Теплопередача Основные зависимости

Кроме того, известно, что теплопередачу приходится осуществлять при помощи различных газообразных, жидких и твердых теплоносителей, которые обладают различными физическими свойствами. Для успешного решения указанных задач необходимо располагать основными зависимостями по теплопередаче наиболее важных технических материалов воздуха, воды и водяного пара, а также и других материалов, которые применяются в химической промышленности. Теплопередача в промышленности осуществляется в различных условиях. Так, в некоторых случаях она протекает при очень большом давлении и при высокой температуре, в других— при очень низкой температуре или низком давлении. Интенсивность теплообмена в значительной степени зависит от того, в каком состоянии находится соответствующий материал, или от способа, каким осуществляется теплопередача. В частности, интенсивность теплообмена различна для нагревания или охлаждения, испарения или конденсации. Значительную роль играют в данном случае условия производства, чистота поверхностей, коррозия и другие факторы, от которых зависит выбор материалов и наивысших допускаемых температур с учетом качества продукта или перерабатываемого сырья. [c.7]

Воздействие, оказываемое загрязнением поверхности на коэффициент теплопередачи, обнаруживается только по истечении известного периода времени работы аппарата в производственных условиях. Поэтому в данных производственных условиях и при данной конструкции аппарата можно в качестве основной зависимости рассматривать зависимость коэффициента теплопередачи от скорости воды. [c.173]

Возможность применения ABO для охлаждения коксового газа зависит в основном от решения двух задач установления. принципиальной возможности их эксплуатации на коксовом газе и уточнения методики их теплотехнического расчета, связанной с определением величины коэффициента теплопередачи в зависимости от гидродинамического режима движения коксового газа. [c.19]

Характерный основной размер элемента процесса у должен рассматриваться только вместе с другими основными размерами. В связи с этим возникает проблема увеличения масштаба. Эта проблема будет рассмотрена на примере теплопередачи [9].Основной размер у для теплообменника по уравнению (10-14, а) можно выразить следующей зависимостью [c.169]

Сравнивая два реактора (для проведения реакций в гетерогенной среде), радиусы которых находятся в соотношении X, и делая те же предположения относительно физических свойств, какие были сделаны при выводе уравнений (X, 10)—(X, 13), получим два соответствующих ряда уравнений в зависимости от преобладания того или иного вида теплопередачи. Если основную роль играет теплопроводность, то уравнения имеют вид [c.345]

Задачи теплового расчета (задачи ТР) представляют собой комбинации задач теплового баланса (задач ТБ) и расчета теплопередачи (задач ТП). О видах этих задач можно судить по величинам, входящим в основные уравнения теплового расчета, которые можно разделить на три группы константы, независимые, зависимые (последние можно определить через независимые и константы). [c.60]

Блок-схема основных операций ТД ректификационной колонны с ситчатыми тарелками показана на рис. 4.7. Для диагностики отказа, проявляющегося в снижении производительности колонны, необходимо проверить приборы, собрать данные о перепаде давления АР в зависимости от скорости, сравнить наблюдаемые и номинальные значения АР, установить потенциальное местонахождение неполадки. При отказе в виде снижения к.п.д. колонны собирают данные о концентрации и температуре, составляют материальный и тепловой балансы, рассчитывают коэффициенты массо- и теплопередачи и к.п.д., сравнивают с нормальными значениями параметров. [c.122]

Далее изучают кинетику химических реакций, скорости процессов массо- и теплопередачи, кинетику фазовых переходов в условиях, близких к условиям эксплуатации объекта, и составляют соответствующие элементарные функциональные операторы. Эти элементарные процессы обычно являются основными источниками нелинейностей результирующего функционального оператора (хи-тческие реакции порядка, отличного от нуля и единицы, нелинейные равновесные соотношения, экспоненциальная зависимость кинетических констант от температуры и т. п.). [c.200]

Особенностью процесса конденсации парогазовой смеси является существенное изменение состава потока по мере конденсации его паровой части. Так, если на входе в аппарат поток может содержать в основном паровые компоненты с небольшими добавками инертного газа, то на выходе картина может быть прямо противоположной. Это обстоятельство, а также изменение температуры потока (в отличие от конденсации чистого компонента) приводит к тому, что теплофизические свойства потока, а следовательно, и коэффициент теплопередачи могут существенно изменяться вдоль поверхности теплообмена. В этом случае, как уже отмечалось в гл. 1, для расчета площади поверхности не могут быть использованы простые зависимости (1.15) и (1.16), основанные на допущении о постоянстве теплоемкостей потоков и коэффициента теплопередачи. Более того, в ряде случаев не дают удовлетворительного результата и методы, описанные в разделе 1.3, основанные на более сложных посылках. Кр ме того, прогнозировать конкретный вид зависимости коэффициента теплопередачи вдоль поверхности бывает очень сложно. В этой ситуации наиболее надежные результаты мог т быть получены путем численного интегрирования уравнения теплопередачи, т. е. непосредственный расчет по общей формуле (1.14). Практически это делается следующим образом. [c.190]

Общая кинетическая зависимость для процессов теплопередачи, выражающая связь между тепловым потоком Q и поверхностью теплообмена Р, представляет собой основное уравнение теплопередачи [c.262]

Уже на данной стадии развития метода приведенных характеристик топлива целесообразно широкое внедрение его в практику инженерных И учебных расчетов. Для этой цели уместно в новых изданиях нормативных методов теплового и аэродинамического расчетов парогенераторов построить определения всех балансовых соотношений и величия, связанных с топливом, на основе приведенных характеристик. Это изменение явится серьезным шагом на пути обобщения громоздких расчетов теплообмена в современных парогенераторах. При этом для каждого определенного элемента однотипных парогенераторов при широком разнообразии сжигаемых топлив сравнительно мало будут различаться не только скорости газов, коэффициенты теплопередачи и температуры газов, как это имеет место при обычных методах расчета, но и все другие основные параметры и величины теплового расчета объемы воздуха и продуктов сгорания, энтальпии газов и тепловосприятия поверхностей нагрева. Как известно, эти параметры и величины лри обычных методах расчета и разнообразных топливах так же сильно различаются, как и величины СРд. При расчетах по приведенным характеристикам все эти параметры и величины мало изменяются. Важно, что эти небольшие изменения приведенных объемов и энтальпий в зависимости от вида и качества топлива наглядно характеризуют топливо. Так, например, более влажные топлива (или более зольные при неизменной рабочей влажности) будут иметь большие значения приведен- [c.6]

В сочетании с зависимостями для расчета теплоотдачи со стороны воды и переноса тепла через стенку трубки формула (1) дает возможность рационально проектировать трубные пучки конденсаторов. При расчете по этой методике среднего по поверхности пучка коэффициента теплопередачи могут быть отдельно учтены основные теплофизические, режимные и геометрические факторы, воздействующие на тенлообмен в конденсаторе. [c.148]

Связь между параметрами представляется в виде системы уравнений или графических зависимостей и частных соотношений. Обычно кинетические характеристики процесса тесно связаны с условиями теплообмена в данном аппарате, поэтому полное моделирование аппарата включает и моделирование теплопроводности и теплопередачи. При моделировании целого производства или какой-либо операции с определением оптимальных параметров основной характеристикой является себестоимость продукта или стоимость переработки в данном аппарате. Количество определяющих параметров сильно увеличивается решающее значение приобретают расходные коэффициенты по сырью, топливу, электроэнергии и другие экономические показатели. [c.30]

Большинство процессов в пищевой технологии протекают в условиях подвода и отвода теплоты. Процессы темперирования и повышения концентрации пищевых сред осуществляют в специальных аппаратах, в которые подаются теплоносители — в основном пар, воздух или горячая вода. Тепловые процессы, протекающие при обработке пищевых продуктов, подчиняются законам теплопередачи. При этом теплофизические свойства объектов обработки оказывают решающее влияние на механизм теплообмена. По-разному осуществляется теплообмен в зависимости от вязкости продукта в жидких средах посредством конвекции, в вязких продуктах посредством конвекции и теплопроводности, в твердых телах посредством теплопроводности. [c.719]

Температурное поле коксовых камер непрерывно изменяется во времени. По мере остывания продукта падение температуры в направлении к поверхности камеры замедляется. Таким образом, в целом процесс складывается не только из теплопроводности внутри тела, но и.теплопередачи в окружающую среду. Рабочие методы решения подобных задач заключаются в основном в правильном использовании имеющихся аналитических зависимостей. Однако в тех случаях, когда последовательное аналитическое решение оказывается невозможным, эксперимент остается единственным путем для получения необходимых количественных соотношений. Ё экспериментах изучаются некоторые единичные явления и результаты, полученные на основе аналитических методов решения, переносятся на всю тепловую систему. [c.167]

Из-за диффузного характера теплопередачи в твердом теле температурные сигналы на передней поверхности весьма чувствительны к глубине залегания дефектов / с ростом I уменьщается не только амплитуда АТ, но и моменты оптимального ТК наступают при более поздних временах (рис. 3.19, д). Феноменологически это можно объяснить, используя концепцию температурных волн, согласно которой гармонические компоненты стимулирующего теплового импульса проникают в твердое тело на различную глубину в зависимости от частоты, испытывая при этом отражение, интерференцию и затухание. Важной характеристикой двусторонних процедур ТК является тот факт, что характеристики температурных сигналов на задней поверхности, в основном, определяются толщиной изделия X и относительно слабо зависят от /. Интересно отметить, что максимальные значения АТ и имеют место для дефектов, расположенных в центре изделия (рис. 3.19, е). [c.87]

При определении (оценке) сопротивления теплопередаче следует руководствоваться требованиями ГОСТ 26254-84, который требует, чтобы продолжительность периодов с наиболее установившимся режимом с отклонением среднесуточной температуры за этот период в пределах 1,5 °С составлял от 1 до 3 суток в зависимости от тепловой инерции ограждающей конструкции. Поскольку в российских условиях обследования проводят в основном зимой, особое значение имеет возможность работать с тепловизором при низкой температуре окружающей среды. Метрологические показатели даже лучших моделей портативных тепловизоров "плывут" при быстром перемещении приборов из помещения наружу, что требует их длительной адаптации. В ряде случаев положительные результаты получают, проводя измерения из окна автомобиля. [c.285]

Разрабатываемые н изготовляемые промышленностью теплообменные аппараты в зависимости от назначения часто имеют различные наименования паровые котлы, испарители, конденсаторы, нагреватели, охлаждающие устройства, парогенераторы, автомобильные радиаторы, рекуператоры, регенераторы и т. п. Но все они в большей или меньшей степени основаны на использовании общих принципов теплопередачи. По существу их можно разделить на четыре основных типа в зависимости от направления потока теплоносителя (табл. 6.1). [c.136]

Методика расчета пенных теплообменников. В качестве основных расчетных зависимостей для определения коэффициента теплопередачи в пенном аппарате используют [69] формулы [c.67]

Большая часть имеющихся в настоящее время данных, лежащих в основе всех методов расчета процессов переноса вещества, получена именно методом моделирования диффузии теплопередачей. Процессы теплопередачи широко изучались в течение длительного времени, и в этой области накоплен обширный материал, обобщенный методом теории подобия. В литературе по теплопередаче мы можем найти готовые формулы зависимости критериев Нуссельта или Маргулиса от критериев Рейнольдса и Прандтля для любых типичных геометрических условий. Достаточно подставить в эти формулы значение диффузионного критерия Прандтля вместо теплового, чтобы сразу получить основные расчетные формулы для расчета конвективной диффузии. [c.367]

Вопрос о причинах селективного действия контактов до сих пор не решен, хотя и является одним из основных в промышленности органического синтеза. Согласно одной точке зрения, образование различных продуктов происходит по независимым, параллельным путям избирательность зависит от того, по какому пути катализатор направляет реакцию. В этом случае избирательность определяется химическим составом катализатора, соотношением адсорбционных характеристик компонентов реакции и составом реакционной смеси. Согласно другой точке зрения, продукты с более глубокой степенью окисления образуются путем последовательного превращения менее окисленных соединений селективность определяется соотношением скоростей лимитирующих стадий последовательных реакций. В этом случае селективность зависит не только от состава катализатора и реакционной смеси, но и от условий ведения процесса (время контактирования, температура и др.). Возможны случаи, когда протекание процесса по параллельной схеме осложняется вторичной реакцией окисления целевого продукта. Доля этого вторичного процесса может быть различной в зависимости от температуры, соотношения скоростей реакции, диффузии и теплопередачи, размеров реакционного сосуда и т. п. В результате истинная селективность катализатора данного химического состава может быть искажена чисто внешними условиями осуществления процесса. [c.71]

В зависимости от требуемой точности расчет воздушных конденсаторов и холодильников можно вести двумя методами. Первый метод позволяет упрощенно определить основные размеры этих аппаратов второй — более точно произвести требуемые расчеты аппаратов. При расчете по первому методу принимают значения температуры воздуха, скорости его прохождения через пучок и общего коэффициента теплопередачи. Можно рекомендовать следующую последовательность упрощенного расчета. [c.77]

Все термохимические процессы сопровождаются потреблениедг или выделением тепла и поэтому без подвода или отвода тепла невозможно проведение процесса. Скорость многих реакций зависит от условий теплопередачи и температуры, при которой они проводятся. Так с повышением температуры скорость возрастает и лишь у некоторых многостадийных реакций уменьшается. Температурная зависимость скорости реакции в основном определяется изменением константы скорости реакции. Зависимость скорости реакции от температуры, выраженная графически, дает круто поднимающуюся по экспоненциальному закону кривую. Зависимость скорости химической реакции от температуры предложена Аррениусом и имеет следующий вид [c.9]

Если зависимость (38) справедлива для случая полной конденсации, то, естественно, она должна выполняться в любой области изменения паросодержания от т = 1 до т = О, что подтверждается анализом опытных данных Д. Д. Витке и Б. Т. Чао. При/л = 1...0,6 и пг — 0,25...О наблюдается хорошее совпадение значений мгновенных коэффициентов теплопередачи. В диапачоне изменения т от 0,6 до 0,25 расхождение, в основном, не превышает 20—30%,что скорее всего объясняется погрешностью эксперимента. В процессе конденсации пузырька пара величины К и Р меняются на несколь- [c.73]

Теплопередача. Тепловой баланс, выраженный уравнением (15.1), не содержит членов, определяющих размеры градирни. Если рассматривать градирню как совокупность насадок, в которых тепло передается через поверхность водяной пленки, а площадь последней зависит от расходов воды и воздуха и от геометрии насадки, то следует учитывать два способа передачи тепла воздуху обычную теплоотдачу при конвекции и теплоотдачу при испарении. Оказалось, что интенсивность отдачи тепла испарением с поверхности водяной пленки аналогична коэф< )ициенту теплоотдачи конвекцией, так как обе эти величины зависят от ско])ости, с которой происходит перемешивание топкого слоя газа, непосредственно примыкающего к поверхности теплообмена, с основным потоком воздуха, проходящим над этой поверхностью. Экспериментальные данные показывают, что коэффициент теплоотдачи испарением приблизительно равен коэффициенту теплоотдачи конвекцией Н, делеппому на теплоемкость воздуха [3], т. е. что коэффициент теплоотдачи при испарении может быть приблизительно выражен зависимостью К = Ь1ср. [c.297]

Подобным же образом записаны основные уравнения, являющиеся математическим описанием процессов в остальных звеньях объекта. При этом учтено, что для остальных звеньев теплопередача в основном определяется процессом переноса тепла от нитрозного газа к стенке и термическим сопротивлением стенки (коэффициент теплоотдачи от стенки к воде или паро-жидкостной эмульсии на порядок выше) кроме того, переносом тепла лучеиспусканием для экономай-зерной части можно пренебречь ввиду сравнительно низкой температуры нитроз-ного газа. С учетом этих условий и получены уравнения (11.31), (11.34), 01-43) для определения коэффициентов теплопередачи в этих звеньях. Граница между испарительным и экономайзерным звеньями изменяется в зависимости от режима работы котла. При этом могут быть следующие состояния [c.52]

Формы критериальных зависимостей, характеризующ1 х интенсивность процесса теплоотдачи при данном конкретном процессе, приводятся в руководствах по теплопередаче [2, 3, 4]. Формы таких зависимостей по конвективному теплообмену для жидкости и газа являются одинаковыми. Ниже приводятся эти зависимости для основных случаев теплообмена. [c.26]

Температура стенки в этом месте быстро растет в зависимости от време ни, причем ее максимальное значение в основном зависит от плотности падающего теплового потока, а влияние уровня нефтепродукта уже не обнаруживается при высоте газового пространства более 0,18 м. Отсутствие влияния высоты взлива жидкости на максимальное значение температуры стенки указывает на отсутствие теплопередачи за счет теплопроводности в плоскости стенки, что существенно упрощает вывод уравнения ее нагрева. [c.123]

Теплообменная аппаратура в процессе эксплуатации под действием оборотной воды подвергается не только коррозионному разрушению, приводящему к уменьшению толщины стенки теплопередающей поверхности, но и обрастанию, как биологическому, так и за счет отложений продуктов коррозии и карбонатов кальция и магния, содержащихся в циркулирующей воде. Как коррозия, так и отложения наиболее сильно сказываются на работе трубных пучков кожухотрубчатых теплообменников. Нормальная эксплуатация кожухотрубчатых аппаратов требует периодической очистки внутренних поверхностей трубок от отложений, ухудшающих теплопередачу и уменьшающих сечение охлаждающего потока. Очистку проводят механически (ершами) через каждые 6 мес эксплуатации. Разрушения от коррозии, истирание и механические воздействия при чистке нередко приводят к перфорации трубок. Дефектные трубки изолируют заглушками. Пучок требует полной замены, когда заглушено более 20 % трубок. Срок службы трубных пучков значительно ниже срока службы сосудов и массообменных аппаратов (20 лет) и срока службы трубопроводов (10 лет) и при использовании углеродистой стали и пресной оборотной водой не превышает 2,5 лет. Таким образом, затраты на капитальный ремонт конденсационно-холодильного оборудования на химических предприятиях составляют от 25 до 40 % затрат на ремонт основного оборудования. Следовательно, при выборе материала для трубных пучков конденсаторов-теплообменников небходимр учитывать качество охлаждающей воды и сопоставлять стоимость конструкционного материала с расходами на очистку воды и капитальный ремонт теплообменников. В табл. 2.5 [101 указаны сплавы меди, рекомендуемые для изготовления теплообменной аппаратуры в зависимости от качества охлаждающей воды. [c.32]

На рис. 3.1 приведены поля температур, концентраций мономера и катализатора, а на рис. 3.2 - поля скоростей полимеризации для различных значений Д и а. Видно, что, как и в [2], процесс проходит в основном на входе катализатора в реактор при его смешении с раствором мономера. Температура и скорость в зоне реакции оказываются переменными и зависяш.ими от концентрации реагентов, коэффициента В мот коэффициента теплопередачи через стенку а. Хотя максимум скорости полимеризации наблюдается вблизи зоны ввода катализатора, реакция продолжается и вдоль оси х, что приводит к изменению выхода и свойств полимера по мере удаления от зоны максимума. Образование полимера в разных точках реакционного объема (соответственно при различных температурах) приводит к уишрению ММР полимера по сравнению с наиболее вероятным ММР [РпО)" 1/Рп Р( Л/Рп)] характерным для изотермических условий. Поскольку средняя молекулярная масса и ММР полимерного продукта, как было принято выше, определяются реакцией передачи цепи на мономер, основным фактором, влияющим на эти характеристики, является разность энергий активации реакц передачи цепи и роста На рис. 3.3 показаны зависимости vJ у и vJ от Е -Е , а на рис. 3.4 - вид функции ММР и ее анаморфоза в полулогарифмических координатах lg р (/) от у (кривые 5 и 6). Как видно, для заметного отклонения ММР от наиболее вероятного (прямые на рис. 3.4) значения Е и Е должны отличаться по меньшей мере на несколько единиц, что действительно имеет место. [c.138]

Результаты проведенных исследований на пилотной установке [28, с. 181] по изучению зависимости коэффициента теплопередачи от пода-чи на роторный пленочный аппарат исходной смеси и изменения давления (рис. 3.17), от конечной концентрации примесей (рис. 3.18) и от частоты вращения ротора (рис. 3.19) поаволили установить следующее переработку ( )ильтратов, содержащих до 5% (масс.) примесей, целесообразно проводить в две стадии основное влияние на коэффициент теплопередачи оказывают плотность орошения и частота вращения ротора при понижении давления внутри роторного - испарителя и увеличении частоты вращения ротора процесс теплообмена нтенсиф ицируется. [c.94]

В общем случае теплофшические свойства веществ, входящие в критерий Прандтля (вязкость и температуропроводность), зависят от температуры разнообразным и, как правило, сложным образом [1, 7], поэтому зависимости а(Г ) не представляется возможным выразить простыми аппроксимационными соотношениями. По этой основной причине система расчетных уравнений для процессов теплопередачи оказывается трансцендентной. Такие системы решаются итерационным методом или путем подбора таких значений температур стенок Т х и которые удовлетворяли бы всем уравнениям системы. [c.342]

Одна из основных трудностей при создании такой модели заключается в значительной нестационарности процесса полимеризации, а именно зависимости условий теплопередачи по длине реактора и фактической длины сагиой реакционной зоны от конкретного режима работы,его "предыстории",т.е. режимов,ему предшествующих, числа зон реактора и ряда других [c.209]

Это совершенно неправильное утверждение является следствием некорректного анализа зависимости да от высоты ребра Ь. При дифференцировании <7о по Ь и приравнивании результата к нулю производится деление на всЪ тЬ, т. е. утрачивается решение 5сЬт6 = 0 при тЬ = оо. Между тем именно при этом значении тЬ функция до асимптотически стремится к предельному значению, которое может быть больше, равно или меньше теплового потока д, отводимого с основной поверхности площадью, равной площади поперечного сечения ребра. При Не/тк< с увеличением Ь монотонно растет Яа (так что для любой высоты до>д), приближаясь к предельному значению, зависящему только от Не/тк. В этом случае применение ребра выгодно. Характер изменения да от тЬ (в безразмерном виде) изображен на рис. 3.10. При Не/тк>1 до с увеличением Ь асимптотически уменьшается, так что для любой высоты ребра до<д-В этом случае ребро изолирует основную поверхность и его применение невыгодно. При Не тк= значение до равно д при лю бой высоте ребра, т. е. ребро не влияет на теплопередачу. Таким образом, условие выгодности применения ребра не зависит от высоты, а определяется только числом В1=/1ебо/2 с толщиной в качестве характерного размера, причем в отличие от утверждения авторов зяачению ЬоЬ е12кк= соответствует не максимальное значение передаваемого теплового потока, а неизменное (постоянное) значение до, равное д. Предельное условие выгодности применения ребра (В1 = 1) значительно проще получить непосредственно из условия до д=, где до определяется уравнением (3.11), а д = Не% о1 . (Прим. ред.) [c.126]

Некоторые из применяемых конструкций могут использоваться как для отнятия, так н для подвода тепла — достаточно простого изменения температурного уровня жидкости или воздуха. Другие требуют вспомогательных устройств, третьи — изменений конструкции (от небольших до полного обновления). Температурные пределы для оборудования обычно изменяются в зависимости от характера тепловых процессов, оказывающих основное влияние на коэффициент теплопередачи. При сушке величина Ктв значительно выше в период постоянной скорости, чем в конце процесса. Однако наличие жесткой массы благодаря присутствию влаги может предотвратить обыкновенное смешивание с об-ратнь1м влиянием на /Си. [c.307]