Схема теплообмена, теплоотдачи

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]

Теплоотдача при поперечном омывании трубных пучков. В этом случае процесс теплоотдачи является сложным и обусловливается схемой расположения труб в пучке, условиями омывания, характером изменения теплоотдачи по окружности трубы и другими факторами. В теплообменной аппаратуре наиболее широко распространены коридорная и шахматная схемы расположения труб в трубных пучках. Несмотря на то, что при каждой из этих схем расположения труб теплоотдача имеет свои особенности, многочисленные исследования позволяют сделать некоторые общие выводы. [c.119]

Систематизированный обзор зарубежных и отечественных работ по теплообмену при кипении за столь большой период опубликован впервые естественно поэтому, что книга не лишена недостатков. Так, рассмотрение данных, полученных при изучении теплоотдачи к воде и другим жидкостям, в различных разделах книги является искусственным. Вероятно, целесообразнее было бы уделить больше внимания описанию методики исследования, применяемой различными авторами, и схемам [c.7]

Используемые в настоящее время масла не растворяются в аммиаке, поэтому в схему холодильной машины приходится включать маслоотделители, что увеличивает ее стоимость. В последние годы ведутся интенсивные исследования по разработке растворимого в аммиаке масла и созданию холодильного оборудования с сухим испарителем. Растворимость масла в аммиаке исключает образование пленки масла на теплообменных поверхностях, что повышает коэффициент теплоотдачи с 2700 до 9100 Вт/(м2-К). [c.25]

Мелкие частицы можно перерабатывать в кипящем (псевдоожиженном) слое, что реализовано в печах КС - кипящего слоя (рис. 5.25,6). Пылевидный колчедан подается через питатель в реактор. Окислитель (воздух) подается снизу через распределительную решетку со скоростью, достаточной для взвешивания твердых частиц. Их витание в слое предотвращает слипание и способствует хорошему контакту их с газом, выравнивает температурное поле по всему слою, обеспечивает подвижность твердого материала и его переток в выходной патрубок для вывода продукта из реактора. В таком слое подвижных частиц можно расположить теплообменные элементы. Коэффициент теплоотдачи от псевдоожиженного слоя сравним с коэффициентом теплоотдачи от кипящей жидкости, и тем самым обеспечены эффективные теплоотвод из зоны реакции, управление его температурным режимом и использование тепла реакции. Интенсивность гфоцесса повышается до 1000 кг/(м ч), а концентрация 802 в обжиговом газе - до 13-15%. Основной недостаток печей КС - повышенная запыленность обжигового газа из-за механической эрозии подвижных твердых частиц. Это требует более тщательной очистки газа от пыли - в циклоне и электрофильтре. Подсистема обжига колчедана представлена технологической схемой, показанной на рис. 5.26. [c.425]

Представляет интерес схема выработки пара на комбинированной установке переработки нефти ЛК-бу [22]. С целью интенсификации теплоотдачи потока дымовых газов технологических нечей и уменьшения теплопотерь печи объединены в две группы с выводом продуктов сгорания топлива по двум газоходам на одну трубу. В каждом газоходе скомпонованы испарительные поверхности двух котлов-утилизаторов (по одному на каждый газоход). Такая компоновка обусловила значительный пропуск продуктов сгорания по каждому газоходу и конструктивные особенности теплообменных поверхностей. В связи с этим изготовлены две новые модификации котлов КУ-101 и КУ-201 (рис. 11). [c.29]

С учетом недостатков действующих печей во ВНИИТ была разработана другая тепловая схема печи, по которой сжигание газов осуществлено непосредственно в зоне площадки перегрева и копильника. С целью значительного повышения теплоотдачи был применен косвенный направленный радиационный теплообмен. [c.141]

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]

Из технологической схемы становится ясно, что между пароводяной системой и технологическим газом существует сложная взаимосвязь. Работа реактора больше всего зависит от общего количества пара, образующегося в обоих котлах, и, следовательно, от скорости охлаждения и теплоотдачи пара в двух пароперегревателях. Выбор скорости дополнительной подачи воздуха в реактор влияет не только на степень превращения и температуру в последующих слоях, но также и на необходимый теплообмен между слоями и на количество образующегося пара. [c.218]

Поскольку теплообменный эффект закручивающих вставок связан с увеличением гидравлического сопротивления труб, то важное значение имеют исследования совместного решения задач — тепловой и гидравлической. Цель таких исследований — оптимизация конструкции и областей ее применения. Имеются данные о результатах таких комплексных исследований. Вставки были изготовлены из ленты шириной, равной внутреннему диаметру трубы лента равномерно закручивалась по оси. В общем случае коэффициент сопротивления трубы со вставкой зависит от Re и относительного шага вставки (s/d). Дается график зависимости коэффициента сопротивления i ==f(Re) при изменении относительного шага вставки от со до 2,24. Коэффициент теплоотдачи зависит от Re, Рг, относительного шага вставки, схемы подвода тепла (нагрев — охлаждение), эффекта оребрения. Последний зависит от температуры вставки, определяемой теплопроводностью ее материала и степенью контакта ее с трубой. Приведены значения Nu=f(Re) для экстремальных условий работы вставки [13]. [c.14]

Одним из путей снижения массы теплообменных аппаратов в технологических схемах является замена теплоносителей. Широкое применение высокотемпературных жидких органических теплоносителей (взамен воды и водяного пара) позволяет резко снизить давление и повысить температурные напоры. Оба эти фактора способствуют уменьшению массы даже при снижении численных значений коэффициентов теплоотдачи. [c.218]

Трубчатые теплообменные аппараты различных типов кожухотрубчатые, труба в трубе и т. п.) наиболее широко распространены в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности. Простейшая конструкция трубного пучка для указанных аппаратов — это пучок круглых труб. От схемы компоновки пучка зависят характер движения потока и омывание труб. При изменении условий смывания пучка меняется и теплоотдача. Исследователями установлено, что наиболее эффективно внешнее поперечное обтекание пучка труб, расположенных в шахматном порядке. [c.7]

Предложен тип сушилки [6], в которой тепло, необходимое для сушки, частично или полностью подводится в самой сушильной камере при размещении теплообменных устройств непосредственно в псевдоожиженном слое. Вследствие того что коэффициент теплоотдачи от теплообменной поверхности к псевдоожиженному слою выше, чем к газу, в 5—15 раз, поверхность теплообменника в псевдоожиженном слое значительно меньше, чем поверхность выносного калорифера для подогрева сушильного агента. Подвод тепла непосредственно в сушильную камеру позволяет вести интенсивный процесс при невысокой температуре сушки тем самым устраняется опасность перегрева материалов, чувствительных к высокой температуре. Опасность перегрева частиц этих материалов вследствие высокой температуры поверхности нагревателя невелика, так как частицы материала находятся в кратковременном контакте с нагретой поверхностью. На фиг. 1, е приводится схема двухкамерной сушилки такого типа, состоящей из камеры для охлаждения высушенного материала и одновременно для предварительного подогрева сушильного агента и из сушильной камеры с подогревателем, расположенным в псевдоожиженном слое сушимого материала. Материал последовательно проходит сушильную камеру для охлаждения. Сушильный агент проходит камеры в обратной последовательности, снизу вверх. В первой камере воздух подогревается за счет охлаждения высушенного материала и далее поступает на сушку. [c.43]

Результаты проведенных исследований представлены графиками на рис.4-6 и позволяют сделать вывод о существовании объективной закономерности, при которой в рекуперативных статических теплообменных аппаратах с однородными теплоносителями всех типов при любых схемах движения теплоносителей и любых отношениях теплообменивающихся масс и с любыми типами теплопередающих поверхностей, максимальная интенсивность теплоотдачи, при оптимальных энергозатратах, достигается только при отношении скоростей теплоносителей, равном единице, которое является оптимальным. [c.15]

Часто неудовлетворительная конструкция аппарата получается в тех случаях, когда необходимо осуществить теплообмен мteждy технологическим потоком, имеющим большой расход, но малое изменение температуры, и потоком, имеющим малый расход, но большой диапазон изменения температуры. Примером такого аппарата может служить высокотемпературный конденсатор, охлаждаемый водой. В таких условиях наряду с различными схемами тока теплоносителей полезно рассмотреть вопрос о замене охлаждающей среды, например вопрос о целесообразности использования воздушного охлаждения, вместо водяного. , -Задача выбора рациональных скоростей теплоносителей может быть обоснованно решена только путем проведения оптимального расчета, на основе сравнения большого количества конкурирующих вариантов. Пределы скоростей, приведенные выше, имеют сугубо ориентировочный характер. Увеличение скоростей потоков лимитируется, как правило, повышением гидравлических сопротивл е-ний, поэтому верхний предел скорости ограничен располагаемым снижением давления. В конвективных теплообменниках следует наилучшим образом разрешить компромисс между величиной гидравлического сопротивления и коэффициентом теплоотдачи. Например, коэффициент теплоотдачи от жидкости или газа, текущих в межтрубном пространстве, пропорционален скорости потока в степени 0,6. Гидравлическое сопротивление пропорционально квадрату скорости. Отсюда следует, что чем выше доиуекаемое гидравлическое сопротивление, тем более высокого значения, коэфг фициента теплоотдачи можно достичь. Следует, однако, иметь в виду, что коэффициент теплоотдачи от данного потока может весьма слабо влиять на значение общего коэффициента теплопередачи (не быть лимитирующим). [c.339]

До некоторой степени аналогично и положение пакетной модели теплообмена кипящего слоя с погруженными в него поверхностями. Выявив основной фактор интенсификации внешнего теплообмена, — нестационарность соприкосновения плотной фазы (пакетов) с поверхностью — эта модель позволила определить те основные параметры, от которых зависит коэффициент теплоотдачи и наиболее удобные формы критериальных зависимостей, численные коэффициенты и показатели степени, в которых оказалось целесообразно подбирать эмпирически. И хотя эту схему в дальнейшем пришлось дополнять введением понятия контактного сопротивления теплообмену, а для крупных частиц учиты-284 [c.284]

Печи поверхностного сжигания, предъявляюшие ряд специальных требований к топливу и его параметрам (давление, степень очистки и т. д.), применяют в тех случаях, когда требуется особо высокая интенсивность теплоотдачи на поверхность нагрева, например при нагреве тонких тел. На рис. 209 приведен схема секционной печи для скоростного нагрева труб и прутков. Иногда в секционных печах направленный режим теплообмена сочетается с прямым направленным теплообменом. При этом [c.348]

Для выбранного значения = idem по графику а = / N находятся коэффициенты теплоотдачи г и а ,. При выбранной схеме движения потоков рабочих сред определяется средний температурный напор At, подсчитываются поверхности нагрева теплообменных аппаратов при Q = = idem и Ai = idem [c.9]

Из приведенной на рис. 4.24 схемы видно, что регулируемое количество уловленного в циклоне дисперсного материала поступает в холодильник-теплообменник с КС, состоящий из нескольких секций, последовательно включенных по материалу. В нем создаются оптимальные по теплообмену скорости псевдоожиження и теплота материала передается рабочему телу, циркулирующему по погруженным в слой змеевикам. Использование мелкого материала позволяет получить высокие коэффициенты теплоотдачи [свыше 500 Вт/(м2-К)]. Основная масса охлажденного инерта возвращается в нижнюю часть топки, часть его выводится из цикла. Таким образом отводится 85 % золы топлива остальные 15 % удаляются в виде летучей золы из электрофильтров. В целях регулирования часть инерта после циклона возвращается в топку, минуя теплообменник. [c.239]

В типовых расчетах конденсаторов для паров индивидуальных веществ выбору схем движения потоков не придается особого значения ввиду лостоянства температуры конденсации. Если конденсируются только отдельные компоненты потока газовой смеси,то направления токов хладоносителя и отбросных газов существенно влияют на процесс, так как температура конденсации непрерывно снижается вследствие уменьшения количества удаляемых компонентов. При невысокой концентрации конденсирующихся паров процесс в большей степени определяется теплообменом хладоносителя и газового потока, чем теплоотдачей от [ онденсирующихся загрязнителей. [c.302]

Д. Я. Мазуров [92] исследовал теплообмен между крупнозернистым цементным клинкером и воздухом. Опыты цроводились в нестационарном тепловом режиме при непрерывной подаче материала. Температурные напоры усреднялись вдоль высоты слоя и во времени применительно к противото> ной схеме. Особенностью этого исследования является проведение опытов при высоких значениях чисел Ке. Однако отсутствие измерения профиля температуры воздуха по высоте слоя не позволило выявить истинные значения коэффициентов теплоотдачи. [c.77]

Физическая модель этой схемы следующая движущийся со скоростью кусковой материал, имеющий одинаковую температуру и высоту Н , вступает в теплообмен с газом, температура которого на входе в слой равна Скорость газового потока на свободное сечение оценивается величиной , а его толщина При упрощенном рассмотрении процессов теплообмена в слое кусковых материалов используют двумерную схему расчета (см. кн. 1, гл. 5, п. 5.2) и исходят из следующих допущений слой кусковых материалов однороден по своему фракционному составу тепловой поток от газа к кускам в любой точке слоя пропорционален разности температур между газом и поверхностью кусков, т.е. определяется законом Ньютона коэффициент теплоотдачи от гдаа к кускам одинаков не только для всех точек поверхности куска, но и по всей высоте и сечению слоя теплофизические свойства кусков слоя и газа не зависят от температуры и принимаются средними передача тепла в газе и в слое от куска к куску путем теплопроводности отсутствует изменения в объеме газа и слоя, связанные с изменениями температуры, невелики, что позволяет пренебречь ими потоки газа и кусковых материалов равномерно распределены по сечению аппарата и расходы их неизменны стенки аппарата, где размещается слой, непроницаемы для газа и идеально теплоизолированы. [c.162]

Описанные алгоритмы расчета Митр, Мцмт, атр, мт позволяют при помощи блок-схемы ПП-ОоОв рассчитывать теплоотдачу в любом сечении кожухотрубчатых теплообменных аппаратов с поперечными перегородками (а таких аппаратов в общей массе теплообменников большинство). Однако, если возникнет необходимость рассчитать теплоотдачу в сечении аппарата другой конструкции либо по другим специально полученным критериальным уравнениям, достаточно изменить подпрограммы ПП-Нитр, ПП-Кимт, ПП-<атр, ПП-Омт без изменения подпрограммы ПП-аоОв. [c.146]

Причина, в основном, заключается в низкой теплона-пряженности и в гидромеханическом несовершенстве самой схемы работы применяющейся в данное время теплообменной аппаратуры, при которой рабочие среды перекачиваются через теплообменник автономными насосами, соединенными с ним трубопроводом. Кроме того, использование в этих теплообменниках для интенсификации теплоотдачи различных дополнительных элементов и приспособлений, тем или иным образом воздействующих на поток, но не участвующих в теплообмене, приводит к усложнению и удорожанию конструкций теплообменников, а также резкому повышению гидравлического сопротивления и увеличению затрачиваемой мощности на преодоление этого сопротивления. [c.41]

Предложена теоретическая схема процесса переноса тепла от стенки к барботажному слою. Согласно этой схеме поверхность стенки условно разделяется на две части. К первой из них прилегает жидкость между пузырями (перемычка) и ко второй — пузыри. Доли этих частей соответственно равны 1—и ф / (ф — газосодержание). Предположено, что теплообмен на первой части поверхности происходит так же как на начальном участке пластины, обтекаемой турбулентным потоком. При этом за определяющий размер взята длина участка, равная в первом приближении (1—ф /=)Л (где Л — расстояние между соответствующими точками двух смежных перемычек). Кроме того предположено, что теплообмен на второй части поверхности определяется нестационарной теплоотдачей в полуограниченное пространство за период времени, в течение которого пузырь проходит мимо данной точки. Температурные градиенты у стенки в начале второй части поврохности и в конце первой считались одинаковыми. [c.55]

Припциниальная схема полочного контактного аппарата с кипящими слоями катализатора для экзотермических процессов представлена на рис. 6.59. Газовая смесь проходит последовательно снизу вверх через несколько слоев катализатора 2, находящихся в режиме псевдоожижения. Отвод теплоты проводят с помощью теплообменных элементов 3, расположенны.х непосредственно в кипящих слоях. Конструкция теплообмепных элементов проста, а общая поверхность теплообмена меньше, чем в аппаратах с фильтрующими слоями, благодаря более высоким коэффициентам теплоотдачи от кипящего слоя к поверхности элементов. [c.142]

Типичным представителем пленочных аппаратов, предназначенных для выпаривания фильтрованных некристаллизующихся растворов, является аппарат Центритерм , выпускаемый с 1962 г. шведской фирмой Альфа-Ловаль [71]. Центробежный выпарной аппарат с погруженной поверхностью нагрева [72] изготовлен одесским заводом Продмаш . Схема аппарата представлена на рис. Г-10. При вращении ротора возникают значительные относительные скорости движения жидкости. При этом существенно интенсифицируется теплообмен при испарении, снижаются отложения, повышается коэффициент теплоотдачи при конденсации пара вследствие уменьшения толщины пленки конденсата. [c.36]

В традиционных схемах с применением теплообменных аппаратов охлаждение жидкости достигается теплоотдачей в окружающий воздух при циркуляции ее по трубопроводам (рис. 4.26, а), при этом верхний предел рабочей температ>фы составляет 70- 80 С. При водя-Н( м охлаждении в насосных станциях гидроприводов (рис. 4.26, б) верхний предел рабочей температуры снижается до 50-60 °С. В этом случае имеется второй открытый водяной контур (первый контур -закрытый, по нему движется рабочая жидкость), воду обычно пропускают по змеевику, помещенному в емкости, куда сливается рабйчая жидкость. Нагретая вода направляется на градирню, где происходит испарительное охлаждение при взаимодействии с атмосферным воздухом (поэтому контур называется открытым). Однако в этих случаях охлаждение рабочей жидкости неэффективно, так как интенсивность охлаждения невелика. [c.113]