см. выноску А), имеющая ниппели (24), которые входят в выходные концы теплообменных труб (32) с небольшим кольцевым зазором тарелка (25) у корпуса (8) имеет отверстия (26). Через все трубные перегородки (18, 13, 10 и 6) и камеру нагретого потока (4) пропущена труба (27), имеющая на уровне перегородок и низа камеры (4) инжекционные устройства (2), представленные на выноске А и состоящие из диффузорно-конфузорного элемента (23), щелей (22) на трубе и сопла (21). Труба (27) для удобства монтажа и эксплуатации может быть установлена и снаружи аппарата с соответствующими выводами из аппарата. Штуцер (17) трубопроводом (14) соединен со штуцером (7). Для отбора очищенного и осушенного газа различного уровня давления предусмотрены штуцер (45), соединенный через инжекционное устройство (43) и вентиль (38) с выходом штуцера (36) трубки (37) для вывода всего потока через вентиль (42) или раздельно охлажденного через вентиль (35), а нагретого — через вентиль (42). По схеме весь поток соединен через вентиль (41) инжекционного устройства (40) с подпиткой исходного газа через вентиль (39) с компрессором К. Возможен вывод и частично осушенного газа после теплообменных труб (32) через вентиль (33). [c.93]

Анализ процесса теплообмена произведен применительно к теплообменным аппаратам, представленным на рис. 8 и 9. Соответствующие расчетные схемы приведены на рис. 27. [91, 92]. Для рещенпя поставленной задачи по определению температур газа и материала на любом участке установки были сделаны следующие допущения расход газа и материала постоянный, процесс происходит в стационарном режиме, теплопотерями пренебрегаем, физические параметры газа и материала приняты средними для каждой ступени аппарата. [c.90]

Мы упоминали работу Нуссельта [321 ], в которой он сделал попытку расчета процесса гореиия в слое топлива, исходя нз представления о слое в ]И1де системы каналов, подводящих кислород к ])оакционной поверхности угля. 1 акая схема была использована н в других работах ио гидродинамике и теплообмену в слои, а такжо и в области горения [196, 319]. Однако гидродинамические условия течения в с.лое очень своеобразны и не отвечают ни ламинарному, ни турбулентному двинсению н трубах или каналах. [c.356]

Описание процесса (рис. 109). Реакционная секция, представленная на схеме, является лишь одной из нескольких параллельных цепочек данной установки. Этилен сжимается сырьевым компрессором приблизительно до 70 ат и смешивается с циркулирующим газом, подаваемым циркуляционным компрессором. К смешанному этиленовому потоку добавляют воду в молярном соотношении Н2О С2Н4 = 0,6 1. Полученную смесь нагревают теплообменом с продуктами реакции и направляют в трубчатую печь,, работающую на топливном газе, где она полностью испаряется и нагревается до температуры реакции 300°. [c.217]

В каждой конкретной схеме использования теплоты может быть применена лишь часть рекомендуемых теплообменных аппаратов. Так, для Ми-нераловодского стекольного завода разработана комплексная установка, работающая по схеме [15], представленной на рис. 7.39. [c.543]

Применяемые технологические схемы существенно отличаются по процессам охлаждения хлор-таза. В абсорбционном холодильнике одновременно с теплообменными (протекают и массообменные процессы (переход влаги из хлор-.газа в охлаждающую воду). В холодильнике с разделением потоков троисходит только теплообмен. На трубках холодильника со стороны газа выделяющийся конденсат образует пленку, толщина которой увеличивается ло 1ме-ре охлаждения газа. Конденсат из хлор-<газа выделяется в большом количестве. На каждую тонну хлора в системе образуется 0,3—0,35 м хлорной воды, поэтому ее роль в тепло- и массообме-не велика. Математические модели каждого из представленных процессов охлаждения хлор-газа будут значительно отличаться друг от друга, поэтому ниже рассмотрены отдельно. [c.136]

Реакторы КС с промел уточным теплообменом для проведения экзотермических процессов применяют в основном в тех случаях, когда теплоту реакции используют лишь для нагрева исходной газовой смеси. Схема рассматриваемых контактных аппаратов сильно не отличается от представленных на рис. 6.52. Перемешивание газовой смеси при прохол<денип через псевдоожиженпый слой катализатора более существенно, чем при движении газа в режиме фильтрации. Тем не менее режим движения газа через кипящий слой достаточно большой высоты (например, более 1 м), [c.147]

Уравнениям (10) и (13) соответствует схема моделирования, представленная на рис. 5. Из уравнения (13) видно, что управление температурой реакционной массы можно осуществлять тремя путями изменяя подачу физического тепла с реагентом, управляя выделением тепла за счет химической реакции или изменяя теплообмен со стенкой. При выборе регулирующего воздействия учитывают прежде всего диапазон изменения теплового потока, который можно использовать для управления. Из этих соображений, например, управление с помощью физического тепла не применяется из-за его малости тепловой поток за счет химической реакции, имеющий обычно положительное значение, комбинируется с отрицательным тепловым потоком за счет теплообмена со стенко чаще всего используется управление только изменением температуры стенки. [c.424]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология