Теплообмен при барботаже газа

Контактные теплообменники нередко используются также в системах жидкость—газ, пар барботаж газа (пара) через слой жидкости теплообмен в скрубберах на насадке, орошаемой сверху жидкостью при подаче газа снизу впрыск диспергированной жидкости в газовую среду (кстати, в среду другой жидкости — тоже, тогда это системы жидкость—жидкость). [c.526]

На основании этих наблюдений можно предположить следующую физическую модель передачи тепла от стенки к жидкости в случае барботажа газа (рис. 1). В зоне 1 поверхности, прилегающей к перемычке между пузырями ближнего к стенке ряда, теплообмен происходит так же, как на начальном участке пластины, обтекаемой турбулентным потоком что описывается уравнением [c.119]

При увеличенной тепловой нагрузке, когда скорость газов в туннеле горелки достигает более 25—30 м/сек, барботаж газов изменяется. Струя продуктов сгорания, обладающая значительной кинетической энергией, ударяется о воду и разбивается на множество мелких пузырьков. Чем большей скоростью обладает газовый поток, тем больше образуется пузырьков и тем больше создается межфазная поверхность, через которую происходит теплообмен между продуктами сгорания и водой. Пузырьки газа, всплывая вверх, под действием гравитационных сил увлекают за собой близлежащие слои воды. В результате барботаж газов (через воду) сопровождается интенсивным перемешиванием воды в различных зонах резервуара. Между образующимися пузырьками газа и водой происходит непрерывный тепло- и массообмен. Предположим, из туннеля горелки выходят высокотемпературные продукты сгорания, имеющие коэффициент избытка воздуха ат = 1,55 (точка росы /р = 52°С), и барботаж газов происходит в основном в нижние слои воды, которая имеет температуру 30° С. В этом случае парциальное давление водяных паров в продуктах сгорания составляет 102 мм рт. ст., а парциальное давление водяных паров в пленке воды, примыкающей к пузырькам, — 31,8 мм рт. ст. [c.115]

Теплообмен при барботаже газа. Барботажный слой во многом аналогичен псевдоожиженному и в том, и в другом имеется сплошная фаза, в которой движется дисперсная фаза в виде твердых частиц или пузырьков газа. И в том, и в другом интенсификация теплообмена связана с возмущениями ламинарного пограничного слоя на теплообменной поверхности и переносом присоединенной массы сплошной среды на элементах дисперсной фазы. [c.303]

Более эффективное выпаривание осуществляется в современных выпарных аппаратах с п о г р у н< н ы м и горелками одна из конструкций таких аппаратов приведена на рис. 1Х-20. При барботаже нагретых газов через слой раствора создается значительная межфазовая поверхность и происходит перемешивание жидкости пузырьками газа. В результате достигается интенсивный теплообмен. [c.376]

Также достаточно эффективны при проведении таких процессов барботажные газлифтные аппараты (см. 6.7.2). В таких аппаратах образование пузырей на отверстиях может происходить при достаточно сильном восходящем движении жидкости. Это снижает время образования пузырей и, соответственно, их средний размер. Восходящее движение жидкости со скоростью до 2 м/с образуется в газлифтном аппарате за счет разности плотностей газо-жидкостной смеси в барбо-тажной трубе и жидкости с небольшим содержанием очень мелких пузырей в циркуляционной трубе. Высокие скорости движения жидкости позволяют насыщать газом несмешивающиеся жидкости с большой разницей плотностей или жидкости, содержащие твердые вещества, например порошковый катализатор. Конструкция газлифтных аппаратов позволяет размещать в них большие теплообменные поверхности, что дает возможность использовать их для проведения процессов, протекающих с большим тепловым эффектом. Вследствие большой скорости течения жидкости в барботаж-ной трубе значительно уменьшается влияние продольного перемешивания жидкости и снижается дисперсия пузырей по времени пребывания. [c.48]

При интенсивном барботаже на тарелке барботажного аппарата могут наблюдаться три зоны распределения жидкости. Нижняя зона —зона барботажа — представляет собой сплошной слой жидкости, пронизанный пузырьками газа. Над ней находится зона пены, а еще выше — зона брызг. При малых скоростях газа, которые обычно поддерживаются в барботажных аппаратах, основная масса жидкости находится в зоне барботажа и количество пены и брызг невелико. Между тем диффузия массы и теплообмен идут наиболее интенсивно именно в слое пены [7], обладающей большой межфазной поверхностью, непрерывно и быстро обновляющейся. Даже при малой высоте пенного слоя по сравнению с высотой зоны барботажа он имеет превалирующее значение. Следовательно, увеличением слоя пены за счет уменьшения слоя барботажа можно резко интенсифицировать процесс. Увеличение слоя пены может быть достигнуто повышением скорости газа. [c.11]

В обычных производственных условиях при эксплуатации аппарата с погружной горелкой трудно поддаются изучению процессы, вызываемые барботажем нагретых газов, особенно связанные со структурой газожидкостного слоя и действием газовых пузырьков в жидкости. Придавая большое значение гидро-динамике и теплообмену, возникающим при барботаже нагретых газов в жидкости. Московский энергетический институт построил экспериментальную установку, позволяющую имитировать работу погружных горелок и моделировать процессы барботажа с помощью различных барботеров. [c.79]

ТЕПЛООБМЕН ПРИ БАРБОТАЖЕ НАГРЕТОГО ГАЗА В ЖИДКОСТИ [c.109]

Интенсивность теплообмена между твердой поверхностью и газожидкостной смесью с барботажем газовых пузырей практически не зависит от свойств газа, давления в аппарате (приблизительно до 2-10 Па), поверхностного натяжения жидкости, конструкции газораспределителя и места расположения теплообменного элемента в пучке горизонтальных труб, зависимость ее от величины теплообменной поверхности незначительна. Наоборот существенное влияние на а оказывает скорость барботирующего газа и свойства жидкости. Согласно имеющимся данным [29], незначительная начальная скорость газа (Иг 0,01 м/с) изменяет ве- [c.136]

На тарелке барботажного аппарата можно наблюдать три зоны, в которых распределяется жидкость. Нижняя зона представляет собой сплошной слой жидкости, пронизанной пузырьками газа, — это зона барботажа.. Над ней находится зона пены, а еще выше — зона брызг. При малых объемных скоростях газа, которые обычно поддерживаются в барботажных аппаратах, основная масса жидкости находится в слое барботажа, количество пены и брызг невелико. Между тем наблюдения В. Н. Стаб-никова и других показывают, что диффузия массы и теплообмен [c.124]

Теплообменные аппараты с рубашками (рис. 2.2) используют в химической промышленности как обогреваемые (охлаждаемые) сосуды для проведения химических реакций. Как правило, они работают под избыточным давлением и в зависимости от характера технологического процесса носят название автоклавов, нитраторов, полимеризаторов и др. Для обеспечения более интенсивной теплоотдачи от стенки аппарата к перемешиваемой среде используют механическую мешалку (см. подраздел 1.22) или барботаж паром или сжатым газом (см. подраздел 1.24). [c.33]

Сходство между жидкостью и слоем проявляется при помещении в него перемешиваюишх устройств. Закономерности макросмешения в псевдоожиженном слое твердых частиц и жидкости сопоставимы при барботаже газа. Однако аналогия с жидкостью наблюдается лишь при пропускании через зернистый слой достаточного для его псевдоожижения кол-ва газа. Напр., если газ вводят неравномерно по сечению слоя, возникают зоны, где частицы неподвижны. Такие неподвижные (застойные) зоны могут образовьшаться на разл. конструкц. элементах аппарата (на внутр. теплообменных устройствах и др.). В застойных зонах могут протекать нежелательные побочные процессы, возникать агломераты твердых частиц и т. д. Если в ходе хим.-технол. процесса частицы укрупняются, возможно прекращение П. [c.134]

В различного рода массообменных аппаратах с тарелками, позволяющих пропускать газ пузырьками Или струями чербз слой жидкости, процесс диффузионного обмена происходит при разных условиях соприкосновения газа и жидкости. Независимо от конструкции тарелки пространство над ней можно разделить на три зоны. Нижняя зона — зона барботажа — представляет собой сплоншой слой жидкости, пронизанный пузырьками газа. Над ней находится зона пены, а еще выше — зона брызг. При малых скоростях газа, которые обычно поддерживаются в барботажных аппаратах, основная масса жидкости находится в зоне барботажа и количество пены и брызг невелико. Между тем, диффузия массы и теплообмен идут наиболее интенсивно именно в слое пены, обладающей большой межфазной поверхностью, непрерывно и быстро обновля1ющейся. Даже при малой высоте пенного слоя по сравнению с высотой зоны барботажа он имеет превалирующее значение. Следовательно, увеличением слоя пены за счет уменьшения слоя барботажа можно резко интенсифицировать процесс. Увеличение слоя пены может быть достигнуто повышением скорости газа в полном сечении агшарата Шг, являющейся наиболее влиятельным параметром [173, 231, 307], определяющим характер гидродинамического режима газожидкостного слоя (см., например, [223, 297, 348, 389]). , — [c.29]

В сернокислотной промышленности широко применяются выпарные трехкамерные аппараты погружного горения (рис. 4.2). Слабая серная кислота поступает в третью камеру (по ходу газа) и но внутренним каналам в перегородках постепенно перетекает во вторую и далее в первую камеру. Газ из топки поступает в камеры через барботажные трубы и колена, находящиеся в перегородках концентратора. Интенсивный теплообмен меладу холодной кислотой и герячими газами обеспечивается в процессе барботажа. [c.143]

В прямоточном контактном аппарате выпаривание жидкости протекает в пределах оптимальных режимов барботажа дымовых газов, когда достигается интенсивный теплообмен при соответствующих гидродинамических условиях. Скорость газового потока в контактной камере при обычных условиях достигает 3— 4 м/с, а скорость подъема жидкости соответствует 0,03—0,04 м/с, что опреде у1ет время контакта и производительность выпарной установки по концентрированному раствору. Газ в виде продуктов сгорания и водяного пара поднимается вверх и разделяется на отражателе 11, а затем удаляется через брызгоуловитель 12 в конденсатор. Концентрированный раствор накапливается в отстойнике 10. [c.262]