Теплообмен и зернистым слоем

На рис. IV. 17 проведено сравнение данных по теплообмену с зависимостью по формуле (IV. 71), полученной при Кеэ < <2-10 для массообмена в зернистом слое из элементов разной формы. Это сравнение показывает, что формула (IV. 71) применима вплоть до значения Кеэ л 5-Ю в широком интервале е = 0,33—0,67 независимо от отношения диаметров аппарата и элементов слоя. [c.152]

Основные данные по теплообмену в зернистом слое собраны в табл. IV. 3 и разделены на группы по методам исследования. [c.159]

В обзоре Баркера [115] собрано большое число данных по теплообмену в зернистом слое. Среди них есть отдельные измерения, которые дали значения коэффициентов теплоотдачи, отличающиеся от большинства других в 5—10 раз [1, стр. 414]. Получены они преимущественно в аппаратах промышленных масштабов с малым отношением высоты к диаметру,. часто с плотным движущимся зернистым слоем. Причина таких резко [c.163]

Применение электронно-вычислительной техники в последние годы позволило решать численными методами многие задачи, связанные с процессами переноса в зернистом слое, при -расчете этих процессов в промышленных аппаратах и при обработке опытных данных, полученных на экспериментальных установках. При этом появилась возможность использовать двухфазные модели зернистого слоя, учитывающие разницу температур между обеими фазами и теплообмен между ними. Ниже рассмотрены некоторые задачи, связанные с методами экспериментального исследования теплопереноса в зернистом слое и требующие учета гетерогенной структуры слоя. [c.168]

При исследовании переноса тепла в зернистом слое можно пользоваться как коэффициентом теплопередачи, так и эффективным коэффициентом теплопроводности слоя. В первом случае теплообмен определяется разностью температур между потоком и стенкой, являющейся границей слоя. [c.57]

Перенос тепла в зернистом слое во многом аналогичен переносу вещества. Различие между обоими процессами состоит в том, что тепло может переноситься не только по движущейся фазе (жидкость или газ), но и по неподвижной (твердые частицы). При анализе процессов переноса тепла в потоках газа при достаточно больших температурах необходимо учитывать также лучистый теплообмен между частицами. [c.222]

Механизм теплопередачи в зернистом слое. В потоках газов с понижением числа Ве твердые частицы начинают играть активную роль в теплопроводности зернистого слоя при атом нарушается подобие процессов тепло- и массопереноса, имеющее место при больших числах Ке. Для анализа процесса переноса тепла в зернистом слое необходимо учесть три механизма теплообмена 1) перенос тепла движущимся газом 2) теплопроводность по твердой фазе через точки контакта частиц и 3) смешанный механизм теплопередачи по газовой и твердой фазам через поверхность их раздела. При высоких температурах необходимо учесть также лучистый теплообмен мы, однако, ограничимся диапазоном температур, характерным для каталитических процессов, в котором лучеиспусканием можно пренебречь по сравнению с остальными механизмами переноса тепла. [c.241]

Теплообмен в неподвижном зернистом слое. Теплообмен при движении теплоносителя через слой зерен или насадки является сложным процессом, зависящим от формы и размера зерен (элементов насадки), материала насадки, порозности слоя, физических свойств теплоносителя, температур теплоносителя и насадки и т. д. [c.293]

Научные исследования, выполняемые в рамках программы, включали разработку математической модели массообмена в реакторе с зернистым слоем, определение расхода, скорости жидкости, а также теплообменных характеристик при ламинарном течении в каналах некруглого поперечного сечения, параметров совместного тепломассообмена гетерогенных систем. [c.8]

Анализ, проведенный в работе [35], показал, что в реальных условиях работы зернистых слоев адсорбентов и катализаторов теплообмен, в отличие от массообмена, полностью определяется теплоотдачей от ядра потока к внешней поверхности частиц твердого тела. Распространение же тепла по частице проходит достаточно быстро. В этом случае для чисто теплотехнической задачи уравнение передачи тепла можно записать следующим образом [c.216]

Величина показателя степени при Re, большая единицы, свидетельствует о переходном режиме движения жидкости. Так, в случае теплообмена для переходного режима движения жидкости в трубках и каналах получена величина т = 1,18 1,24 [169], а при исследовании пластинчатых теплообменников, в которых дополнительная турбулизация потока вызвана сужением п расширением лабиринтной сети каналов, получена величина т= 1,06- 1,15 [34]. Степени, большие или близкие к единице, при критерии Рейнольдса получили также многие исследователи, обобщавшие зависимости по теплообмену при движении жидкости (газа) через неподвижный зернистый слой [82, 120, 188, 194]. [c.186]

Согласно рассмотренному выше пакетному механизму теплообмена, коэффициент теплоотдачи должен быть пропорционален корню квадратному из теплопроводности слоя Х (но не частиц). Поскольку теплопроводность неподвижного зернистого слоя даже при продувании его газом мало зависит от теплопроводности твердого материала [22, 513, 588, 730], то упомянутая зависимость а от Хн вовсе не свидетельствует о влиянии на теплообмен теплопроводности твердого материала. Экспериментальные данные подтверждают зависимость а от теплопроводности неподвижного слоя (но не материала частиц). По одним данным [518] а Ян, по другим [651, 652] [c.306]

Наиболее распространенные в процессах химической технологии случаи теплообмена с зернистыми материалами и различными насадочными телами показаны на рис. 6.9, а—д а — теплообмен неподвижного слоя зернистого материала (насадки) через ограничивающую этот слой стенку [c.140]

Теплообмен неподвижного слоя зернистого материала (насадки) через ограничивающую этот слой стенку. Рещение задачи [c.140]

Движущийся зернистый слой практически свободен от затруднений, возникающих при использовании неподвижного катализатора с малой продолжительностью периода постоянной активности. Однако остальные особенности, присущие неподвижному слою (ограниченная возможность использования внутренней поверхности зерен, неблагоприятные условия для теплообмена внутри слоя и на границе между слоем катализатора и теплообменной поверхностью), полностью сохраняются в движущемся слое катализатора. [c.414]

Сравнение процессов обмена в зернистом слое, в пучке труб шахматного расположения, в отдельном шаре и цилиндре показывает, что теплообмен в слое складывается аддитивно из отдельных актов теплопередачи элементам слоя при средней реальной скорости в узком сечении слоя ( просвете между зернами). В области Re<50 (что соответствует Reg—10) начинаются отклонения между теплоотдачей отдельного, обтекаемого потоком элемента и элемента в слое, во втором случае интенсивность переноса уменьшается более резко. [c.420]

Расчетные формулы по теплообмену в слое зернистого материала [c.218]

Из анализа экспериментальных данных по теплообмену в зернистых слоях следует, что при больших значениях критерия [c.63]

Казенин Д.А. К расчету внешнего стационарного тепломассообмена в продуваемом зернистом слое Ц Тр. МИХМ. Вып. 57. Теплообмен и теплообменная аппаратура хим. производств.—1975.—С. 61- [c.458]

Для большинства псевдо ожижаемых зернистых материалов, вследствие малого размера частиц и достаточно большого значения кз, В1 <0,25, и внутреннее термическое сопротивление редко лимитирует теплообмен. О закономерностях переноса тепла в условиях внутренней задачи для псевдоожиженных систем, можно, видимо, в настоящее время судить лишь косвенно — по данным о переносе вещества (математически оба процесса описываются аналогично), в частности, на примере сорбции псевдоожиженным слоем силикагеля водяных паров из воздушного потока Установлено, в частности, что в случае внутренней [c.466]

В аппаратах фильтрующего слоя зернистый катализатор расположен слоями на одной или нескольких решетках. Поток газовых и жидких реагентов проходит через слои катализатора обычно сверху вниз, а в некоторых случаях и снизу вверх. При этом поток омывает зерна катализатора — происходит катализ и одновременно в слое остаются твердые взвеси, имевшиеся в потоке, отсюда и название — фильтрующий слой. Метод применения катализатора в виде фильтрующих слоев, расположенных по всему сечению реактора или Же внутри теплообменных труб, давно освоен промышленностью и наиболее широко применяется в настоящее время. Однако в последние годы в ряде каталитических процессов фильтрующий слой заменяется [c.9]

На рис. 3.31 представлены акспериыентальные данные по теплообмену зернистого слоя со стенкой камеры, полученные при различ- [c.89]

В опытах по теплообмену трубы с зернистым слоем легко определяется величина N003 величины V и %1 рассчитываются по формулам, приведенным в разделе IV. 3. Переписав уравнение (IV. 47) в явной форме относительно (г, получаем [c.132]

Задача прогрева зернистого слоя газом, имеющим постоянную температуру на входе, решена во многих работах [73—75]. Систематизация и анализ этих решений содержится в. работе [76]. Обычно задачу рассматривают при следую щих упрощающих предположениях внутреннее термическое со противление элементов слоя мало по сравнению с внешним со противлением теплообмену (В1 0) расход газа равномерен по сечению слоя продольная теплопроводность мала по срав нению с конвективным переносом тепла. В этом случае диффе ренциальные уравнения в безразмерном виде можно предста вить так [c.145]

Значительное число исследований теплообмена в зернистом слое выполнено в нестационарном режиме нагревания (охлаждения) слоя. Выше подробно анализировались возможные погрешности этих методов исследования. В работах [106, 107] при проведении опытов в режиме прогрева слоя температуру газа на выходе измеряли только в одной точке на оси аппарата, что также могло привести к ошибкам в определении средних коэффициентов теплоотдачи. Однако основную роль в отклонении полученных зависимостей вниз при Кеэ < 100 (рис. IV. 19, в) играет продольная теплопроводность, не учтенная в методике обработки опытных данных. Пересчет данных [106] по формуле (IV. 67) при 1оАг = 15 для стальных шаров и Хо/Кг = 5 для песка привел к хорошему совпадению опытных точек с зависимостью (IV. 71). Аналогичная коррекция формул, полученных в [107], показана на рис. IV. 19, б. Таким образом, занижение данных по теплообмену в зернистом слое при Кеэ < 100 связано с влиянием продольной теплопроводности, неравномерности распределения скоростей и возможных погрешностей экспериментов, а не с особенностями закономерностей процессов переноса в переходной области течения газа [106]. [c.160]

Данные по теплообмену в зернистом слое при Кбэ = 0,05—10 и Рг 1 собраны в работе [118] на рис. IV. 20 они показаны в виде области экспериментальных точек. Большинство из них получено по результатам измерений Ь методом создания встречных одномерных потоков газа и теплоты [29]. Отличие полученных значений кг отХоэ при Неэ < 1 интерпретируется как результат влияния межфазного теплообмена, и на основе видимых значений ./ определяются коэффициенты теплоотдачи. В работе [119] определяли поля температур на выходе из трубы с зернистым слоем, обогреваемой паром. Коэффициенты теплоотдачи находили путем сравнения этих полей с [c.161]

Теплообмен неподвижного слоя зернистого материала (насадки) через ограничивающую этот слой стенку. Решение задачи о температурном поле, а также о количестве отданного или полученного теила при охлаждении или нагревании неподвижного слоя зернистого материала (насадкн) через ограничивающую этот слой стенку сводят к задаче охлаждения или нагревания твердого тела (имеющего форму аппарата, в котором размещен зернистый материал) в нестационарных условиях. [c.152]

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]

Многие теплообменные и реакционные тexJюлoги-ческие процессы реализуются в аппаратах с неподвижным зернистым слоем. При этом зернистый слой может выполнять роль как активного участника этих процессов, так и вспомогательного инертного тела. Зернистые слои могут состоять из элементов, разнообразных по химическому составу, внутренней структуре, форме и размерам [1, 2]. [c.555]

Эффективная теплопроводность зернистых систем в общем случае определяется одновременным проявлением трех видов теплообмена теплопроводности компонентов зернистой системы, конвективного теплообмена в порах между зернами и излучения. Доля участия в общей эффективной теплопроводности каждого из указанных видов теплообмена зависит от условий, определяемых многими факторами. Совокупный теплообмен в такой геометрически сложной системе, как зернистый слой, трудно поддается теоретическому описанию и экспериментальному исследовадию, особенно при малых размерах частиц зернистой системы (пылевидные материалы), которые склонны к образованию пустот (сводов) и локальных уплотнений. Поэтому исследования целесообразно проводить для более простых случаев, а именно с зернистыми материалами, не образующими внутри себя, пустот (сводов) и уплотнений, т. е. с зернистыми материалами из частиц округл( й формы и достаточно больших размеров в условиях, [c.23]

Имеется значительное количество опубликованных работ по определению коэффициентов теплообмена в зернистом слое. Результаты определений коэффициентов теплообмена собраны в очень полном обзоре Баркера [ПО], а также в работе В. М. Линдина и Е. А. Казаковой [144, 145]. Значительная часть измерений коэффициента теплопередачи в зернистом слое выполнена при нестационарном во времени поле температур. Поэтому, прежде чем перейти к обсуждению работ по теплообмену, необходимо остановиться на методах замера коэффициентов теплообмена в нестационарном во времени поле температур. [c.412]

Наиболее показательной характеристикой струи в зернистом слое является зона циркулящ1и материала вокруг нее. В пределах этой зоны происходит активное перемешивание частиц слоя, значительно возрастает теплообмен [55, 66, 67, 79, 87]. Моделирование слоя путем рационального расположения струй с сопровождающими их областями циркуляции обеспечивает активное перемешивание в прирешеточной зоне аппарата и позволяет исключить нежелательные застойные зоны. Показано [71, 73], что геометрия зоны активной циркуляции материала в окрестности струи описывается изотахой Uy = U вертикальной составляющей скорости газа в слое. Величина U зависит от физических свойств частиц и ожижающего газа. В качестве первого приближения можно принять U = 0,217в (где i/в-скорость витания частиц). [c.111]

В Одесском технологическом институте холодильной промышленности при исследовании непроточного слоя частиц, находящихся у поверхности нагрева, обнаружены явления, аналогичные явлениям при теплообмене с фазовым превращением на поверхностях с пористыми покрытиями. При этом греющая поверхность находилась либо под слоем частиц, либо внутри него (трубчатая поверхность). Подвижный дисперсный слой способствовал ускорению начала кипения и значительной интенсификации теплообмена при кипении жидкости на поверхности нагрева, и при этом полностью исключался процесс накипеотложения при кипении морской воды (рассола). Замечено, что парообразование в зернистом слое начинается при температурном напоре, в несколько раз меньшем, чем в условиях большого объема. Максимальное увеличение производительности исследованного испарителя составило 300% (которое предполагается особенно за счет предотвращения нарастания накипи). [c.24]

На основе так называемой электродинамической аналогии (ЭГДА) П. Ф. Филь-чаков и В. И. Панчишин создали в Институте математики АН УССР ряд моделей электроинтеграторов, поз-ВОЛЯЮШ.ИХ решать многие задачи, описываемые упомянутыми уравнениями, в том числе фильтрацию воды через тело земляных плотин, теплообмен и массообмен в зернистом слое при вынужденной конвекции, распределение температур в плоских сечениях любой формы как при стационарном, так и нестационарном состоянии и др. [c.103]

В ряде случаев варианты конструктивного оформления деталей, размещаемых в псевдоожиженном слое, ограничены, тем не менее имеются благоприятные возможности для надлежащего выбора размера и расположения теплообменных труб, ориентации и формы разного рода устройств, способствующих более однородному псевдоОжижению. Конструктивные соображения могут, однако, потребовать противоположных решений, так что приходится идти на компромисс. Например, химические реакции и процессы массообмена в псевдоожиженном слое протекают обычно более эффективно при меньших размерах газовых пузырей и равномерном их распределении в объеме слоя, это следует учитывать, конструируя систему перераспределительных перегородок. С другой стороны, перемещение твердых частиц, вызываемое движением газовых пузырей, благоприятно сказывается на теплообмене слой — поверхность и перемешивании зернистого материала, в таких процессах, естественно, система перераспределительных перегородок не должна быть чрезмерно развитой, чтобы не препятствовать интенсивному движению теердых частиц. [c.522]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология