Эффективность теплообмена в тонком слое

Анализ работы аппарата как газового теплообменника показал его высокую эффективность [/( = 60 Вт/(м -К)]. Для увеличения отвода тепла стремятся повысить температурный напор процесса, для повышения температуры в факеле— по возможности снизить коэффициент избытка воздуха (а=1,5). Устойчивая работа башни как теплообменного аппарата зависит от состояния поверхности. Чтобы предотвратить зарастание стенок фосфорным ангидридом, для его гидратации в башню подают воду (пар). Образующаяся кислота тонким слоем стекает по стенкам аппарата и мало влияет на процесс теплопередачи. Поскольку башня снаружи охлаждает ся водой, кислота имеет невысокую температуру и не вызывает заметной коррозии стенок аппарата. [c.167]

Из этого выражения вытекают вполне ясные следствия. Начальная и конечная температуры жидкости всегда заданы условиями технологического процесса. Температура теплоносителя в аппарате обычно постоянна и повышение этой температуры для ряда жидкостей вызывает пригар к стенке трубы. Остаются две взаимо-переменные величины <1 и га. С увеличением скорости и одновременным уменьшением диаметра интенсивность теплообмена увеличивается, поэтому длина канала сокращается. Если скорость оставить постоянной, то чем меньше тем короче длина трубы. При постоянном диаметре трубы повышение скорости вызывает увеличение длины трубы. Отсюда следует, что сокращение длины трубы при прочих равных условиях наиболее эффективно за счет уменьшения диаметра, т. е. за счет уменьшения толщины слоя жидкости. Но уменьшение диаметра трубки при заданной производительности ведет к увеличению числа трубок, что вызывает неудобства при эксплуатации аппарата. Сохранить тонкий слой жидкости при широком периметре возможно только в плоской или кольцевой щели. Попытка сократить длину канала привела к конструированию кольцевого теплообменного аппарата. На фиг. П. 19 показана простая конструкция кольцевого тонкослойного аппарата. В трубки обыкновенного трубчатого аппарата ставятся пустотелые вытеснители. Для центровки вытеснителей на их боковой поверхности сделаны напайки, а концы вытеснителей выполнены коническими. Острия конусов упираются в крышки аппарата. В межтрубное пространство подается пар, горячая или холодная вода. В зависимости от теплоносителя аппарат может выполнять функции нагревателя или охладителя. [c.78]

Борьбу с коррозией металла в системах водоснабжения практически можно вести методом подщелачивания воды известью или фосфатированием воды гексаметафосфатом натрия. Наиболее эффективным является упаривание оборотной воды до образования в теплообменных аппаратах и трубопроводах тонкого слоя накипи. [c.378]

Вентиляторные градирни бывают форсуночные, капельные и пленочные (с оросителями из деревянных или асбоцементных вертикальных щитов). Наиболее эффективны пленочные градирни, в которых вода протекает тонким слоем, обеспечивая хороший теплообмен с малым уносом капель. Мощность вентилятора на 1 площади сечения градирен составляет 0,3- -0,5 кВт. 1 м поверхности вентиляторной градирни позволяет охладить за 1 ч до 10 м воды. [c.174]

Рост снятия тепла в теплообменнике сырье газопродуктовая смесь после реактора приводит к значительному увеличению размеров аппарата, а следовательно, и его сопротивления. За рубежом разработан и внедрен в промышленное производство пластинчатый теплообменник, отличающийся большой теплообменной поверхностью в единице объема аппарата. Этот теплообменник состоит из комплекта уложенных слоями и приваренных друг к другу тонких металлических теплопередающих пластин (толщина 0,5-1 мм, расстояние между пластинами 2-10 мм), помещенных в цилиндрический корпус. Максимальная поверхность каждой пластины 15 м , предусмотрена возможность ее увеличения вдвое. Теплообменник характеризуется повышенной эффективностью пластинчатых и надежностью трубчатых теплообменных аппаратов. Наружная обечайка выдерживает давление более 2 МПа и температуру выше 200 °С. Специальная технология изготовления пластин обусловливает компактность и низкую массу теплообменника показатели поверхности теплообмена - 300 м /м и 7 кг/м . [c.106]

Уравнения материального и теплового баланса с эмпирическими коэффициентами массо- и теплопередачи повсеместно применяются при расчете гетерогенно-каталитических процессов, скорость которых лимитируется диффузией реагентов к поверхности частицы катализатора и теплообменом между потоком и активной поверхностью. Строго говоря, использование эффективных коэффициентов обосновано только когда поверхность катализатора равнодоступна (см. п. 2). Более тонкие эффекты могут определяться явлениями термодиффузии и диффузионной теплопроводности, возникающими при наложении и взаимном влиянии процессов тепло- и массопереноса, а также изменением физических свойств пограничного слоя, а следовательно и значений коэффициентов диффузии и температуропроводности в результате химических превращений. Ошибка, допускаемая в результате пренебрежения этими явлениями, в условиях большинства химических реакций мала. В некоторых процессах значительную роль играет так называемый стефановский поток, возникающий вследствие неравной скорости диффузии исходных веществ и продуктов реакции или изменения объема в ходе химических превращений. Влияние стефановского потока на скорость химической реакции рассматривается в п. 2. [c.116]

Сравнение эффективности конвективных теплообменных аппаратов различной конструкции показало, что особое место среди них занимают пластинчатые теплообменные аппараты (ПТА), изготавливаемые методом холодной штамповки из тонкого листового металла. Интенсификация теплообмена в них происходит за счет высокой степени искусственной турбулизации потока, движущегося тонкими слоями в узких межпластин-ных каналах сложной геометрической формы при многократном изменении направления движения. [c.337]

В последние два десятилетия широкое распространение получили теплоносители для мягкого регулируемого обогрева промышленных установок. В установках, работающих при атмосферном давлении, в качестве сред-теплоносителей для температур около 340 °С применяют минеральные масла или некоторые другие органические среды. Минеральные масла нетоксичны и некор-розионны, удобны в работе, сохраняют способность к прокачиванию даже при низкой температуре и не вызывают растрескиваний зимой на линиях и резервуарах. При высоких температурах они имеют удовлетворительную удельную теплоемкость (рис. 153) и малую вязкость, обеспечивая эффективный теплообмен. Работа с маслом гораздо менее опасна, чем с паром или щелочными металлами. Поточная схема нагревательной установки, работающей при низком давлении с принудительной циркуляцией, показана на рис. 154. Установка имеет первичный и вторичный контуры для предотвращения термических перегрузок в случае снижения или прекращения потребления тепла. Нагрев осуществляется электричеством, паром или открытым пламенем. При применении органических теплоносителей следует проявлять осторожность в отношении скорости течения среды в нагревательных трубах, которая должна быть всегда достаточно высокой для того, чтобы температура пленки жидкости-теплоносителя у стенки трубы никогда не достигала уровня начала крекинга или кипения. При турбулентном течении, которое является предпочтительным для высокой эффективности теплопереноса, тонкая пленка возле стенки остается в области ламинарного течения (граничное течение Прандтля, рис. 155 111.1051). Скорость ламинарного слоя наполовину меньше скорости жидкости в объеме трубы это предотвращает быстрый массообмен с турбулентной фазой. Толщина [c.360]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология