Лимитирующие стадии в процессах теплопереноса

Теплопередающие трубы применяют в тех случаях, когда необходимо с относительно малых площадей теплопередачи снимать большие тепловые нагрузки, для создания систем термостабилизации различных объектов и т.п. При этом следует учитывать, что лимитирующими стадиями процесса теплопереноса в аппаратах с тепловыми трубами обычно являются подвод теплоты к наружной поверхности зоны испарения и отвод теплоты от наружной поверхности зоны конденсации. Кроме того, возможны ограничения применения тепловых труб вследствие высокого термического сопротивления материала фитиля. Поэтому иногда роль фитиля выполняют мелкие продольные канавки различной формы на внутренней стенке тепловой трубы, что существенно усложняет конструкцию этих устройств и увеличивает гидравлическое сопротивление при движении жидкости вдоль канавок. К недостаткам аппаратов на основе тепловых труб следует также отнести тот факт, что значительная часть труб в теплообмене с воспринимающей средой не участвует. [c.358]

Принципиально технологические расчеты ректификационных колонн аналогичны расчетам других массообменных аппаратов и основаны на тех же закономерностях, которые достаточно подробно рассмотрены в гл. 15 и 16. Следует, однако, отметить, что процесс ректификации значительно сложнее, например, процесса абсорбции, так как в этом процессе перенос вещества всегда сопровождается теплопереносом. На первый взгляд может показаться, что скорость процесса ректификации зависит только от скорости подвода теплоты к разделяемой смеси. Однако в действительности это не так. Конечно, без подвода теплоты процесс ректификации происходить не будет. Но скорость процесса и его эффективность, как и в любом другом массообменном процессе, зависят обычно от скорости массопереноса между фазами, т.е. от скорости массоотдачи в фазах. Поэтому и для ректификации справедливы все положения, рассмотренные в гл. 15,-влияние на скорость процесса гидродинамических условий, физических свойств фаз и других факторов, выя вление лимитирующей стадии процесса, определение его движущей силы и т.д. [c.133]

В ЭТОМ случае в несколько раз выше коэффициентов теплоотдачи при пленочной конденсации. Последнее объясняется тем, что и при пленочной конденсации коэффициенты теплоотдачи достаточно высоки, и поэтому стадия переноса теплоты при пленочной конденсации обычно не является лимитирующей в общем процессе теплопереноса, в то время как создание несмачиваемой (гидрофобной) поверхности в теплообменнике (для создания условий капельной конденсации) приводит к удорожанию процесса. Поэтому в теплообменных аппаратах обычно конденсация паров происходит по пленочному механизму. [c.286]

ЛИМИТИРУЮЩИЕ СТАДИИ В ПРОЦЕССАХ ТЕПЛОПЕРЕНОСА [c.567]

В учебной и научной литературе достаточно подробно анализируется теплоперенос в условиях поверхностной задачи — для различных схем движения теплоносителей, с выделением лимитирующих стадий в пределах кР и т.п. Потоковые и балансовые задачи теплопереноса, также нередко встречающиеся в технологических процессах, как правило, не рассматриваются. Это не только обедняет анализ, но иногда приводит даже к прямо ошибочным выводам и рекомендациям, поскольку потоковая стадия теплопереноса без оговорок трактуется в понятиях (т.е. в терминах и символах) поверхностной задачи — на основе пропускной способности кВ или ее составляющих аВ. [c.572]

Такую аномалию можно было предвидеть при всестороннем анализе процесса. Дело в том, что при увеличении Р за счет оребрения задача теплопереноса перестает быть поверхностной — ведь значения кР достаточно велики из-за больших Р, задача приближается к потоковой по воздуху. Поэтому дальнейшее развитие Р ничего дать не может хуже того, из-за увеличения гидравлического сопротивления воздушному потоку (больше рядов труб, гуще их оребрение) снижается производительность вентилятора, т.е. уменьшается пропускная способность стадии, контролирующей процесс в целом поэтому и падает Совершенно очевидно, что для интенсификации теплопереноса в этих условиях надо увеличивать не кР (оно и без того достаточно велико), а пропускную способность лимитирующей стадии — Ос для воздушного потока. [c.573]

Одновременно с кинетическими кривыми снимались кривые изменения температуры гранулы цеолита с целью определения роли теплопереноса. Результат сравнения экспериментальной кинетической кривой с кривой, рассчитанной в предположении о лимитирующей роли теплопереноса, представлен на рис. 2. В данном случае можно утверждать, что несмотря на значительное изменение температуры адсорбента, теплоотдача не является лимитирующей стадией при адсорбции 7 / акс-бутена-2 цеолитом 4А. Существенное повышение температуры гранулы цеолита может привести к росту коэффициента внутрикристаллической диффузии и ускорению адсорбционного процесса. Этим можно объяснить аномальную зависимость УИ, от размера гранулы для мелкокристаллического цеолита. [c.114]

Каждая из этих стадий имеет определенную скорость, и в стационарных условиях самая медленная из них определяет наблюдаемую скорость реакции, т. е. является лимитирующей. Поскольку температурный коэффициент для скорости химической реакции обычно намного больше, чем для скорости массо- или теплопереноса, наблюдаемая скорость процесса при повышенных температурах часто определяется не химическими, а физическими стадиями. [c.41]

В частном случае, когда лимитирующей кинетической стадией является внешний перенос свободной влаги от материала к окружающей среде, температурный и концентрационный градиенты внутри материала обычно невелики. В этом случае температура материала может приниматься постоянной и равной температуре мокрого термометра, а процесс сушки рассматриваться как конвективный теплоперенос. В этих условиях постулируют, что количество удаленной влаги определяется количеством переданного тепла. Этот период сушки обычно называют периодом постоянной скорости сушки (или первым периодом). Продолжительность периода постоянной Скорости обычно рассчитывается по уравнениям теплового баланса (для этого достаточно высоты слоя в 300—400 мм) или по уравнениям теплообмена. В последнем случае коэффициенты теплоотдачи могут быть определены по специальным расчетным формулам (см,, например, гл. X этой книги или монографию Гельперина с соавт. ). [c.514]

Анализ в свете лимитирующих стадий позволяет с иных позиций трактовать сопоставление прямотока и противотока (см. рис. 7.16). При очень малых или очень больших отношениях потоковых пропускных способностей 01С1/(02С2) теплоперенос происходит в области потоковой задачи, соответственно по горячему (индекс 1 ) или холодному (индекс 2 ) потоку поэтому другие стадии (в том числе связанные с тепловым взаимодействием теплоносителей) просто не влияют на процесс в целом. В области чисто поверхностной задачи [ /(61 1) = а 0] также все лимитируют поверхностные эффекты (кР) — независимо от потоковых стадий ОхСх и 62 2 И только при сопоставимости потоковых стадий и не слишком малых значениях кР, т.е. в условиях смешанной задачи, общая интенсивность теплопереноса небезразлична к взаимному направлению потоков теплоносителей. [c.572]

Если, например, кР 0 С, [или, что то же самое применительно к (7.266), а, Ь 1], то перенос теплоты лимитируется теплопередачей через поверхность, поскольку величина /(кР) значительно превосходит остальные слагаемые в знаменателе выражения (7.26а). В этом случае говорят о тепло-переносе в условиях поверхностной задачи. Для расчета теплопереноса здесь необходимо знание всех кинетических характеристик (аь аз >-ст и 5 и т.п.) в то же время пропускные способности теплопереноса с потоками теплоносителей ОуСу и в этом случае роли не играют, их воздействие на процесс пренебрежимо мало. Для интенсификации теплопереноса здесь надо повышать кР при этом может возникнуть вопрос, какая из стадий поверхностного теплообмена (а] или аз либо кондукция через стенку) является лимитирующей. Если, скажем, а Р а2р, ( -ст/ сг) ТО, как показано в разд. 1.8.6 (анализ по значению критерия Био), процесс контролируется теплоотда- [c.569]