Теплообмен между слоем и поверхностью устройств

В промышленности процессы нитрования, в зависимости от объема производства, ведут периодическими или непрерывными методами, как правило, с использованием нитрующих смесей. При периодическом методе применяют стальные котлы — нитраторы — с большой поверхностью теплообмена в виде рубашек, змеевиков или полых цилиндров, в которые подается вода или холодильный рассол (рис. 13). Нитратор обязательно снабжается хорошо работающей мешалкой, термопарой для непрерывной регистрации температуры и автоматическим устройством, закрывающим подачу нитрующего агента при прекращении размешивания массы или ее перегреве. Особенное значение имеет эффективный массо- и теплообмен, так как реакционная масса чаще всего состоит из двух слоев — кислотного и органического. Добавляемая азотная кислота распределяется между этими слоями и большей частью находится [c.88]

Представленные выше результаты касались в основном свободноконвективного течения в области, ограниченной двумя протяженными плоскими параллельными поверхностями, концы которых закрыты. С помощью такой схемы можно аппроксимировать течение в прямоугольной полости, высота или длина которой достаточно велика. Близкая задача, которая также подробно исследовалась многими авторами, — это задача о течении между двумя параллельными поверхностями, поддерживаемыми при температуре о, когда оба конца канала открыты в окружающую среду с температурой too. Такого рода схема соответствует ряду практических ситуаций, например при расчете электронной аппаратуры, печей и теплообменных устройств. При 0 > too поток входит в канал снизу и благодаря свободной конвекции поднимается вверх, как показано на рис. 14.2.4, а. Течение развивается по потоку, причем если высота канала достаточно велика по сравнению с расстоянием между стенками, то полностью развитое течение может возникнуть лишь далеко от начала. Часто вблизи поверхностей в области входа течение имеет характер пограничного слоя. Некоторые из указанных особенностей были подробно исследованы как экспериментально, так и теоретически. [c.247]

В первой зоне теплообмен как определяющий процесс может отсутствовать, если тепло генерируется на поверхности твердой фазы кипящего слоя (сжигание топлива, обжиг серосодержащих материалов и т. д.). В этом случае тепловое устройство работает как теплогенератор или печь-теплогенератор. В других случаях в первой зоне имеет место развитый теплообмен между твердой и газообразной фазами. [c.479]

Для теплообмена в топке имеют значение вторичные излучатели, роль которых чаще всего выполняют неэкранированные стенки топки, керамические горки и рассекатели, а также под топки, покрытый огнеупорным кирпичом. Вторичные излучатели тем эффективнее, чем больше их температура и излучающая поверхность. Максимальный теплообмен происходит, если поверхности экранов и излучателей параллельны, а толщина слоя продуктов горения между ними минимальна. Вторичный излучатель должен как можно меньше перекрывать поверхности нагрева от излучения факела и не мешать омыванию их продуктами горения. Устройство вторичных излучателей в топке не должно затруднять переход с одного вида топлива на другой. [c.358]

Интенсивный теплообмен между твердыми частицами и газовым потоком (а также между слоем частиц и поверхностью теплообмена) приводит к выравниванию температуры во всем слое, за исключением зон, расположенных у стенок аппарата и газораспределительного устройства ( 10% объема слоя). [c.18]

В реакторных устройствах с кипящим слоем используется мелко дисперсный катализатор вследствие интенсивного перемешивания здесь обеспечивается эффективный массо- и теплообмен между реагирующей средой и поверхностью катализатора, что в конечном счете интенсифицирует реакцию, скорость которой лимитируется внутренней или внешней диффузией. [c.563]

Предлагаемый метод получения высокопотенциального тепла [3] предполагает отвод части тепла из высокотемпературной зоны в середине слоя катализатора. Для этого слой разделяется на две равные части, между которыми смесь отдает тепло реакции в теплообменном устройстве. Для увеличения поверхности регенеративного тепло- [c.200]

Поскольку каталитические реакции обычно связаны с выделением или поглощением теплоты и оптимальный режим требует определенного изменения соотношения между температурой и составом реакционной смеси, катализатор располагается либо отдельными слоями, между которыми размещается теплообменная аппаратура, смесительные и распределительные устройства, либо. 3 трубках, число которых достигает десятков тысяч штук, либо другим каким-нибудь способом. Все это приводит к весьма сложным малонадежным и дорогим конструкциям. Так, на долю катализатора в современном реакторе для производства 1000 т/сут серной кислоты приходится всего 5—8% от объема аппарата реактор содержит пять слоев катализатора, имеет теплообменную аппаратуру из высококачественных сталей с поверхностью 20—35 тыс. м , а масса металла равна 1300 т. Таким образом, развитие традиционных методов реализации каталитических процессов и соответст- [c.258]

В данной главе рассмотрено несколько важных для приложений конфигураций течений. Особенно интенсивно исследовались прямоугольные (вертикальные, горизонтальные и наклонные) полости. Вертикальная полость, две вертикальные стенки которой поддерживаются при различных температурах, а две другие служат в основном для замыкания полости, является, по-видимому, наиболее изученной конфигурацией ввиду ее относительной простоты, а также важности использования во многих практических приложениях. В аналогичных по геометрии горизонтальных и наклонных полостях при их нагревании снизу может развиваться тепловая неустойчивость (см. гл. 13). Большой интерес для исследователей представляют также течения между плоскими параллельными поверхностями, поскольку во многих практических ситуациях геометрию исследуемой области часто можно приближенно представить именно в таком виде. Кроме того, подобного рода конфигурации встречаются во многих практических задачах, например при расчете охлаждения электронного оборудования или при проектировании теплообменных устройств. В указанной схеме течения слой жидкости, как правило, считается бесконечным, а для моделирования полностью) [c.237]

Анализ поверхностных условий, интенсифицирующих теплообмен при кипении жидкостей, позволил выявить, как наиболее оптимальные для кипения хладоагентов, пористые металлические покрытия, полученные методами спекания с поверхностью порошков и металлизации. Экспериментальное исследование теплообмена на этих поверхностях при кипении в большом объеме широкого круга хладоагентов показало существенную интенсификацию теплообмена по сравнению с гладкими поверхностями. Интенсивность теплообмена при кипении зависит от способа нанесения покрытия, теплофизических свойств жидкости, режимных параметров (р, ДТ) и структурных показателей пористого слоя. При этом процесс теплообмена определяется условиями зарождения и роста пузырей за счет испарения тонкой пленки жидкости, заключенной между поверхностью пузыря и стенками капиллярных каналов, имеющих высокую теплопроводность, а также гидродинамическрши явлениями, вызванными этими процессами. Применение порисгых металлических покрытрй теплообменных поверхностей позволяет существенно интенсифицировать теплообмен при кипении жидкостей и улучшить массовые и габаритные показатели охлаждающих устройств. Лит. — 41 назв., ил. — 7. [c.212]

В промышленности процессы нитрования, в зависимости от объема производства, ведут периодическим или непрерывным методами, как правило с использованием нитрующих смесей. При периодическом методе применяют стальные котлы — нитраторы — с большой поверхностью теплообмена в виде рубашек, змеевиков или полых цилиндров, в которые подается вода или холодильный рассол. Нитратор обязательно снабжается хорошо работающей мешалкой, термопарой для непрерывной регистрации температуры и автоматическим устройством, закрывающим подачу нитрующего агента при прекращении размешивания массы или ее перегреве. Особенное значение при нитровании имеет эффективный массо- и теплообмен, для которого необходимо полное смешение, так как реакционная масса чаще всего состоит из двух слоев — кислотного и органического. Азотная кислота из постепенно добавляемого нитрующего агента распределяется между этими слоями и большей частью находится в органическом слое однако реакция идет преимущественно в кислотном слое и с большой скоростью [15]. [c.141]

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]

В контактном теплообменном аппарате диспергирование одной из фаз производится при помощи распылителя той или иной конструкции (сопла, перфорированные тарелки и т.п.). На выходе из распылительного устройства происходит дробление струи на множество капель. При этом в барботажном слое создается развитая поверхность контакта фаз. На струю жидкости, вытекающую из отверстия или насадки, действуют силы инерции и гравитации, силы вязкости, поверхностного натяжения, а также турбулентные пульсации в струе и в самой среде. Капли, образующиеся при распаде струи, в процессе движения соударяются между собой п со стенками аппарата. Таким образом, конечная величина частиц диспергируемой фазы определяется суммарным эффектом трех процессов диспергирования, дробления и коалесценции. Определение этой величины расчетным путем пока еще невозможно из-за недостаточной изученности вопроса. Однако для ряда частных случаев решения уже получены и содержатся в работах Колдер-бенка, Фудзияма, Хейфорта и Тройбэла, Сиемса и др. [3]. [c.66]

Вначале при исключительном распространении в котельной практике слоевых топочных устройств представлялось возможным свести задачу о лучистом теплообмене в топке к применению закона Стефана-Больцмана и к приемам геометрической оптики для определения угловых отношений между горящим слоем топлива и лучевоспринимающими поверхностями налрева. При этом предполагалось возможным принять, что весь процесс горения действительно заканчивается в слое, что топочные газы теплопрозрачны (диатермичны) и не несут в себе твердых частиц горючего и золы. [c.271]

Опыт показал, что перегородки и другие конструкции внутри аппарата, такие как надлежащим образом спроектированные теплообменные поверхности, существенно улучшают контактирование в слое, препятствуя росту пузырей (см. главу VIII). Увеличение перепада давления при наличии таких внутренних устройств обусловлено трением между частицами и поверхностью поскольку при наличии перегородок оно практически пренебрежимо мало, последние обеспечивают достижение компромисса между противоположными требованиями низкого сопротивления и хорошего контактирования. [c.87]

Несколько сложнее оформляется теплообмен смешением при парофазных каталитических процессах, для которых ввод жидких агентов в зону реакции обычно недопустим. Это обусловливается тем, что попадание капель неиспаренных продуктов на разогретую поверхность контактов может приводить к быстрой дезактивации катализатора. Смешение охлаждаемых продуктов реакции с жидким теплоагентом необходимо производить в специальных устройствах, обеспечивающих полное его испарение. При применении газообразных теплоносителей непосредственная подача их на катализатор допустима, но все же нежелательна, так как такой способ не гарантирует быстрого выравнивания температур и концентраций смешиваемых продуктов. Предпочтительнее введение охладителя в свободные пространства между отдельными слоями катализатора, используемые как смесительные секции. [c.260]

Внутри аппарата размещены теплообменная поверхность, состоящая из 12 горизонтально сваренных секций поверхностью охлаждения 86 которые соединены между собой горизонтальными коллекторами оросительно-форсуночного устройства для орошения труб конденсатора водой каплеулавливающего слоя из керамиковых колец 25X25 мм форконденсатора из сребренной батареи для отвода тепла перегрева аммиака (рис. 54). [c.90]