Теплопередача при непосредственном контакте

По способу действия теплообменные аппараты подразделяют на поверхностные и аппараты смешения. К первой группе относятся теплообменные аппараты, в которых теплообменивающиеся среды разделены твердой стенкой. В теплообменниках смешения теплопередача происходит без разделяющей перегородки путем непосредственного контакта между теплообменивающимися средами. Примером может служить конденсатор смешения (скруббер), заполненный насадкой. Жидкость стекает сверху вниз, пары или газ двигаются противотоком к ней. На нефтеперерабатывающих заводах преимущественное применение получили поверхностные теплообменники. По конструктивному оформлению они делятся на змеевиковые, типа труба в трубе и кожухотрубчатые — с неподвижными трубными решетками, с и-образными трубками и с плавающей головкой. [c.254]

По характеру теплопередачи теплообменные аппараты делятся на две группы теплообменники, в которых происходит непосредственный контакт горячего и холодного теплоносителей теплообменники, в которых теплопередача происходит через стенку, разделяющую оба теплоносителя. [c.70]

Теплопередача при непосредственном контакте жидкости и газа [c.143]

Поскольку твердые поверхности никогда не бывают абсолютно гладкими, они соприкасаются лишь на отдельных участках, а объем пустот обычно заполнен либо воздухом, либо теплоносителем. Теплопередача через поверхность раздела осуществляется главным образом путем теплопроводности через слой среды, заполняющей пустоты, и через выступающие элементы поверхности, находящиеся в непосредственном контакте между собой. Слой среды очень тонок, и поэтому конвективный теплообмен не имеет места, а теплоотдача излучением через зазор при нормальных температурах пренебрежимо мала. Контактная теплопроводность по существу определяется двумя сопротивлениями сопротивлением слоя среды и сопротивлением участков, находящихся в непосредственном контакте между собой. [c.42]

Теплопередача от очага пожара над резервуаром одновременно конвекцией и излучением возможна в довольно редких случаях непосредственного контакта пламени или горячих продуктов сгорания с соседними резервуарами и сооружениями, если аварийно растекающиеся в обваловании горящий нефтепродукт достигает соседнего резервуара или под воздействием ветра пламя с горящего резервуара сильно наклоняется и накрывает соседний резервуар. [c.119]

При отсутствии непосредственного контакта пламени или горячих продуктов сгорания с соседними резервуарами и сооружениями теплопередача на них от очага пожара происходит только излучением. Общая теплопередача излучением в окружающее пространство достигает 40—50% общего тепловыделения пламени. [c.119]

Получение пара в смеси с газами в парогазогенераторах не только устраняет перечисленные недостатки, но и имеет ряд достоинств. Требования к качеству питательной воды в этом случае гораздо ниже из-за отсутствия теплопередачи через стенку от газа к воде или к пару и поверхностей нагрева. Полностью отсутствуют потери тепла с уходящими газами, так как продукты сгорания вместе с паром закачиваются в пласт. В связи с тем что процесс горения топлива и испарения воды происходит под давлением и при их непосредственном контакте, размеры парогазогенератора меньше, чем парогенератора, и поэтому затраты металла также существенно снижаются. [c.77]

Контактная кристаллизация. Процесс осуществляют при непосредственном контакте р-ра нлн расплава с разл. хладагентами. В качестве последних используют охлажденные жидкости (обычно вода либо водные р-ры минер, солей), не смешивающиеся н не взаимод. с разделяемой смесью, а также сжиженные газы (напр., бутан), к-рые при смешении с ней испаряются. Осн. достоинства процесса интенсификация теплообмена, более высокая скорость в отличие от кристаллизации с теплопередачей через стенку, высокий выход кристаллич. продукта, простота аппаратурного оформления недостатки необходимость отделения хладагента от маточного р-ра, возможность загрязнения целевого продукта. Примеры применения [c.524]

Быстрое нагревание жидкости до температуры 420 н-430° К осуществляется в простом струйном аппарате, показанном на фиг. VI. 4. Через сопло / под давлением пропускается продукт с большой скоростью и из кольцевого зазора 3 увлекает струю острого пара. Давление пара обычно применяется 11 14 бар. Пар усиливает турбулизацию продукта и быстро конденсируется в жидкости. В диффузоре 2 конденсация пара заканчивается и продукт выбрасывается в вакуум-камеру, где охлаждается за счет самоиспарения жидкости. В сочетании с регенерацией тепла описанный способ нагрева и охлаждения жидкости исключительно эффективен. Для таких жидкостей, как пищевая вода, некоторые химические жидкости, разбавление которых чистым конденсатом не имеет значения нагрев при непосредственном контакте с паром не может сравниться с обыкновенными теплообменными аппаратами. Если коэффициент теплопередачи от одной среды к другой через металлическую стенку в самых современных аппаратах достигает 3000 вт/м , то при непосредственном контакте с паром коэффициент теплоотдачи достигает 1-10 вт/м -град. [c.197]

При внешнем расположении в передаче тепла к системе обычно участвует только часть корпуса, тогда как аккумулируют и высвобождают тепло при изменении температуры рабочего вещества все металлические детали, находящиеся в непосредственном контакте с кипящим веществом, изменяющим свою температуру при изменении давления в этом пространстве. Поскольку коэффициент теплопередачи кипящей жидкости очень высокий, часто принимают упрощенный случай, полагая, что температура металлических деталей, погруженных в кипящую жидкость и находящихся с ней в непосредственном контакте, изменяется одновременно с температурой жидкости. Тогда величина аккумуляционной составляющей тепла, которая высвобождается и аккумулируется при изменении давления этими металлическими деталями, определяется по существу теплоемкостью этих деталей и изменением температуры жидкости. Изменение температуры кипящей жидкости (влажного пара), зависящее от изменения давления, определяют либо по формуле Клапейрона — Клаузиуса, либо непосредственно из таблиц для соответствующего вещества А0 = (Д0/АР)оАР. Величина аккумуляционной [c.301]

Передача тепла от нагретой среды, протекающей внутри трубок радиатора, атмосферному воздуху осуществляется без непосредственного контакта через сильно развитую поверхность ребер, имеющихся на трубках, за счет теплопроводности и конвекции. Для интенсификации процессов теплопередачи ребристые трубы могут орошаться снаружи водой. [c.237]

Иногда в случае возможности смешения теплоносителей теплопередачу осуществляют непосредственным соприкосновением (смешением) этих теплоносителей. При этом процесс теплопередачи протекает значительно эффективнее, а аппаратурное оформление процесса существенно упрощается. Поскольку в технике перенос теплоты при непосредственном контакте теплоносителей встречается довольно редко, то в дальнейшем основное внимание будет уделено теплопередаче от одной среды к другой через разделяющую их стенку. [c.264]

Теплопередача при непосредственном соприкосновении теплоносителей встречается значительно реже, чем через разделяющую их стенку. Однако в ряде случаев (например, при охлаждении воды воздухом, в аппаратах с зернистым слоем и др.) такой вид переноса теплоты позволяет с большой эффективностью проводить процессы теплообмена и существенно упрощать их аппаратурное оформление. При этом различают теплопередачу при непосредственном контакте в системах газ-жидкость и газ (жидкость)-твердое тело. [c.309]

Среди перспективных способов термической переработки углеводородов следует назвать пиролиз углеводородных фракций в расплавленных средах. Его достоинства — возможность переработки практически любых видов сырья от легких углеводородных газов до тяжелых жидких фракций (вакуумный газойль, сырая нефть) высокоэффективная теплопередача, обусловленная непосредственным контактом сырья с расплавом и высокоразвитой поверхностью теплообмена простота непрерывной эвакуации из реакционной зоны твердых продуктов распада (сажи, кокса), благодаря чему отпадает необходимость в периодических остановках реактора для выжига кокса, [c.191]

Данные о программе исследований процесса теплопередачи в аппаратах колонного типа при непосредственном контакте керосина с водой представлены в табл. 2.5. В ходе проведения опытов исследовалось распределение температуры сплошной фазы по высоте аппарата в зависимости от расхода фаз и конструктивных параметров колонного аппарата. Зависимости из- [c.130]

Проектный расчет теплообменника. Теплообменниками называют аппараты для проведения процессов теплообмена — передачи теплоты от одной среды к другой. По принципу действия теплообменники делятся на рекуперативные, в которых участвующие в процессе теплообмена среды разделены перегородкой, регенеративные, которые попеременно нагреваются за счет взаимодействия с горячей жидкостью и охлаждаются за счет взаимодействия с холодной жидкостью, и смесительные, в которых процесс теплообмена протекает при непосредственном контакте горячей и холодной сред. Наиболее распространены в химической промышленности рекуперативные теплообменники. Следует различать проектный и поверочный расчеты процессов теплообмена. Задачей проектного расчета является определение размеров и режима работы теплообменника, необходимого для отвода или подвода заданного количества теплоты к рассматриваемой жидкости. Цель поверочного расчета — определение количества теплоты, которое может быть передано в конкретном теплообменнике при заданных условиях его работы. В обоих случаях расчет основывается на использовании основного уравнения теплопередачи (IV. I). [c.343]

В последнее время за рубежом и в СССР разрабатываются новые процессы получения водорода из углеводородного сырья пиролизом и конверсией природного газа в нагретых расплавах-теплоносителях [1—2]. Как показали исследования, применение жидкого теплоносителя позволяет резко повысить производительность аппаратов пиролиза и конверсии за счет повышения теплопередачи при непосредственном контакте газа,.подвергаемого переработке, с нагретым теплоносителем. [c.28]

Распылительные колонны используют также как теплообменники, позволяющие осуществлять теплопередачу при непосредственном контакте между двумя жидкостями в отсутствие разделяющей их металлической поверхности Значения Я<о для теплопередачи, по-видимому, следуют тем же закономерностям, что и Ню для массопередачи, и могут быть определены на основе применения широко известной аналогии мел<ду тепло-и массопереносом. При этом в уравнение массопередачи вместо критерия Шмидта следует подставлять критерий Прандтля и вместо критерия Шервуда — критерий Нуссельта. [c.543]

В связи с вышеизложенным ясно, что коэффициент теплопроводности конденсата в уравнении (5.52) является термической характеристикой не монолитного тела, а высокодисперсного материала [19]. Этот материал — конденсат состоит из остова — скелета, представляющего собой совокупность огромного количества твердых частиц — кристалликов, разделенных между собой промежутками, заполненными остаточным газом. В таком сложном материале теплопередача уже не ограничивается одной теплопроводностью твердого тела, а осуществляется посредством переноса тепла вдоль отдельных частиц — элемента твердого скелета материала передачи тепла, благодаря теплопроводности от одной твердой частицы к соседней в местах их непосредственного контакта теплопроводности остаточного газа в порах и пустотах между частицами излучения от частицы к частице. [c.150]

За рубежом осуществляют вымораживание нитрата кальция при непосредственном контакте азотнокислотной вытяжки с жидким охлаждающим агентом (например, бензином), не смешивающимся с раствором. Бензин охлаждается в теплообменнике 11 испаряющимся жидким аммиаком и поступает в кристаллизаторы 10. Капли бензина, распределенные по всему сечению кристаллизатора, всплывают кверху, охлаждая раствор, и собираются в сплошной слой, из которого бензин возвращается через перелив в промежуточный бак 12. Коэффициент теплопередачи находится в пределах 3,5—8 МВт/(м -К). Потери бензина незначительны — [c.338]

Насосные схемы могут быть с нижней подачей хладагента в испаритель и с верхней. Схема с верхней подачей имеет ряд преимуществ 1) заполнение батарей жидким аммиаком не превышает 25% объема труб, т. е. в 3 раза меньше по сравнению с нижней подачей, что делает установку более безопасной 2) не сказывается влияние столба жидкости на температуру кипения 3) внутренняя поверхность меньше загрязняется маслом. Недостаток схемы с верхней подачей — ухудшение коэффициента теплопередачи, связанное с уменьшением поверхности непосредственного контакта жидкости с батареей. [c.183]

Коэффициент теплопередачи при непосредственном контакте газа и воды определяем по уравнению Жаворонкова [22] [c.171]

Все теплообменные аппараты по способу передачи тепла могут быть разделены на две большие группы поверхностные аппараты и аппараты смешения. В повфхностных тепло-обменных аппаратах передача тепла от одного теплоносителя к другому осуществляется с участием твердой сте.нки. Процесс теплопередачи в смесительных теплообменных аппаратах осуществляется путем непосредственного контакта и смешения жидких и газообразных теплоносителей. [c.7]

Теоретические предпосылки и практические исследования показали, что процессы теплопередачи в пенных аппаратах происходят весьма интепсивпо. Внедрению пенных теплообменников в промышленность предшествовали исследовательские работы, которые велись в двух основных направлениях а) изучение совместно иротека-юш их процессов тепло- и массообмена при непосредственном контакте жидкости и газа в пенном слое и б) изучение процесса теплоотдачи от теплообменных элементов, погруженных в пенный слой. [c.88]

К — коэффициент теплопередачи через стенку теплообменного элемента от внешнего теплоносителя к жидкости, кДж/(м2-°С) / —поверхность теплопередачи теплообменного элемента, м А/—средняя разность температур теплоносителей, °С. При непосредственном контакте теплоносителя со средой количество подводимого тепла Пт определяют по разности теплосодержания теплоносителя на входе в теплообменмый элемент и на выходе из него. [c.247]

При исследовании на основе математических моделей йроцес-сов, протекающих в реакторах без перемешивания в направлении потока, рассмотрим три случая теплообмен осуществляется через поверхность теплопередачи теплообмен происходит при непосредственном контакте с движущейся насадкой и процесс проводится в адиабатических условиях. [c.133]

Для охлаждения хлора и конденсации основного количества паров воды ранее широко применялись керамические холодильники — целляриусы, орошаемые снаружи водопроводной водой. Применялись также холодильники из стеклянных труб. Вследствие низкого коэффициента теплопередачи, громоздкости этих холодильников, хрупкости, чувствительности к колебаниям температуры, трудности поддержания герметичности многочисленных соединений, холодильники такого типа уступили место холодильникам смешения, в которых охлаждение хлора осущёствляется в башнях, орошаемых холодной водой, как это показано на рис. 4-20. Непосредственный контакт между хлором и охлаждающей водой позволяет создать компактные аппараты для охлаждения хлора и полнее очистить хлор от брызг и тумана электролита. При противотоке газа и воды экономно расходуется охла,ждающая вода и достигается хорошее охлаждение хлора с малым перепадом температур между отходящим охлажденным хлором и поступающей охлаждающей водой. Сообщается [83], что при промывке и охлаждении хлора в башнях содержание хлористого натрия снижается с 30 до 10 мг/м хлора, а количество хлорорганических соединений — с 40 до 30 мг/м . [c.232]

Теплопередача при непосредственном контакте газа и жидкости всегда сопровождается процессами переноса массы из одной фазы в другую, т.е. это типичный процесс сопряженного тепломассо-переноса. Если жидкость при контакте с газом охлаждается, то происходит испарение части жидкости и распространение ее в газовом потоке. При этом под испарением будем понимать процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное при температуре меньшей, чем температура кипения жидкости при заданном давлении. В непосредственной близости к поверхности жидкости газовая фаза насыщена паром, и при этом парциальное давление р равно давлению насыщенного пара Р при температуре жидкости. В рассматриваемом случае р < поэтому возникает поток вещества из жидкости в газовую фазу. Этот поток переносит энергию (где г-энтальпия испарения). В нашем случае в процессе испарения жидкость охлаждается, поэтому источником этой энергии является сама жидкость. Кроме того, источником энергии может быть передача теплоты жидкости или газу извне. [c.309]

Теплообмен ник дистилляции. Основным назначением ТДС яЬляется разложение содержащихся в фильтровой жидкости угле-аммонийных солей и бикарбоната натрия и отгонка из нее С0% путем дальнейшего нагревания. Таким образом, ТДС - это аппарат, в котором протекают одновременно два процесса теплопередача и десор щя СОг из жидкости в газовую фазу. В процессе отгонки существует непосредственный контакт между паром и жидкостью, и процесс протекает тем интенсивнее, чем больше поверхность контакта фаз. Жидкость, проходящая через ТДС, не содержит твердых примесей, позтому ТДС могут быть как барботажного, так и насадочного (скрубберного) типа. Теплообменники барботажного типа эффективнее насадочных, но обладают более высоким гидравлическим сопротивлением. [c.208]

Внутренние подогреватели быпают обычно двух типов. В одних элемент сопротивления погружается в перегоняемую жидкость и теплопередача осуществляется непосредственным контактом жидкости и нагревательного элемента. В других типах элемент сопротивления передает тепло окружающей его оболочке, которая, в свою очередь, подогревает жидкость, в которую погружена оболочка. Внутренние подогреватели прямого нагрева, если они применяются в обычных типах стеклянных кубов, должны быть по необходимости малыми для того, чтобы их можно было вставить в куб и соответственно разместить там. Поэтому количество тепла, выделяемое таким подогревателем, должно быть невелико, если хотят избежать сильного повышения температуры нагревательного элемента, которая может привести к термическому разложению перегоняемой жидкости. Это ограничивает применимость подогревателей такого типа малыми скоростями испарения специальное устройство куба может позволить [c.226]

В сушилках прямого действия горячий газ-теплоноситель отдает принесенное тепло, при непосредственном контакте с влажным материалом и уносит испаренную влагу основным способом теплопередачи в этом слу-. чае (за исключением высоких температур) является кон-ьекция. Б сушилках непрямого действия необходимая для сушки теплота передается теплоносителем влажному материалу через разделяющую их стенку. Здесь основной способ теплопередачи — теплопроводность, а испаренная влага уносится потоком газа или испаряется в вакуумное пространство. [c.513]

Выпаривание р-ров сопровождается, как правпло, ростом нх плотности и вязкости теплоемкость и ко,эфф. теплопередачи при этом падают. В. производится за счет подводимого извне тепла, передаваемого р-рам чаще всего через поверхность нагрева, рен о — путем непосредственного контакта с теилоносптелом. Нри темп-рах кипения 200° в качестве теплоносителя используется конденсирующийся водяной нар, а при более высоких темп-рах — высококипяш,ие жидкости и их насыщенные пары, а также топочные газы. [c.339]

В приведенных выше закономерностях процессов теплообмена не учитываются некоторые дополнительные факторы, влияющие на теплопередачу. Так, при непосредственном контакте теплоносителей проиС(Ходит испарение хладоагентов, интенсифицирующее процесс теплопередачи. В рассматриваемом процессе теплсйтереда-чи не учитывается также влияние плеини кислоты, образующейся в результате конденсации паров фосфорных кислот на поверхностях охлаждения. [c.82]

Второй способ уменьшения теплопередачи излучением заключается в установке отражающих излучение экранов. В соответствии с формулой (80) установка N экранов позволяет уменьшить перенос тепла излучением в -Ь 1 раз. На практике установка нескольких экранов в вакуумном пространстве очень сложна. Нужно обеспечить с помощью специальных проставок отсутствие непосредственных контактов между экранами, поэтому расстояние между двумя экранами не должно быть менее 5 мм. Было создано несколько конструкций сосудов для сжиженных газов с использованием экранов, но они не получили распространения ввиду сложности и дороговизны. Способ уменьшения теплового потока путем установки ряда экранов получил принципиально новое решение в результате создания вакуумномногослойной изоляции, в которой экраны выполняются из металлической фольги и разделяются теплоизолирующими прокладками из листовых волокнистых материалов. [c.133]

Заслуживают также внимания испарители, в которых эффективность испарения достигается за счет бесповерхностного нагрева. В таких испарителях вода подается в камеру испарения через распылители, установленные вблизи пламени погружных газовых горело К. Теплопередача резко возрастает при непосредственном контакте капель жидкости с огнем или горючими газами — отводимая смесь водяных паров и продуктов сгорания коаденоируется в теплообменнике, после чего подвергается сепарации. [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология