Теплообмен в роторных аппаратах

При концентрировании или нагревании термолабильных растворов роторный аппарат должен иметь площадь теплообменной поверхности меньше меньшего из значений, вычисленных по формулам [c.204]

Роторный аппарат, используемый в качестве химического реактора, должен иметь площадь теплообменной поверхности [c.205]

В роторных прямоточных аппаратах достигается интенсивный теплообмен при небольшом уносе жидкости вторичным паром. Вместе с тем роторные аппараты сложны в изготовлении и отличаются относительно высокой стоимостью эксплуатации вследствие наличия вращающихся частей (ротора). Имеется несколько разновидностей роторных прямоточных выпарных аппаратов, в том числе аппараты с горизонтальным корпусом. Эти аппараты описываются в специальной литературе. [c.373]

Для высоковязких жидкостей используются роторные пленочные аппараты, в которых пленка жидкости механически перемещается по внутренней цилиндрической теплообменной поверхности вращающимися лопастями скребкового типа. Рекомендации по расчетам теплообмена в роторных аппаратах имеются в [34, 35]. [c.249]

Вертикальные цилиндрические роторные аппараты изготавливаются диаметром от 0,15 до 1,0 м и имеют площадь теплообменной поверхности до 16 м . В них можно обрабатывать жидкие среды, максимальная вязкость которых достигает 20 Па с. [c.550]

Теплообмен в роторном аппарате. Для расчета коэффициента теплоотдачи в режиме плавания лопасти необходимо предварительно найти среднюю толщину пленки [c.553]

КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛООБМЕННЫХ РОТОРНО-ПЛЕНОЧНЫХ АППАРАТОВ [c.17]

Теплообмен в роторных аппаратах [c.343]

Теплоотдача в роторном аппарате конструкции ГИАПа. Теплообмен в испарителе ГИАПа [43 ] исследован на моделях аппарата диаметром 90 125 и 180 мм при испарении воды, четыреххлористого углерода, этилового спирта и водных растворов сахарозы различных концентраций. Определены локальные коэффициенты теплоотдачи при испарении жидкостной пленки в широком диапазоне изменения скорости вращения ротора, плотности орошения, теплового потока, числа витков перфорации на поверхности барабана. Экспериментальные данные обобщены уравнением, позволяющим рассчитать коэффициент теплоотдачи в испарителе [c.348]

Обобщение опытных данных по теплообмену. В связи со сложным взаимным влиянием физико-химических, технологических и конструктивных факторов на интенсивность теплообмена в роторных аппаратах пока еще не получено достаточно общих уравнений для определения коэффициентов теплоотдачи. Полученные различными авторами зависимости, как правило, обобщают лишь их собственные опытные данные. Они применимы в ограниченном диапазоне изменения различных факторов, и экстраполяция за пределы этого диапазона должна производиться с осторожностью. В связи с ограниченным экспериментальным материалом по теплоотдаче в роторных испарителях предложенные способы их обобщения представляют несомненный интерес. [c.349]

В книге освещаются результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов гидродинамики и теплообмена при течении жидкостей в тонких пленках. Изложены основы тепловых процессов, протекающих в пленочных теплообменных и выпарных аппаратах, а также основы гидродинамических и тепловых процессов в роторных аппаратах с вращающимися лопастями. Приведены основные формулы для расчетов пленочных теплообменников, выпарных аппаратов со стекающей пленкой и с восходящим движением жидкости, аппаратов роторного типа, а также уравнения для тепловых расчетов пленочных аппаратов как при однофазном течении, так и при изменении агрегатного состояния вещества. Обобщены экспериментальные и теоретические материалы, имеющиеся в периодической научно-технической литературе. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников химической, пищевой, нефтехимической и других отраслей промышленности, занимающихся вопросами исследования и проектирования пленочных аппаратов, может быть использована студентами, специализирующимися в области промышленной теплотехники, химической и пищевой технологии, химического и пищевого машиностроения. Табл. 17, илл. 58, библ. 224. [c.2]

ТЕПЛООБМЕН В РОТОРНЫХ АППАРАТАХ [c.172]

Исследование работы роторных аппаратов пока в основном идет по пути накопления опытных данных, частичной обработки их в виде отдельных частных уравнений, с помощью которых можно произвести ориентировочные расчеты аппаратов. В литературе приводится описание методов исследования, даются отдельные частные рекомендации по определению параметров, характеризующих гидродинамику и теплообмен в роторных аппаратах (83, 84, 103]. [c.173]

Получить теоретическое решение задачи о теплообмене в роторном аппарате невозможно из-за сложности гидродинамической обстановки и зависимости процесса теплообмена от конструктивных особенностей ротора. Процесс теплообмена осуществляется в две стадии 1) перенос теплоты от стенки к жидкостной пленке, остающейся за лопастью ротора (рис. 6.20) [c.245]

Объем загружаемой жидкости V не может быть универсальной величиной, характеризующей степень загрузки аппарата. Такой величиной могла бы быть средняя толщина пленки жидкости. В опытах средняя толщина пленки изменялась от 1,3 мм (У = 0,2 л) до 5,2 мм (У = 0,8 л). Однако, поскольку основное воздействие на процесс теплообмена оказывает циркуляция жидкости в валиках, средняя толщина пленки также оказывается параметром, не полностью определяющим теплообмен в роторном аппарате. Влияние на теплообмен оказывает и число лопаток. При этом чем меньше число лопаток при равной средней толщине пленки, тем больше масса жидкости в валиках и тем выше локальное значение коэффициента теплоотдачи, хотя среднее значение коэффициента теплоотдачи при этом из-за уменьшения числа лопаток уменьшается. [c.268]

Теплообмен в роторных пленочных аппаратах [c.197]

Этот принцип реализован в теплообменном аппарате с гофрированным барабанным ротОром (испаритель ГИАП) [24]. На базе такой конструкции создан роторно-пленочный испаритель. Аппарат (рис 68) состоит из цилиндрического корпуса 1, разделенного по высоте на ряд секций Секции снабжены нагревательными рубашками На валу 3 ротора по высоте закрепляются соосно с ним ряд полых барабанов 2, число которых соответствует числу секций Поверхность каждого барабана выполнена гофрированной, а на выпуклостях гофр, по винтовой нисходящей линии располагаются отверстия 6 Принцип работы испарителя следующий. [c.197]

Зазор между корпусом и барабаном может составлять несколько сантиметров. Это практически должно снять жесткие требования к качеству обработки внутренней поверхности корпуса, присущие различным конструкциям эксплуатируемых в настоящее время роторно-пленочных теплообменных аппаратов. Последнее обстоятельство представляется особенно важным при создании аппаратов большой единичной мощности. [c.198]

Роторно-пленочные теплообменные аппараты уже получили распространение в промышленности, где используются в основном как испарители. Серийное изготовление роторно-пленочных испарителей различных типов успешно освоено в ряде стран, в том числе в СССР. [c.7]

Первые попытки применить роторно-пленочный аппарат для проведения теплообменных процессов относятся еще к середине тридцатых годов, но широкое развитие это направление получило только в послевоенные годы, когда были созданы первые конструкции роторно-пленочных испарителей. Этому в немалой степени способствовало появление в химической промышленности ряда новых технологических процессов, в частности процессов получения различных мономеров для последующего синтеза полимерных материалов (пластмасс, волокон, пленок и т. д.). В связи с крайне [c.7]

В книге изложены способы осуществления идеи турбулизации жидкостной пленки, стекающей по вертикальной поверхности, посредством струй п капель жидкости, сбрасываемых с вращающегося ротора под действием центробежных сил. Это привело к созданию роторно-пленочного испарителя с гофрированным ротором. Аппараты данной конструкции успешно внедрены на действующем производстве капролактама ведется проектирование новых высокопроизводительных линий очистки капролактама, а также технологических линий производства 1,10-декандикарбоновой кислоты и додекалактама. Предполагается их применение в промышленности синтетического каучука. Исследованы перспективы применения такого аппарата для проведения теплообменных процессов, не сопровождающихся изменением агрегатного состояния вещества, а именно в качестве реактора для проведения быстропротекающих экзотермических реакций. [c.9]

Таким образом, современное состояние развития роторно-пленочных аппаратов характеризуется достаточно широким применением их для теплообменных процессов и лишь незначительным применением более или менее крупных аппаратов для массообменных процессов. Такое положение объясняется особенностями масштабного перехода. Создание теплообменных аппаратов достаточно большой мощности на основе известных конструкций может быть достигнуто простым увеличением теплообменной поверхности (правда, до определенного предела) путем наращивания размеров аппарата (диаметра, высоты) без каких-либо принципиальных изменений конструкции. [c.16]

Что же касается роторно-пленочных массообменных аппаратов, то при создании такого аппарата большой мощности необходимо сохранить принцип тонкослойного распределения не только жидкой. (как в теплообменных аппаратах), но и газовой (паровой) фазы. В этом случае необходимы поиски специальных конструктивных решений, так как простое наращивание размеров аппарата не приводит к желаемому результату. [c.16]

ТЕПЛООБМЕН В РОТОРНО-ПЛЕНОЧНЫХ АППАРАТАХ [c.44]

Технологические показатели роторных испарителей характеризуются также допустимой величиной Гтш, ниже которой наблюдается ухудшение теплообмена вследствие появления неорошаемых участков на теплообменной поверхности. Для аппаратов Лува Гтш сильно зависит от ширины зазора между лопастью и стенкой при испарении воды увеличение зазора с 0,2 до 1 мм приводит к возрастанию Гтш в 3,8 раза [104]. [c.45]

При определении механизма воздействия скорости вращения ротора на теплообмен в роторно-пленочных аппаратах необходимо учитывать результаты исследований гидродинамики ( см. стр. 34). В этой связи весьма характерным является воздействие давления на интенсивность теплообмена, обнаруженное главным образом [133] для аппаратов с жестким ротором ( Лува , Сако ). С понижением давления интенсивность теплообмена снижается в связи с уменьщением удельной плотности вращающегося парового слоя, взаимодействующего с поверхностью жидкостной пленки. Указанное явление было отмечено также в работах [26, 137, 138]. [c.46]

Распределительное устройство вертикальньгх роторных аппаратов выполняется в виде кольца (см. рис. 6.8.4.1), вращаюш,егося вместе с валом ротора, и выполняет функции предварительного распределеши расхода жидкости по периметру корпуса. Образовавшаяся жидкостная пленка перемешивается лопастями ротора, в результате чего происходит выравнивание распределения жидкости по поверхности аппарата, интенсифицируется теплообмен между корпусом аппарата и жидкостью, улучшается процесс массообмена в жидкой фазе. [c.550]

Поскольку в роторных аппаратах имеет место значительная турбулизация тонкого слоя жидкости, должно наблюдаться и увеличение коэффициентов теплоотдачи. Эго было подтверждено опытами, проводившимися на воде, растворах сахара, кислотах и спиртах [142,202]. Опыты в основном носили качественный характер. Изучая факторы, влияющие на теплообмен, Р. Бресслер [119, 120] расширил исследование процесса, используя при этом теорию В. Нуссельта. Дальнейшие опыты, проводившиеся с большим количеством жидкостей и растворов, с различными конструкциями роторов, с жидкостями как ньютоновскими, так и неньютоновскими [28, 87], подтвердили увеличение коэффициента теплоотдачи в аппаратах с вращающимися лопастями. [c.172]

Влияние плотности орошения на теплообмен в роторном аппарате аналогично влиянию в испарителях со стекающей пленкой. Изучая влияние массового расхода жидкости С на коэффициент теплопередачи к А. Гудхайм и Д. Донован [142] показали, что с увеличением О от О до 10 /сг/ч (опыты на воде = 10° С) коэффициент теплопередачи возрастает от О до 1850 вт/м град, после чего влияние массового расхода практически уже не сказывается. [c.174]

Расчет интенсивности теплообмена при ламинарном движении пленки в роторном аппарате оказывается более громоздким и может быть проведен [29] в предположении о равномерной диссипации подводимой к ротору механической энергии в слое жидкости одинаковой толщины. Профиль температуры поперек ламинарной пленки находится из рещения задачи стационарной теплопроводности плоской стенки с равномерным внутренним тепловыделением— см. уравнение (2.39). Получаемое параболическое распределение температуры позволяет определить температуру на внещ-ней поверхности пленки. Теплообмен между ламинарной пленкой и валиком предполагается соответствующим пенетрационной теории массообмена в системах жидкость—жидкость [36]. Коэффициент теплоотдачи а оказывается зависящим от величины подводимой мощности, от величины теплового потока, а также от некоторых гидродинамических параметров, требующих предварительного определения. Методика расчета а при ламинарном режиме работы пленочных аппаратов оказывается громоздкой ее изложение приводится в работах [29, 37]. Предложенная модель проверена экспериментально и объясняет наличие экстремума а в зависимости от угловой скорости ротора. [c.136]

Изложены методы расчета и принципы конструирования основных деталей и сборочных соединений пии[,еных машин и аппаратов. Рассмотрены вопросы надежности, технологичности конструкций и технико-зкономических обоснований. Приведены элементы теории пластин и оболочек, прикладной теории колебаний, выбор паргшетров и особенности конструирования емкостных и теплообменных аппаратов роторных, пульсационных н вибрационных машин. [c.2]

РОТОРНЫЕ ПЛЕНОЧНЫЕ АППАРАТЫ, тепло и массообменные аппараты, в к-рых с помощью ротора осуществляется пленочное течение жидкости по неподвижным или вращающимся пов етям, благодаря чему интенсифицируется тепло- и массообмен. Роторы теплообменных аппаратов чаще всего имеют лопасти (рис. 1), образующие со стенкой корпуса зазор в иеск. мм или прилегающие к пей. Жидкость в виде пленки распределяется по внутр. (теплообменной) пов-сти корпуса аппарата, обогреваемого извне. И [c.511]

При проектировании воздухоохладителей с большим коэффициентом оребрения (15—20) наружной поверхности и интенсивным теплообменом, скороморозильных плиточных и других аппаратов для обеспечения эффективной теплопередачи длину шланга, каналов, компоновку пучка труб или способ подсоединения плит по хладагенту необходимо выбирать, исходя из условий достижения перемежающегося и дисперсного режимов течения. Для многих аппаратов эти условия не выдерживаются, например в воздухоохладителях с короткими шлангами и параллельной раздачей хладагента или в скороморозильных аппаратах роторного типа марки УРМА. Каждая плита аппарата имеет длину канала для хладагента 20—23 м, поэтому только в [c.112]

Высококонцентрированный плав аммиачной селитры можно получать также в роторном пленочном испарителе, сочетающем высокоэффективный процесс теплообмена с малым временем пребывания продукта в аппарате, что существенно для переработки вещества с относительно низкой температурой термического разложения. Роторные пленочные испарители обладают незначительным гидравлическим сопротивлением — это позволяет вести процесс при малом остаточном давлении. Наиболее широкое распространение получили роторные испарители систем Лува (Швейцария), Сам-бай (ФРГ), Сако (США). Роторные испарители отличаются типом ротора и способом распределения жидкостной пленки на теплообменной поверхности. Лопасти ротора могут быть жестко закреплены на валу, образуя небольшой зазор с корпусом, или шарнирно закреплены на валу и скользить по поверхности ротора в других типах ротор распределяет жидкость на поверхности корпуса под действием центробежных сил. Фирма Кальтенбах (Франция) получает 99,5—99,7%-ный плав нитрата аммония, выпаривая 95%-ный раствор в роторном выпарном аппарате типа Luwa — Kaltenba h , обогреваемом снизу горячим воздухом [c.402]

Дли массовой кристаллизации можно применять гакже роторно-пленочные кристаллизаторы [74, 128, 129]. Они представляют собой вертикальные цилиндры, снабженные одной или несколькими охлаждающими рубашками. По оси аппарата проходит вал с укрепленными на нем шарнирнымп лопастями. При вращении вала лопасти центробежной силой прижимаются к внутренней поверхности кристаллизатора. Раствор стекает тонкой пленкой по внутренней поверхности аппарата. Образующаяся суспензия отводится из нижнего сечения аппарата. Вращающийся ротор существенно интенсифицирует теплообмен и предотвращает инкрустацию внутренней поверхности кристаллизатора. [c.114]

Эксплуатация роторных испарителей типа Лува , Самбай и Сако связана с рядом осложнений. Так, запуск ротора на холодном аппарате недопустим, так как это может вызвать дебаланс и, как следствие, заклинивание ротора или задиры на теплообменной поверхности. Трудности возрастают с увеличением размеров аппаратов, что в значительной степени осложняет изготовление крупных промышленных испарителей. Для испарителей системы Лува предельным диаметром является 0,8— м. [c.169]

В работах венгерских исследователей Ушиди, Бабоса и сотр. [13, 19—21] продемонстрирована эффективность применения роторно-пленочных теплообменных аппаратов в качестве жидкофазных химических реакторов. Интенсивное перемешивание жидких реагентов, высокие коэффициенты теплообмена, незначительное время пребывания продуктов, возможность беспрепятственного выделения и немедленного удаления из аппарата образующихся газов и паров —все это обусловливает перспективность применения данных аппаратов для проведения быстропротекающих экзотермических реакций, в том числе и таких, которые сопровождаются выделением газовой фазы или в которых один из реагентов находится в газообразном состоянии. К указанным процессам относятся нитрование толуола и других углеводородов, омыление различных алкилсульфохлоридов с получением моющих средств, сульфирование додецилбензола смесью трехокиси серы и воздуха, сульфирование спиртов Си—Сго жирного ряда, изомеризация циклических оксимов в соответствующие лактамы и другие процессы. [c.15]

Следует, однако, отметить, что применяемая система распределения реагентов не позволяет избежать их смешения до попадания их на теплообменную поверхность. В ряде случаев это недопустимо, так как приводит к быстрому возрастанию температуры в зоне предварительного смешения и, следовательно, к значительному ухудшению качества получаемых продуктов, снижению полезного выхода и т. п. Успешному применению роторно-пленочных теплообменных аппаратов в качестве химических реакторов должна способствовать разработка распределительного устройства, обеспечивающего раздельную доставку реагентов на теплообменную поверхность с последующим надежным их перемешиванием в условиях одновременного интенсивного теплосъема. [c.15]

Применяемые в настоящее время роторно-пленочные теплооб-ыенные аппараты целесообразно разбить на пять основных типов, отличающихся конструкцией ротора и способом доставки жидкости на теплообменную поверхность [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология