Теплопроводность, тепло развитая поверхность

Передача тепла от нагретой среды, протекающей внутри трубок радиатора, атмосферному воздуху осуществляется без непосредственного контакта через сильно развитую поверхность ребер, имеющихся на трубках, за счет теплопроводности и конвекции. Для интенсификации процессов теплопередачи ребристые трубы могут орошаться снаружи водой. [c.237]

По этим основаниям отвод тепла от контактных трубок является крайне важной задачей для поддержания нужного теплового режима процесса окисления. Практичнее с этой стороны пользоваться для окисления не чистым кислородом, но воздухом, так как балластный азот будет уносить с собой избыток тепла. Применяемые для окисления количества воздуха чаще всего значительно превышают рассчитанные по стехиометрии. Контактные трубки делаются и материала, достаточно дешевого, индиферентного в окислительном, процессе и теплопроводного, стойкого механически. Tajобыкновенная сталь, хотя и имеются указания в патентной литературе на преимущество трубок из нержавеющей, хромоникелевой стали, никеля и даже серебра. При всех прочих равных условиях имеют преимущество трубки не круглого, на прямоугольного сечения более развитая поверхность, преимущества размещения в агрегаты, равномерность слоя <атализатора. Но и круглого сечения трубки при небольшом диаметре оказываются достаточно удобными. [c.505]

Базируясь на представлениях о неоднородности и нестационарности кипящего слоя, объяснены высокие значения его эффективной теплопроводности и получены формулы для расчета коэффициентов теплоотдачи к теплообменным поверхностям. Показано, что интенсификация тепло- и массообмена между потоком и зернами обусловлена величиной развитой поверхностью всех частиц в кипящем слое. [c.431]

Часть тепла при погружном горении передается за счет теплопроводности и излучения от стенок горелки, но поскольку раствор непосредственно соприкасается со стенками, тепло сразу же передается жидкости. Большая часть тепла выделяется в виде физического тепла горячих газов из сопла горелки. Этот поток горячего газа представляет собой огромное количество мельчайших пузырьков с максимально развитой поверхностью теплопередачи. Горячие газы, соприкасаясь с жидкостью, охлаждаются и выходят из раствора при температуре жидкости. Водяной пар, полученный при испарении, отводится с поверхности жидкости вместе с продуктами горения в виде однородной смеси, каждая из составных частей которой имеет собственное парциальное давление сумма давлений равна общему абсолютному или атмосферному давлению над раствором. Таким образом, температура испарения раствора в случае погружного горения несколько ниже его температуры кипения при нормальном атмосферном давлении (табл. 2). [c.105]

Раньше при поглощении хлористого водорода водой для получения более концентрированной соляной кислоты стремились интенсивно отводить тепло из поглотительных аппаратов. Для этого применяли поглотители с развитой поверхностью теплоотдачи в окружающую среду. Поскольку соляная кислота сильно корродирует (разрушает) металлы, то для изготовления поглотительных аппаратов (абсорберов) использовали главным образом керамику и кварц. Эти материалы обладают сравнительно малой теплопроводностью, поэтому увеличение поверхности для [c.115]

В печах пылевидного обжига тонкоизмельченный материал распыляется в потоке воздуха, а в печах кипящего слоя обжигаемые частицы взвешены в потоке воздуха. В печах КС достигается максимальная интенсивность обжига (1000—1800 кг/м -сут) и наиболее высокая концентрация SO2 в печном газе (до 15% SO2). При обжиге в пылевидном состоянии, и особенно во взвешенном слое, наблюдаются следующие преимущества 1) высокая дисперсность обжигаемого материала (что резко уменьшает внутридиффузионные сопротивления и обеспечивает развитие поверхности соприкосновения F) 2) турбулентное омывание всех частиц потоком воздуха 3) возможность понизить избыток воздуха, в результате чего повышается концентрация SO2 в газе 4) высокая теплопроводность взвешенного слоя (тепло передается с большой скоростью конвективным движением частиц) позволяет регулировать температуру размещением непосредственно в слое холодильников — секций парового котла 5) подвижность и текучесть материала во взвешенном слое облегчает выгрузку огарка из печи. [c.59]

Оптимальная степень оребрения теплообменной поверхности определяется двумя основными факторами а) к. п. д. (эффективностью) оребрения и б) соотношением значений коэффициента теплоотдачи на противоположных сторонах теплообменной поверхности. Действительно, степень оребрения, например трубки, может быть увеличена за счет увеличения длины ребер или их количества при соответствующем уменьшении толщины при этом возрастает термическое сопротивление переносу тепла путем теплопроводности ребра, уменьшается к. п. д. (эффективность) оребрения, увеличиваются вес и размеры поверхности. Целесообразность той или иной степени оребрения в сильной степени зависит от соотнощения коэффициентов теплоотдачи на стороне развитой и гладкой поверхности (при одностороннем оребрении) или на противоположных развитых поверхностях (при двустороннем оребрении). [c.237]

Пограничный слой, возникающий при естественной конвекции вблизи полубесконечной вертикальной пластины конечной толщины, рассматривался в работе [42]. Предполагалось, что в пластине имеются произвольным образом распределенные источники тепла, причем выделяемая ими энергия рассеивается в жидкости за счет ламинарной естественной конвекции в установившемся режиме. Используя преобразование Фурье для уравнений теплопроводности и метод разложения в ряд для уравнений пограничного слоя, авторы работы [42] построили распределения температуры и теплового потока в пластине. Проведено исследование ламинарной естественной конвекции около конического, обращенного вершиной вниз ребра [54]. При этом процесс теплопроводности в ребре считался одномерным, а для описания течения использовались приближения типа пограничного слоя, что позволило получить соответствующие профили скоростей и температур. Исследовались течение около вертикальной пластины конечной толщины при постоянном тепловом потоке на ее поверхности и условия кондуктивной теплопередачи в пластине. Геометрическая схема этого случая представлена на рис. 17.5.1, в. Условие постоянства теплового потока приводит к появлению поперечного температурного градиента при у = О, который и обусловливает развитие процесса теплопроводности внутри пластины. [c.480]

Однако тот высокий уровень развития, которого достигли современные крупные энергетические котлоагрегаты, стал возможным благодаря тому, что превращение воды в пар в экранных трубах сопровождается поглощением через стенку трубы огромного количества тепла, в то время как температура самой стенки остается сравнительно низкой. Для наилучшего использования этих чрезвычайно благоприятных свойств экранных труб их устанавливают в топочной камере двумя способами. По первому способу экран из плотно прилегающих друг к другу труб размещается на некотором расстоянии от стен топочной камеры или непосредственно возле стен, защищая футеровку от излучения факела. По второму способу экранные трубы по полупериметру заделывают непосредственно в огнеупорный кирпич. При этом температуры как футеровки, так и экранных труб остаются сравнительно низкими, в" обоих случаях излучение поглощает только половина поверхности экранных труб, хотя частично энергия падающего излучения передается к непоглощающей стороне путем теплопроводности. Если экранные трубы не касаются стен топки, они поглощают падающее излучение от факела, а также излучение, отраженное от кладки (футеровки) и дру- их труб. На рис. 1.17 представлена зависимость эффективного углового коэффициента излучения от плоскости на один или два ряда экранных [c.43]

Передачей тепла, процессами излучения и теплопроводности можно пренебречь, так как площадь фронта горения и нагретых поверхностей невелика, а газ — плохой проводник тепла. Постепенное распространение огня по конструкции, горючим материалам и оборудованию, находящимся в помещении, характеризует собой развитие пожара. Основную роль на этом этапе играет горение поверхностей, а основной характеристикой является скорость распространения пламени. Теплообмен между фронтом горения и горящими участками осуще- [c.25]

Первоначально для установок изотермической абсорбции применялось разнообразное керамическое оборудование типа турилл, целяриусов, башен, охлаждаемых снаружи водой. Низкая теплопроводность керамики обусловила применение главным образом аппаратов с абсорбцией поверхностью воды или кислоты, заполняющей туриллы, целяриусы или другие аналогичные аппараты. Развитие поверхности абсорбции с целью интенсификации процесса было ограничено величиной теплопередающей поверхности и возможностями отвода тепла. Абсорбция может проводиться в аппаратах колонного типа, причем необходимо иметь несколько абсорбционных колонн с промежуточными охлаждением кислоты между ними. [c.493]

При изучении теплопередачи развитых поверхностей в большинстве случаев удобно раздельно рассматривать перенос тепла тепловровод-ностью внутри ребра и теплообмен с окружающей средой на поверхности. Обычно это конвективный или лучистый теплообмен либо оба вида теплообмена, действующие совместно. Могут быть и другие случаи. Например, если на полое ребро из материала с низким коэффициентом теплопроводности с одной стороны падает лучистый тепловой поток от источника с высокой температурой, при анализе необходимо наряду с теплопроводностью учитывать внутренний лучистый теплообмен. [c.14]

Законы переноса вещества и тепла идентичны. Из-за развитой внутренней поверхности имеет место интенсивный теплообмен между обеими фазами, приводящий к гомогенизации системы. Поэтому становится вполне приемлемым использование закона Фурье q = — Я-эф grad Т, определяющего плотность теплового потока q в зависимости от градиента температуры и величины коэффициента эффективной теплопроводности зерна катализатора Хэф. Экспериментальные значения Хдф, найденные различными авторами, например [73], свидетельствуют о том, что на теплопроводность пористых зерен относительно слабо влияют теплофизические свойства твердого материала. Большое влияние оказывает теплопроводность газовой фазы. Однако решающее значение на величину зф оказывают геометрические характеристики структуры, особенно величины площадей наиболее узких мест или окрестности областей спекания, сращивания, склеивания частиц друг с другом. Для приближенной оценки величины Хэф можно рекомендовать монографию [74], в которой представлен значительный объем экспериментальных данных по дисперсным материалам. [c.157]

Установки каталитического крекинга с реакторными блоками использующими псевдоожиженный слой твердого микросфериче ского катализатора, получают преимущественное развитие и яв" ляются наиболее перспективными для крупнотоннажных производств. Устойчивая турбулизация двухфазной системы в псевдоожиженном (кипящем) слое обеспечивает интенсивную тепло-п массопередачу между фазами и постоянство температур во всем объеме слоя. Изотермичность и высокая теплопроводность псевдо-ожиженного слоя способствует стабильности химических реакций между реагентами. Благодаря увеличению поверхности соприкосновения межфазные процессы идут с высокими скоростями. Конструктивное исполнение реакторных блоков каталитического крекинга обусловливается химизмом процесса, а также условиями фазового взаимодействия реагентов с катализаторами —давлением и температурой. Реакторные блоки установок с крупно-гранулированным катализатором значительно уступают по своим технико-экономическим показателям блокам с кипящим слоем микросферического катализатора, особенно блокам, в которых используются лифт-реакторы с полусквозными потоками двухфазных систем, где конверсия происходит в прямоточной восходящей части аппарата. Несложная система циркуляции микросферического катализатора, а также большая гибкость по перерабатываемому сырью позволяют создавать реакторные блокн каталитического крекинга единичной мощности до 4,0 млн. т/год. [c.388]

Компактные теплообменники отличаются большим разнообразием внешних форм и еще большим геометрическим разнообразием внутренних поверхностей, разделяющих потоки теплоносителей. При таком раз1нообразии не может не возникать некоторого дублирования типоразмеров компактных теплообменников. Для того чтобы пояснить терминологию, используемую в этой главе, на рис. 12.1 показана одна из разновидностей основного элемента компактных теплообменников, называемого насадкой. Насадка состоит из двух параллельных пластин и металлических соединительных полос, скрепленных с пластинами. Такое расположение пластин и соединительных полос обеспечивает создание каналов для потока теплоносителей, а также основной и развитой (вторичной) поверхности. Ранее, Б первой главе, отмечалось, что если на равном расстоянии )т двух пластин провести плоскость, то каждую половину соединительных металлических полос можно-рассматривать как продольное ребро. В гл. 8 было описано, как две или несколько одинаковых насадок соединялись посредством разделительных пластин. Такая коиструкция была названа пакетной или сандвичевой . Тепло подводится к насадке через одну или через обе крайние пластины, а отводится от разделительных пластин и ребер к потоку, движущемуся через насадку, при постоянном среднем значении коэффициента теплоотдачи. Поэтому при анализе насадка рассматривается как оребренный канал, а не как теплобменник жидкость — жидкость . Использование пакетной конструкции особенно целесообразно, когда коэффициент теплоотдачи к жидкости мал по сравнению с количеством тепла, которое может быть подведено к пакету посредством теплопроводности при данной площади поверхности теплообмена, заключенной в наса1дке. Естественно, следует иметь в виду, что по мере увеличения числа ребер в насадке ее гидравлический радиус и коэффициент теплоотдачи к теплоносителю уменьшаются, в то время как гидравлическое сопротивление существенно возрастает. [c.418]

Более легкая возгораемость материала с меньшей объемной плотностью может обусловливаться его небольшой теплопроводностью. Концентрирование тепла на начальной стадии горения при дальнейшем нагревании материала приводит к перегревам, способствующим более быстрому, хотя и локальному, нагреву материала до температуры воспламенения. На стадии развития горения и обугливания материала небольшая теплопроводность образующегося угля оказывает защитное действие, поскольку тормозится передача тепла его внутренним слоям. Повышение воспламеняемости с уменьшением объемной плотности объясняется также и тем, что порозность материала возрастает, и его масса имеет более развитую внутреннюю поверхность. Увеличение же поверхности способствует активизации процесса окисления. Такие плотные материалы, как железное дерево, бокаут, самшит не могут удовлетворительно гореть без дутья. [c.37]

Применение дифференциальной термопары (лучше дифференциальной гипертермопары), расположенной в непосредственной близости от входа и выхода охлаждающей воды в измерительный элемент, значительно повышает точность и чувствительность калориметра. Известно, что температура охлаждающей среды влияет на развитие слоя, загрязняющего тепловоспринимающую поверхность [Митор, 1963 Прасолов, 1964]. Это обстоятельство и ряд других (большие растечки тепла, связанные с высокой теплопроводностью материала, приемного элемента, неточность в определении Ai, Сит. д.) сказываются на точности определения величин локального теплового потока, воспринимаемого экранами, с помощью переносного калориметра. [c.107]

В результате этого возникли дополнения к тепловой гипотезе механохимических явлений. Вследствие слабой теплопроводности выделяющееся при измельчении тепло приводит не только к локальному нагреву, но и к состоянию, когда вещество находится в виде ионов и электронов, — магма — плазма . Так, было замечено, что при измельчении наблюдается эмиссия электронов. Благодаря образованию при измельчении поверхностных дефектов твердые диэлектрики имеют на поверхности заряд. Электрический заряд возшикает и при деформации ионных кристаллов. При разрушении между частицами происходит электрический разряд и наблюдается вызванная им люминесценция. Механоэмиссия электронов вызывается их разгоном в поле микроконденсатора разъединяемых поверхностей раскола. Эти явления, если измельчение проводится в жидкой среде, создают условия для гидротермальных реакций. Механизм эмиссии электронов при деструкции твердого тела связан с переходом электронов на более высокие энергетические уровни. Переход таких электронов на стабильные уровни приводит к высвобождению энергии, расходуемой на излучение. Эмиссия возможна также из-за локальных нагревов (термоэмиссия), поскольку в момент разрушения возможно возникновение плазменных температур. Одн ако и модель магма — плазма не охватывает всех явлений. В частности, имеются наблюдения, которые указывают на развитие, в местах контакта не только высоких температур, но и локальных кратковременных давлений, достигающих 150 МПа. [c.152]

Расчеты параметров процесса развития лунки для алюминия (табл. 9) показывают, что по сравнению с одномерной трехмерная модель дает меньшие значения температуры и скорости перемещения поверхности сублимации при этом для скорости отличие более существенно, чем для температуры. Причина уменьшения Тд в. V заключается в том, что через поверхность параболоида в твердый материал уходит больше тепла, чем через плоскую поверхность сублимации. При увеличении плотности потока энергии и сохранении Ро = onst все большая часть поступающей энергии идет на сублимацию, а доля потерь за счет теплопроводности уменьшается. Поэтому, если q велико, то одномерная и трехмерная модели приводят к близким результатам. [c.170]

В отличие от этого, в турбулентном потоке начинает действовать также молярный механизм, который в условиях развитой турбулентности обладает несоизмеримо большей мощностью. Таким образом, перенос тепла в турбулентно движущейся жидкости осуществляется как суммарный эффект, обусловленный явлениями различной физической природы. Относительное влияние каждой из форм переноса определяется состоянием движения жидкости. В потоке с развитой турбулентностью полностью доминирует молярный механизмОднако по мере приближения к поверхности твердого тела турбулентность ослабевает, и на достаточно близких расстояниях от тела действие молекулярного механизма начинает заметно ощущаться. В непосредственной близости от поверхности турбулентность затухает настолько, что молекулярные процессы получают решающее значение. Эту область потока принято называть ламинарным подсл оем. Здесь, если только на поверхности тела не возникают какие-нибудь эффекты, возмущающие движение жидкости, применимы простые законы теплопроводности. [c.154]

Иные условия складываются для развития процесса реагИ рования кислорода с углем по направлению движения дутья. В 0ТОМ направлении создаются прекрасные температурные условия для возникновения и поддержания химического реагирования кислорода с коксовым остатком угля вследствие передачи тепла, экзотермических реакций, к угольной поверхности и кислороду всеми тремя видами теплопередачи — теплопроводностью, конвекцией и лучеиспусканием. [c.141]