Теплообменные аппараты с непосредственной теплопередачей

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]

Флегма образуется в результате частичной конденсации паров, выходящих из верхней части колонны, в специальных теплообменных аппаратах — дефлегматорах — или вводится в колонну в виде питания. Для создания парового потока в колонне в ее нпж-нюю часть вводят определенное количество тепла непосредственным впуском греющего пара (случай открытого обогрева колонны) или подачей его в специальный теплообменник, через поверхность теплопередачи которого тепло передается кипящему кубовому остатку (случай закрытого обогрева). [c.281]

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]

Таблица 6.4. Эффективность теплопередачи теплообменных аппаратов с непосредственным теплообменом 146 Таблица 6.5. Эффективность теплопередачи двухжидкостных теплообменных аппаратов с косвенным теплообменом 154 Таблица 7.1. Формулы для характерных температур, используемых при расчетах теплообмена строительных конструкций 162 Таблица 7.2. Уравнения для расчета коэффициента теплопередачи

Рекуператор — это теплообменный аппарат с непосредственной теплопередачей, в котором имеются потоки горячей и холодной жидкостей и тепло передается через разделяющую их твердую стенку. Большинство аппаратов, используемых в промышленности, именно этого типа. [c.140]

ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕЙ [c.141]

Эффективность теплопередачи теплообменных аппаратов с непосредственным теплообменом [c.146]

Так как температура поверхности по высоте ребра не может поддерживаться равной базовой температуре, то действительная эффективность ребра ниже, чем та, которая была бы, если бы температурный градиент вдоль ребра отсутствовал. Эффективность ребра входит в модифицированные соотношения значений местных коэффициентов теплоотдачи, используя которые основное выражение для параметра теплопередачи теплообменных аппаратов с непосредственной теплопередачей можно записать так [c.159]

Наиболее эффективным типом аппаратуры, используемой для охлаждения газов, являются теплообменники смешения (скрубберы), в которых горячий газ непосредственно контактирует с охлаждающей водой. Достоинство таких аппаратов заключается в интенсивном теплообмене, однако в этом случае происходит загрязнение воды, что сопряжено с необходимостью ее последующей очистки. Достаточно широко также применяются кожухотрубчатые холодильники, но их использование лимитируется образованием на теплообменных трубках отложений, ухудшающих теплопередачу. [c.137]

В действительности, в процессе абсорбции, особенно в статических условиях, и при небольших скоростях жидкости и газа газообразная и жидкостная пленки, очевидно, имеются. Однако такой подход к обоснованию методики расчета абсорбционных аппаратов, по нашему мнению, не способствует изучению процесса абсорбции. Для расчетов по теплопередаче частные коэффициенты или коэффициенты теплоотдачи необходимы, так как между участвующими в теплообмене теплоносителями находится разделяющая их твердая стенка, обладающая определенным термическим сопротивлением, и числовые значения коэффициента теплопередачи зависят от этого термического сопротивления стенки и от теплообмена между теплоносителями и стенкой. В диффузионных процессах обе фазы находятся в непосредственном соприкосновении, и поэтому общий коэффициент массопередачи для каждой пары жидкости и газа зависит исключительно от их свойств и скорости протекания жидкости и газа, и нет никакой необходимости вводить частные коэффициенты. Тем более, что практически опытным путем непосредственно величины этих частных или пленочных коэффициентов определить не представляется возможным. Гораздо проще и надежнее сразу определить опытным путем общий коэффициент массопередачи в зависимости от условий проведения процессов, как коэффициент скорости переноса массы из одной фазы в другую. [c.592]

Контактные аппараты с кипящими слоями катализатора (КС) находят все более широкое применение. Они обеспечивают протекание каталитических процессов при изотермическом температурном режиме даже при высоких тепловых эффектах реакции. Независимость гидравлического сопротивления кипящих слоев от размера частиц и линейной скорости газа дает возможность нрн-менения мелкозернистых катализаторов. Это позволяет эффективно проводить процессы в кинетической области при полном использовании внутренней поверхности катализаторов. Высокая теплопроводность кипящего слоя, обусловленная подвижностью частиц, создает благоприятные условия для отвода или подвода теплоты непосредственно в слое катализатора, без опасения вызвать локальные затухания или перегрев контактной массы. При этом вследствие высоких значений коэффициентов теплопередачи от кипящего слоя к тепловому агенту обеспечивается наиболее эффективный теплообмен и соответственно уменьшаются размеры теплообменных узлов. [c.141]

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]

Теплообменные аппараты с непосредственной теплопередачей, имею-ш.ие плоские теплопередаюш,ие поверхности, в основном относятся к классу пластинчатых теплообменников. Они состоят из определенного числа тонких пластин с прокладками между ними, которые служат и для предотвращения утечки жидкости и для направления потоков жидкости по соответствующим направлениям. Обычно используются гофрированные пластины, которые турбулизируют поток и обеспечивают достаточную жесткость стенок, воспринимающих давление. Движение потоков жидкости организуется таким образом, чтобы между чередующимися пластинами имел место противоток. Теплообменные аппараты этого типа благодаря высоким теплопередающим возможностям, доступности для очистки и контроля за состоянием поверхности, возможности изменетя габаритов и удобству в эксплуатации нашли широкое применение в химической промышленности. [c.153]

В этом типе теплообменных аппаратов жидкая среда обычно циркулирует через два независимых теплообменника с непосредственным теплообменом, один из которых отдает тепло этому потоку теплоносителя, а другой отбирает тепло от этого же потока. Такую систему можно реализовать относительно просто, например, в охлаждающей системе автомобильного двигателя. Теория двухжидкостного теплообменного аппарата с косвенной теплопередачей была разработана Кэйсом и Лондоном [6.2]. Данные по эффективности теплопередачи для теплообменников данного типа приведены в табл. 6.5. [c.153]

В установках депарафинизации и обезмасливания применяются кристаллизаторы как с поверхностными теплопередающими устройствами, так и с непосредственным смешением теплообмени-вающихся сред. Кристаллизаторы с поверхностным теплообменом получили болсс шИрокос примсиение. Они подразделяются на два основных типа труба в трубе и кожухотрубчатые. Для увеличения эффективности теплообмена в них используются скребковые устройства, которые обеспечивают очистку теплопередающих поверхностей и снижают сопротивление теплопередачи за счет уменьшения ламинарного слоя. В аппаратах смешения кристаллизация парафина происходит при прямом соединении холодного растворителя с нагретым сырьем. При этом создаются условия для образования развитой поверхности теплопередачи при незначительном термическом сопротивлении на границе раздела фаз. [c.379]

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]

При абсорбции под давлением насыщенный раствор дросселируют только после теплообменников (непосредственно перед регенератором), иначе при првышенной температуре начинается десорбция газов, ухудшающая теплопередачу при этом появляются газовые мешки, усиливается коррозия. в точках отрыва пузырьков газа. Насыщенный раствор должен направляться в теплообменники по трубному пространству снизу вверх в верхних точках теплообменников предусматриваются продувочные линии с направлением газа в регенератор или на сжигание. При соответствующем аппаратурном оформлении теплообменников (нержавеющая сталь, проведение процесса таким образом, чтобы не образовывались газовые мешки, например в вертикальных аппаратах) совмещение частичной десорбции с теплообменом приводит к положительному эффекту — увеличению движущей силы теплообмена и коэффициента теплопередачи. [c.172]

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]

Кроме вышеупомянутых трубчатых вьшарных аппаратов иногда применяют выпарные аппараты емкостного типа. Среди них выпарные аппараты с поверхностью теплообмена в виде рубашки или змеевика используются довольно редко из-за низкого коэффициента теплопередачи в ких, возможности образования застойных зон и ограниченной теплообменной поверхности на единицу рабочего объема. Для агрессивных растворов (серная, фосфорная, соляная кислоты, сульфаты и хлориды некоторых металлов) весьма эффективными оказались аппараты контактного тапа например, аппарат с по1ружиой горелкой (рис. 9.3), в котором образующиеся при сгорании газообразного топлива горячие газы барботируют непосредственно через жидкость. При этом создаются хорошие условия (большая межфазная поверхность) для интенсивного теплообмена между дымовыми газами и жидкостью. Достоинством таких барботажных вьшарных аппаратов является возможность их изготовления из обычной углеродистой стали. Однако необходима, естественно, внутренняя футеровка такого аппарата антикоррозионньми материалами — керамикой, графитом, резиной, пластмассами и т.п. [c.675]

В производстве жидкого хлора для увеличения коэффициента теплопередачи используются и другие способы, вытекающие из теории теплопередачи. К ним относятся соответствующее конструктивное оформление конденсаторов (вертикальные конденсаторы и аппараты специальной конструкции), работа с возможно более высокими скоростями газа в трубках и другие меры повышения турбулентности газового потока (направляющие устройства и т. д.). К мероприятиям этого вида следует отнести и охлаждение конденсатора путем непосредственного испарения в нем хладоагента (фреона) , т. е. конденсация без промежуточного хладоносителя (рассола и др.). Данный прием получает все большее распространение как в СССР, так и за рубежом . Его эффективность можно оценить, например, из сравнения коэффициентов теплопередачи при конвективном теплообмене с охлаждением рассолом (ЫаС1 и СаСЬ) и аммиаком и фреоном при их кипении. Значения К составляют 200—300 и 400—1000 ккал (м ч град) соответст- [c.71]

Подогреватель первой ступени представляет собой вертикальный кожухотрубный одноходовой теплообмен ник скоростного типа. Нижний конец снабжен крышкой 2 со штуцером 3 для ввода плава. Для обеспечения кратковременности соприкосновения плава с горячими стенками, создания большой скорости его передвижения по трубкам, обусловливающей высокие коэффициенты теплопередачи, и для возможности размещения при этих условиях необходимой поБерхности нагрева трубки подогревателя выбираются из расчета минимального диаметра и наибольшей длины. На рис. 42 показан подогреватель, в котором отношение диаметра кожуха к его высоте составляет 1 12. Верхний конец подогревателя вместо крышки снабжен коленом 4, по которому горячая паро-жидкостная эмульсия непосредственно поступает в сепаратор. Грерощий пар подается в аппарат через штуцер 5 паровой конденсат удаляется через штуцер 6, инертные газы из парового пространства— через штуцер 7. По высоте трубчатка снабжена направляющими перегородками 8. Теплообменные трубки и все детали, соприкасающиеся с плавом, выполняются из специальной нержавеющей стали, кожух — из углеродистой стали. Поверхность теплообмена определяется заданной производительностью. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология