Теплообмен между слоем и поверхностью

Расчеты температурных и концентрированных полей в адиабатическом слое катализатора выполнялись по двум. моделям а) двухфазная модель адиабатического слоя, учитывающая процессы конвективного переноса тепла и массы газовым потоком, массо- и теплообмен между наружной поверхностью зерен катализатора и газовым потокам, продольный перенос тепла по скелету слоя [5] б) модель, учитывающая процессы переноса тепла и вещества внутри пористого зерна катализатора (3.22). [c.212]

Перенос тепла. Высокотемпературная зона возникает в результате экзотермической реакции. Необходим какой-либо эффективный механизм переноса тепла, исключающий неограниченный рост температуры в зоне реакции. Перенос тепла в слое катализатора возможен благодаря теплопроводности слоя, внешнему теплообмену (между наружной поверхностью зерна катализатора и реакционной смесью) и внутреннему переносу тепла в таблетке катализатора. В отличие от стационарного случая механизм переноса тепла - необходимый элемент моделирования процесса с реверсом. [c.308]

Приводятся новые экспериментальные данные по теплообмену между слоем и погруженной поверхностью, полученные в аппаратах с решетками, имеющих крупные отверстия и работающих в режиме внутреннего фонтанирования, [c.190]

Локальные (а следовательно, и средние) значения коэффициента теплоотдачи а, по данным ряда авторов, падают с увеличением высоты поверхности 1 - Так, по данным опытов [579], частично представленных на рис. IX-15, а, причем локальное значение а быстро уменьшается с ростом /п, стремясь к постоянному значению. Зависимость а от 1и обнаружена и в других работах [541, 613, 637, 745] результаты одной из этих работ, относящиеся к теплообмену между слоем и наружной поверхностью аппарата, представлены на рис. 1Х-15, б. [c.321]

Различают перенос теплоты внутри слоя дисперсного материала, межфазный теплообмен между фильтрующимся потоком сплошной среды и поверхностью частиц дисперсного материала и теплообмен между слоем материала и теплообменной поверхностью, т. е. с внутренней поверхностью самого аппарата или со специально размещенной в слое материала теплообменной поверхностью. [c.261]

Изучением влияния загрязнения а теплообмен между твердой поверхностью и кипящим слоем занимались Олин и Дин [49]. [c.74]

Работами С. С. Забродского [Л. 33, 46] было показано, что процесс сушки в кипящем слое интенсифицируется, если в кипящий слой поместить нагретые поверхности (аналог сушки с подогревом внутри сушильной камеры). При этом важно отметить, что псевдо-ожиженное состояние зернистого материала резко интенсифицирует теплообмен между нагретой поверхностью (калорифер в кипящем слое) и движущимся газом. [c.227]

I. ТЕПЛООБМЕН МЕЖДУ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ И ПОВЕРХНОСТЬЮ [c.414]

Рабочую скорость прохождения газовой смеси выбирают исходя из анализа трех факторов гидродинамики, теплообмена между слоем и теплообменной поверхностью и массообмена между газом и зернами катализатора. Из гидродинамики следует, что рабочая скорость должна находиться в пределах йт критической скорости взвешивания до предельной, соответствующей уносу. Для расчета рабочей скорости обычно задаются или числом псевдоожижения = wlw или разностью Аг = гг — причем связь между этими параметрами можно выразить соотношением [c.257]

Кондуктивный (и отчасти лучистый) теплообмен между греющей поверхностью и влажным телом, осложненный переносом влаги. Такой теплообмен наиболее-эффективен в первый период, так как он осуществляется при достаточно хорошем тепловом контакте. Влажный материал, прижимаемый к греющей поверхности, прилипает к ней, обеспечивая интенсивную передачу тепла теплопроводностью. Этот вид передачи тепла, необходимого для испарения влаги и нагревания материала, при коидуктивной сушке капиллярнопористых коллоидных тел не является единственным в первый период. Он преобладает лишь тогда, когда сушка происходит при низких температурах /гр, и во второй период сушки, а также при сушке материалов с большой удельной массой. В остальных случаях отвод значительного количества тепла от греющей поверхности осуществляется в результате процесса, связанного с образованием в контактном слое стока тепла. [c.59]

При теплообмене между слоем и помещенной в нем поверхностью С. С. Забродский [21 ] рекомендует следующее соотношение для определения максимального коэффициента теплообмена [c.205]

Величина коэффициента е зависит от /гр и от толщины слоя материала и изменяется в пределах от 0,25—0,35 до 0,75 [43]. Таким образом, при сушке происходят кондуктивный теплообмен между греющей поверхностью и материалом, осложненный переносом вещества, и процесс изменения агрегатного состояния вещества с поглощением тепла и переносом пара к свободной поверхности материала. Интенсивный массообмен в контактном слое при высоких температурах Lp является доминирующим по сравнению с кондуктивным теплообменом. [c.264]

Теплообмен лучеиспусканием между твердой поверхностью и газом, занимающим объем произвольной формы, в значительной мере зависит от формы газового объема. В данном случае целесообразно ввести понятие эффективной толщины излучающего слоя [c.143]

Теплообмен в рабочей камере пламенных экзотермических печей. Источником теплоты в этих печах является пламя, продукты горения. Пламя, футеровка н нагреваемые исходные материалы обмениваются излучением. Роль конвекции при высоких температурах обычно невелика. Лучистый поток от пламени, падающий на поверхность футеровки и нагреваемый исходный материал, частично поглощается и частично отражается. Отраженный поток теплоты суммируется с собственным излучением исходного материала и поверхности футеровки. Вследствие частичной прозрачности, характеризуемой степенью черноты, пламя поглощает часть падающего на него потока, а часть пропускает. Таким образом, нагреваемый исходный материал приобретает теплоту за счет суммарной теплоотдачи от раскаленных газов и футеровки. Если нагреваемый исходный материал частично прозрачен для излучения, то в лучистом теплообмене участвуют глубинные слои материала и футеровки ванны печи. В теплообмене участвуют слои газов, находящиеся между пламенем, футеровкой и исходными материалами. [c.63]

При переходе к задаче об одномерном течении внутри псевдоожиженного слоя примем, что течение каждой фазы подчиняется уравнениям движения идеальной нетеплопроводной жидкости, теплообмен между газом и поверхностью твердой частицы отсутствует, движение одномерно и происходит в поле сил тяжести. [c.171]

Установки коксования на порошкообразном теплоносителе имеют ряд достоинств, благодаря которым они привлекли к себе внимание нефтепереработчиков. Конструктивное решение основных аппаратов (реактора ц нагревателя) установки довольно простое (рис. 41). Нагрев теплоносителя осуществляется в кипящем слое. Небольшие размеры частиц теплоносителя (не более 2 мм) позволяют сравнительно легко его транспортировать но трубопроводам, создавать кипящий, т. е. турбулентный слой, осуществлять интенсивный теплообмен между теплоносителем и коксуемым сырьем и создавать большую поверхность контакта. [c.124]

Теплообмен между кипящим слоем и твердой поверхностью [c.46]

Высокая интенсивность процессов переноса тепла, позволяющая проводить катализ в изотермических условиях даже при значительных тепловых эффектах реакции, является одним из основных технологических преимуществ псевдоожиженного слоя. При этом особое значение имеют две разновидности процесса теплообмена — перенос тепла между отдельными участками слоя, интенсивность которого характеризуется его эффективной теплопроводностью, и теплообмен между кипящим слоем в целом и омываемыми им теплообменными поверхностями. [c.263]

Теплообмен между кипящим (псевдоожиженным) слоем и теплообменной поверхностью применяют для подвода тепла к слою или отвода тепла от него в реакционных, обжиговых и других аппаратах. Для этого теплообменная поверхность в виде змеевиков, труб и т. д. помещается внутри слоя или тепло передается через стенки аппарата с кипящим слоем. [c.462]

Интенсивное перемешивание частиц во взвешенном слое обусловливает высокую эффективность проходящих процессов значительно возрастает скорость внешней диффузии, эффективнее протекает теплообмен между потоком и частицами, между частицами и соприкасающейся с ними поверхностью, легко обеспечивается выравнивание температур в большом объеме слоя и т.д. [c.462]

III. Теплообмен между кипящим слоем и ограничивающими его поверхностями другой температуры — наружными стенками реактора или поверхностями погружаемых в слой теплообменников. Из-за высоких объемной теплоемкости и плотности зерен механизм теплоотдачи в этом случае должен быть аналогичен механизму переноса импульса от поверхности движущихся в кипящем слое тел (см. раздел III.4), определяющему сопротивление этому движению. [c.121]

Теплообмен между кипящим слоем и твердой поверхностью характеризуется коэффициентом теплоотдачи а по обычному уравнению для теплового потока д = аДТ, где АТ = [c.137]

Внешняя массо- и теплопередача. Помимо процессов диффузии и теплопередачи внутри пористой частицы, существенное влияние на макроскопическую скорость каталитической реакции может оказывать массо- и теплообмен между внешней поверхностью частицы и омывающим ее потоком. Гетерогенно-каталитический процесс всегда проводится в условиях интенсивного движения реагирующей смеси при этом в основной части ( ядре ) потока молекулярная диффузия играет пренебрежимо малую роль по сравнению с конвекцией, благодаря которой происходит выравнивание состава и температуры смеси. Y твердой поверхности скорость потока обращается, однако, в нуль поэтому вблизи поверхности Ейзренос вещества будет определяться молекулярной диффузией реагентов. В первых работах по диффузионной кинетике гетерогенных реакций, принадлежащих Нернсту [11 ], принималось, что вблизи поверхности существует слой неподвижной жидкости толщиной б и диффузия через этот слой ли- [c.102]

Низкий лучистый теплообмен между металлическими поверхностями используется в альфолевой изоляции. Эта изоляция состоит из листов алюминиевой фольги, которые располагаются на расстоянии 12,5 мм друг от друга вокруг изолируемого тела. Тепло уходит через изоляцию благодаря излучению, теплопроводности слоев воздуха между листами фольги и конвекции. Теплопотери, вызываемые конвекцией, невелики, если расстояние между листами фольги достаточно мало, а теплопотери, обусловливаемые теплопроводностью, также незначительны, так как воздух — хороший изолятор. [c.497]

Уравнением (IX,5) невозможно воспользоваться, пока не известны зависимость в от С7 и показатель степени т в выражении (IX,4). Корреляция для I/ (е), предложенная применительно к однородному псевдоожижению Ричардсоном и Заки может быть использована для оценки оптимального состояния лишь с небольшой точностью 0,6 обзоре литературы по теплообмену между псевдоожиженным слоем и поверхностью приводят следующее выражение как наиболее надежное [c.381]

Последний член в правой части уравнения (VIII.142) учитывает теплообмен между тонким реакционным слоем и внутренностью частицы катализатора п обозначает направление внешней нормали к активной поверхности. Таким образом, при данной постановке задачи уравнения процесса в тонком реакционном слое ( 111.140), ( 111.142) служат граничными условиями для уравнения теплопроводности ( 111.140). Вводя безразмерные переменные и линеаризуя граничные условия ( 111.141), ( 111.142) в окрестности стационарного режима, имеем [c.362]

Динамические характеристики. Из-за внешних воздействий и (или) изменений внутренних свойств катализатора и реактора в целом температурные и концентрационные поля в слое катализатора меняются во времени. При этом, как было показано, те параметры, влияние которых в стационарном режиме можно было не учитывать, часто оказываются существенными в нестационарном процессе. К таким параметрам можно отнести, например, дисперсию вещества вдоль слоя катализатора, массоемкость и теплоемкость слоя, неравподоступность наружной поверхности зерна, внешний тепло- и массообмен. В стационарном режиме значительное число факторов воздействует на состояние системы независимо и часто аддитивно. Это позволяет использовать более узкие модели и эффективные параметры, отражающие суммарное влияние этих факторов. В нестационарном режиме степень влияния этих же факторов может быть иной и, кроме того, сильно зависеть от состояния системы. Р1х влияние необходимо учитывать порознь. Так, например, дисперсию тепла вдоль адиабатически работающего слоя катализатора в стационарном режиме вполне достаточно представить коэффициентом эффективной продольной теплопроводности. В нестационарном режиме это недопустимо — необходимо учитывать раздельно перенос тепла по скелету катализатора, теплообмен между реакционной смесью и наружной поверхностью зерна и иногда перенос тепла внутри пористого зерна. Из-за инерционных свойств в нестационарном режиме имеют место большие, чем в стационарном, градиенты температур и концентраций на зерне и в слое катализатора. Это приводит, иапример, к отсутствию пропорциональной зависимости между температурой и степенью превращения, непродолжительному, но большому перегреву у поверхности зерна с наилучшими условиями обмена, значительным перегревам слоя — динамическим забросам, на-Л1Н0Г0 превышающим стационарные перепады температур между входом и выходом из слоя могут быть в несколько раз больше адиабатического разогрева при полной степени превращения. Сдвиг по фазе между температурными и концентрационными полями иногда приводит к возникновению колебательных пере- [c.13]

Тепло, выделяющееся при проведении реакции, отводится за счет теплопроводности из глубины пористого зерна к его поверхности. Теплообмен между кипящим слоем и теплообмепным устройством характеризуется коэффициентом теплоотдачи. Поверхность теплообменного устройства, часто работающего в широком диапазоне температур и давлений, зависит от правильной оценки коэффициента теплоотдачи. [c.42]

Теплообмен между кипящим слоем и твердой поверхностью рассмотрен в главе II приведенные формулы позволяют рассчитывать коэффициенты теплообмена между кипящим слоем и теплообмепной поверхностью. [c.106]

В контактных аппаратах с неподвижным катализатором Нельзя применять водяные холодильники, так как вследствие весьма низкой теплопроводности пористых гранул ванадиевого катализатора [порядка 0,57 ккал м-град -ч) у теплообменных поверхностей происходит резкое-падение температуры ниже температуры зажигания катализатора. Кроме того, на холодных поверхностях теплообменных труб может конденсироваться серная кислота, что вызывает быструю их коррозию и порчу контактной массы, находящейся в зоне теплообменников. Эффективная теплопроводность кипящего с лоя достигает 15 ООО ккал/(д1 грй 9.ч) [181, а коэффициенты теплоотдачи столь велики [16, 19], что становится возможным применение водяных холодильников (см. главу IV). При этом не происходит конденсации серной кислоты на холодных поверхностях, омываемых кипящим слоем при снижении температуры до 390° С, т. е. ниже рабочих температур катализа [20]. Теплопередача от кипящего слоя к воде, протекающей в трубах водяного холодильника, происходит много интенсивнее, чем в газовых теплообменниках, которые устанавливают между слоями аппаратов с неподвижным катализатором коэффициент теплопередачи возрастает в среднем в 15 раз. Движущая сила процесса теплопередачи Ai (разность температур) также увеличивается примерно в 2 райа. Таким образом, площадь теплообмена Р, вычисляемая по формуле [c.144]

Распространению теплового излучения в порошках препятствует, вероятно, экранирующее действие частиц порошка, образующих систему малоэффективных (главным образом из-за прозрачности порошков), но многочисленных экранов. В пространстве, заполненном п экранами, лучистый теплообмен, как это следует из уравнения (33), пропорционален Vn+1, уменьшается с увеличением расстояния между граничными поверхностями и почти не зависит от степени их черноты [128]. Установлено, что суммарный тепловой поток через вакуумнопорошковую изоляцию пропорционален толщине слоя изоляции, поэтому свойства ее принято характеризовать эффективным коэффициентом теплопроводности, являющимся функцией температуры. Обычно пользуются средних эффективным, или кажущимся, коэффициентом теплопроводности в определенном температурном диапазоне. Кажущийся коэффициент теплопроводности А, при толщине слоя изоляции более 2—3 см. практически не зависит от толщины и почти не зависит от степени черноты граничных поверхностей. При меньшей толщине коэффициент возрастает из-за непосредственного проникновения излучения сквозь относительно небольшое число полупрозрачных частиц. С увеличением плотности проницаемость порошков снижается и зависимость коэффициента теплопроводности от степени черноты становится более слабой. [c.115]

Исследование теплонепрозрачных порошковых систем убедительно показало, что при случайном размещении металлических чешуек они являются недостаточно эффективным средством против передачи тёпла излуче-мием [130]. Необходимость длительного хранения и транспортировки больших количеств жидкого водорода и гелия и изыскание других способов снижения теплопередачи привели к разработке многослойной изоляции, состоящей из чередующихся слоев изолирующего и экранирующего материалов [6, 119, 130—133]. Отражающие экраны многослойной изоляции уменьшают лучистый теплообмен между поверхностями с различными температурами. [c.119]

Однократное контактирование происходит при теплообмене между паром (или газом) и псевдоожиженным слоем твердого материала (см. гл. XV1I1). Благодаря перемешиванию и большой поверхности частиц теплообмен в слое происходит весьма интенсивно и температуры во всем объеме слоя близки между собой. [c.595]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология