Теплообмен внутри слоя

Вопрос о влиянии скорости пара на теплообмен при конденсации на вертикальной охлаждаемой стенке впервые теоретически был исследован Нуссельтом. Задачу решали для случая ламинарного течения пленки конденсата в предположении постоянства скорости парового потока вдоль поверхности конденсации, что позволило пренебречь падением давления на поверхности и внутри слоя пленки, а также изменением касательного напряжения трения на границе раздела фаз в направлении парового потока. При выводе расчетных зависимостей Нуссельт исходил также из постоянства коэффициента трения между паром и пленкой конденсата (С/п = 0,00515) и не учитывал влияние поперечного потока массы-конденсирующегося пара на изменение касательного напряжения. В результате была получена следующая зависимость для отношения коэффициентов теплоотдачи при движущемся и неподвижном паре [c.133]

Теплообмен внутри слоя [c.480]

Установлена значительная разница между коэффициентами теплоотдачи для периферийной поверхности, например поверхности стенки сосуда, и поверхности теплообменных труб, расположенных внутри слоя. Указанные коэффициенты будут обозначаться соответственно через и h . Это различие может быть объяснено тенденцией пузырьков газа двигаться предпочтительно в центральной части слоя, а не у стенок, где гидравлическое сопротивление больше. [c.272]

Для теплообменной поверхности, расположенной внутри слоя [c.272]

Интенсивное перемешивание твердых частиц обусловливает высокую эффективную теплопроводность кипящего слоя. Перенос тепла в нем осуществляется, главным образом, самими частицами, нагревающимися или охлаждающимися у теплообменной поверхности и перемещающимися внутрь слоя. Благодаря этому в кипящем слое создается почти полная изотермичность как по длине, так и по сечению. [c.269]

Псевдоожиженные слои рассматриваются для многих промышленных целей. Коэффициенты теплоотдачи к трубам, находящимся внутри слоя, можно увеличить почти в 20 раз по сравнению с коэффициентами теплоотдачи от чистого газа при той же скорости потока. Теплообмен в псевдоожиженных слоях рассматривается в 2.5.5. [c.326]

Теплообмен между кипящим (псевдоожиженным) слоем и теплообменной поверхностью применяют для подвода тепла к слою или отвода тепла от него в реакционных, обжиговых и других аппаратах. Для этого теплообменная поверхность в виде змеевиков, труб и т. д. помещается внутри слоя или тепло передается через стенки аппарата с кипящим слоем. [c.462]

Под названием внешняя гидродинамика кипящего слоя мы объединяем все явления взаимодействия потока газа (жидкости) со слоем в целом — критические скорости начала псевдоожижения и уноса, закон расширения слоя. К внутренней гидродинамике кипящего слоя относятся явления, обусловленные нестационарными движениями твердой фазы и ее перемешиванием внутри слоя, дисперсия скоростей и перемешивание в газовом потоке, механизм переноса импульса, теплоты и массы. Перенос теплоты от кипящего слоя к стенкам аппарата или погруженным в него поверхностям принято называть внешним теплообменом , в отличие от межфаз-ного теплообмена между зернами и проходящим потоком газа [c.7]

Очевидно, что чем больше энергии излучается непосредственно на поверхность нагрева и соответственно чем меньше посредством футеровки, тем легче условия ее службы, тем большая интенсивность теплоотдачи может быть получена. Успех, таким образом, зависит от возможности организовать наиболее совершенный прямой направленный теплообмен. Наглядным примером может служить работа дуговых электрических печей. Из рис. 15,а видно, что колодцы, образующееся в плавящейся шихте, закрывают футеровку от высоко-температурных дуг, что позволяет работать на длинных дугах, обеспечивая высокую расходуемую мощность за счет высокого напряжения и низкой силы тока. В этот период тепло генерируется главным образом внутри слоя шихты. Подобный режим приближается к режиму печей-теплогенераторов. Напротив, в период нагрева жидкой ванны (рис. 15,6), когда футеровка интенсивно облучается, приходится работать на коротких дугах, т. е. при низком напряжении и высокой силе тока. [c.69]

Вследствие значительной интенсивности переноса тепла от псевдоожиженного слоя к стенке аппарата (или в обратном направлении) в аппаратах с псевдоожиженным слоем достигается быстрый подвод или отвод тепла. При расчете теплоотдачи между слоем и поверхностью теплообмена по уравнению (УП,72) нужно знать среднеинтегральную разность температур At между переменной температурой и практически постоянной температурой слоя. В данном случае величина а зависит от указанных выше различных факторов, в том числе от расположения и конструкции поверхности теплообмена (поверхности стенок аппарата, труб или других теплообменных элементов, помещенных внутри слоя). [c.295]

Измерение температур газа и поверхности частиц, распределений потоков газа и циркулирующих внутри аппарата потоков дисперсного материала в условиях фонтанирования представляет собой еще более сложную экспериментальную задачу по сравнению с обычным псевдоожиженным слоем в цилиндрическом аппарате. Обобщение имеющихся данных по внешнему и межфазному теплообмену содержится в специальной литературе [59]. В качестве примера здесь приводится одна из наиболее простых корреляций для теплообмена фонтанирующего слоя с поверхностью размещенных внутри слоя горизонтальных труб [c.260]

Проведение гетерогенных процессов с псевдоожиженным слоем зернистого материала нередко сопряжено с необходимостью размещения внутри слоя теплообменных элементов различных типов. Инородные тела, как легко показать, оказывают влияние на характер изменения перепада давления ДРц со скоростью газа. Допустим, что в псевдоожиженном слое постоянного поперечного [c.63]

Размещение в слое каких-либо перегородок, теплообменных элементов и т. п. оказывает определенное влияние на скорость начала псевдоожижения. Так, например, при погружении внутрь слоя вертикальных пучков труб скорость начала псевдоожижения, отнесенная к площади сечения f, не занятой трубами, возрастает при переходе от пучков с редким расположением труб к более плотным [117]. Скорость изменяется, однако, незначительно, если относить ее к верхнему сечению слоя /в, превышающему f (рис. III-7). [c.87]

В настояш,ее время известны следующие способы регулирования температурного режима аппаратов с псевдоожиженным слоем температурой и расходом теплоносителя, поступающего в теплообменный контур (рубашка на обечайке аппарата, поверхности теплообмена внутри слоя) [c.562]

Отвод тепла из катализатора производится с помощью водяных холодильников 5, размещенных внутри слоев. Такой прием теплообмена дает возможность отводить тепло интенсивно и с требуемым распределением интенсивности теплоотвода по слоям. Подбирая требуемую поверхность теплообмена в каждом слое, можно добиться максимального приближения к кривой оптимальных температур. Конструкция теплообменных устройств и всего контактного аппарата со взвешенным слоем весьма проста не требуется сложных и громоздких промежуточных внутренних и внешних теплообменников и, кроме того, общая поверхность теплообмена значительно меньше, чем в аппаратах с фильтрующим слоем. Такое упрощение и сокращение теплообменных устройств возможно благодаря особым свойствам взвешенного слоя. Благодаря непрерывному движе- [c.191]

Эти формулы справедливы для случая, когда теплообменные поверхности размещены внутри слоя. [c.266]

Различают перенос теплоты внутри слоя дисперсного материала, межфазный теплообмен между фильтрующимся потоком сплошной среды и поверхностью частиц дисперсного материала и теплообмен между слоем материала и теплообменной поверхностью, т. е. с внутренней поверхностью самого аппарата или со специально размещенной в слое материала теплообменной поверхностью. [c.261]

При осуществлении контактных реакций посредством пропускания потока реакционных газов через слой зернистого катализатора химическое превращение сопровождается следующими физическими стадиями перенос реагирующих веществ из газового потока между зернами к поверхности зерен катализатора и продуктов реакции в обратном направлении, диффузия реагирующих веществ и продуктов в порах зерен контактной массы, теплопереход внутри зерен, теплообмен ме кду поверхностью зерен катализатора и газовым потоком и, наконец, при наличии внешнего теплоотвода или подогрева, перенос тепла внутри слоя контактной массы в направлении, нормальном к стенкам сосуда, содержащего катализатор. Если скорости этих физических этапов малы по сравнению со скоростью [c.404]

Теплообмен в электрических ванных печах значительно отличается от теплообмена в пламенных стекловаренных печах. Если в последних основным источником теплоты являются высокотемпературные продукты сгорания и кладка рабочего пространства, находящиеся над ванной, то в электрических печах источник теплоты располагается внутри слоя стекломассы. Поэтому температура расплава на дне бассейна в электропечах выше, а на поверхности ванны значительно ниже, чем при пламенном нагреве. Распределение температур в объеме ванны электрических печей и движение потоков стекломассы в них зависят от формы и расположения электродов, а также подводимой к ним электрической мощности. [c.565]

Принципиальная схема контактного аппарата со взвешенным слоем катализатора для экзотермических реакций приведена на рис. 103. В контактном аппарате имеется одна или несколько газораспределительных решеток. Реагирующая газовая смесь проходит снизу вверх, образуя над каждой полкой взвешенный слой катализатора. Продукты реакции удаляются из верхней расширенной части аппарата. Расширение предназначено для выделения из газа унесенных частиц катализатора. Отвод тепла из катализатора производится при помощи водяных холодильников, размещенных внутри слоев. Такой прием теплообмена позволяет отводить тепло интенсивно и регулировать интенсивность теплоотвода по слоям. Подбирая требуемую поверхность теплообмена в каждом слое, можно добиться максимального приближения к кривой оптимальных температур. Конструкция теплообменных устройств и всего контактного аппарата со взвешенным слоем проста не требуется сложных и громоздких промежуточных внутренних и внешних теплообменников и, кроме того, общая поверхность теплообмена значительно меньше, чем в аппаратах с фильтрующим слоем. Такое упрощение и сокращение теплообменных устройств возможно благодаря особым свойствам взвешенного слоя. Вследствие непрерывного движения твердых частиц тепло переносится конвекцией, и температура внутри слоя выравнивается. Коэффициент теплоотдачи от взвешенного слоя к поверхности теплообмена в десятки раз выше, чем для фильтрующего Слоя. По этим причинам возможен интенсивный отвод тепла из слоя без опасности затухания контактной массы, а также переработка газа с высокой концентрацией реагентов без опасности перегрева катализатора. По тем [c.268]

Движущийся зернистый слой практически свободен от затруднений, возникающих при использовании неподвижного катализатора с малой продолжительностью периода постоянной активности. Однако остальные особенности, присущие неподвижному слою (ограниченная возможность использования внутренней поверхности зерен, неблагоприятные условия для теплообмена внутри слоя и на границе между слоем катализатора и теплообменной поверхностью), полностью сохраняются в движущемся слое катализатора. [c.414]

В реакторах с неподвижным слоем интенсивный теплообмен может быть связан с высокой теплопроводностью твердого катализатора. В реакторах с кипящим слоем механизм выравнивания температуры в первую очередь обусловлен переносом тепла хаотически движущимися внутри слоя твердыми частицами, что почти во всех случаях обеспечивает практически полное выравнивание температуры по всему объему реактора. [c.147]

При теплообмене между кипящим слоем и стенкой теплообменная поверхность помещается внутри слоя в виде змеевиков (рис. 6.37), труб или теплота передается через стенки аппарата. [c.241]

Необходимо сделать еще одно замечание, касающееся выполненного выше расчета. При рассмотрении задачи о теплообмене внутри многослойной стенки неявным образом предполагалось, что образующие стенку слои плотно подогнаны друг к другу, так что между ними нет воздушных зазоров. Очевидно, что если эти слои соприкасаются один с другим только в отдельных точках, общее тепловое сопротивление стенки должно быть существенно больше. [c.264]

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]

Для проведения сильноэкзотермических процессов при значительной степени превращения и высокой концентрации газа внутри слоя размещаются теплообменные (холодильные) элементы, примерные конструкции которых представлены на рис. 33, 141, 152. В одних случаях хладагентом служит вода, а в других — газ, подогреваемый перед поступлением в слой (см. рис. 152). [c.111]

В связи с тем, что кипящий слой практически нелучепрозрачен, можно всю область развития теплообменных процессов разделить на две зоны зону теплообмена внутри слоя и зону теплообмена периферии слоя с ограждающими поверхностями нагрева (стены, холодильники и т. д.). [c.479]

Как указывалось выше, процесс теплоцередачи как внутри кипящего слоя, так и от кипящего слоя к ограждающим поверхностям всецело зависит от поведения частиц в слое. Теплоотдача от частиц к псевдоожижающей среде, или наоборот, зависит от реальной разности температур частиц и примыкающих потоков газа. Виртуальная теплопроводность в пределах слоя зависит от быстроты перемещения частиц по объему кипящего слоя и, наконец, теплообмен кипящего слоя с ограждающими поверхностями зависит от атаки частиц слоя на указанные поверхности. В силу указанного знание закономерностей движения газов и материалов для понимания процессов в кипящем слое является очень важным. [c.490]

При переменном токе эта составляю- щая выходного сигнала термопары мох<ет быть исключена электрическими фильтрами. Простейшим фильтром является рамка гальванометра в схеме измерения термо-ЭДС с гюмощью потенциометра постоянного тока. При теплообмене внутри трубки спаи термопар приваривают к ее наружной поверхности, а провода несколько раз плотно обматывают через слой слюды вокруг трубки (рис. 8.12, в). При теплообмене на наружной поверхности трубки малого диаметра, когда приварка спаев к внутренней поверхности трубки затруднена, внутрь трубки вводят подвижный зонд с одной или несколькими термопарами, спаи которых плотно прижимаются к внутренней поверхности трубки (рис. 8.12, г). [c.410]

Для проведения сильноэкзотермических процессов при значительной степени превращения и высокой концентрации реагентов внутри слоя могут быть размещены теплообменные (холодильные) элементы. Теплоносителем может служить вода или другая жидкость [1, 6]. Для увеличения степени использования сырья в обратимых процессах применяют системы с рециркуляцией. [c.264]

На порозность псевдоожиженного слоя влияет размещение внутри слоя теплообменных элементов, перегородок и других инород- [c.106]

В качестве теплообменных поверхностей в псевдоожиженном слое могут быть использованы либо наружные стенки аппарата, либо помещенные внутри слоя элементы Так как каждый пз этпх двух основных типов теплообменных поверхностей допускает множество различных конструктивных вариантов, влияющих на интенсивность теплоотдачи, то сопоставление получаемых для них значений а носит условный (частный) характер. [c.316]

В аппаратах с внутренним теплообменом (АВТ) выделяющееса тепло реакции одновременно отводится от зоны реакции через теплообменную поверхность. Поэтому АВТ довольно компактны и невелики по своим габаритам. Но для того, чтобы обеспечить нужный теплоотвод, необходимо внутри слоя катализатора поместить достаточно большую поверхность. Поэтому АВТ представляют собой в большинстве случаев трубчатый аппарат. Фактически это означает, что один контактный аппарат состоит из большого числа (до нескольких тысяч) параллельно работающих небольших аппаратов - трубок. Для ведения нормального технологического режима всего аппарата надо, чтобы все трубки работали совершенно одинаково. Но поскольку трубки, как правило, нвкалибро-ваны й не имеют строго одинаковый диаметр, и трудно обеспечить совершенно одинаковую загрузку катализатора во всех трубках - то, очевидно, что это приводит к неравномерному распределению реакционной смеси, и режимы работы трубок будут В/ какой-то степени различаться между собой. Контроль работы [c.27]

Начальная концентрация раствора выбрана не из условий оптимума. Она определяется условиями теплоотвода. Реакция гидрирования протекает с большим тепловым эффектом. ( ( = 237- р2 ), Так как размещение теплообменных поверхностей внутри слоя катализатора значительно усложняет конструкцию рэактора, теплоотвод выгоднее осуществить при помощи потоков реагентов, причем основная часть тепла доляна отводиться потоком жидкости. [c.235]

Коэффициент для данного участка слоя определялся как среднее значение для поверхности шарика, полученное интегрированием измеренных локальных значений. Было найдено распределение аз вдоль поверхности, которое показано на рис. 8.12. Внутри слоя существует только один радиальный профиль на уровне I. Над зеркалом слоя значение ад у стенки колонны внезапно снижается, подчеркивая роль конвекции частиц в теплообмене. В приосевой области уменьшение происходит более постепенно, вероятно, благодаря наличию фонтана частиц над слоем и связано с постепенным цадением скорости газа в ядре. Это уменьшение будет увеличивать скорость в кольцевом пространстве над слоем, что приведет к незначительному временному повышению ад. [c.154]