устойчивость тепло и массообмен

В книге дан анализ характерных опасностей, связанных с аварийными залповыми выбросами горючих продуктов, образованием взрывоопасных сред в технологической аппаратуре приведены рекомендации по предот вращению взрывов при проведении типовых гидродинамических, теплообменных, тепло-массообменных, диффузионных и реакционных процессов . даны рекомендации по усовершенствованию и уточнению нормативно-технической документации, устранению внешних источников воспламенения и-повышению энергетической устойчивости химико-технологических процессов предложены новые показатели и методы дифференцированной количественной оценки взрыво-пожароопасности химических и нефтехимических производств. [c.2]

Сушка является сложным тепло-массообменным процессом, сопровождающимся рядом дополнительных явлений, осложняющих его устойчивое протекание. Например, возможно истирание и растрескивание материала, так что поверхность испарения может возрастать в ходе процесса.- [c.514]

В данной главе рассмотрены основные особенности фонтанирующего слоя и условия, необходимые для обеспечения его устойчивости. Изучаются такие гидродинамические характ еристики, как перепад давления, скорость начала фонтанирования, предельная высота фонтанирующего слоя, структуры потоков ожижающего агента и частиц, порозность и диаметр фонтана. Кроме того, для более глубокого понимания структуры фонтанирующего слоя привлекаются результаты исследований по тепло- и массообмену. Везде, где возможно, даны расчетные уравнения. [c.620]

В стратифицированной среде могут возникать также индуцированные выталкивающей силой течения в тепловых факелах и восходящих струях. Эта задача представляет особый интерес при сбросе тепла в окружающую среду и поэтому она всесторонне изучалась для турбулентных течений. Большее внимание уделено осесимметричным течениям, так как на практике они встречаются чаще, чем плоские факелы и струи. Особый интерес в этих задачах представляет высота, до которой поднимается течение в устойчиво стратифицированной окружающей среде. Этот вопрос обсуждается в гл. 4 для ламинарных и в гл. 12 для турбулентных течений. Теплоотдача от тел, погруженных в среду, устойчиво стратифицированную вследствие диффузии химических компонентов, также представляет значительный интерес и имеет большое значение. Соответствующий комбинированный тепло- и массообмен рассматривается в гл. 6. [c.149]

Ф.-х. г. изучает также нарушения устойчивости конвективного потока под влиянием тепло- и массопереноса, ускорение процессов обмена под влиянием вторичных потоков, интенсивный тепло- и массообмен на межфазной фанице, процессы переноса в системах, где происходит контакт трех фаз (напр., в газовых диффузионных электродах). [c.89]

Целью данной статьи не является подробный анализ теорий срыва пламени, который недавно был сделан [1, 3]. Здесь лишь кратко рассмотрены эти теории в связи с изложенным выше материалом. Вследствие чрезвычайно больших трудностей, возникающих при математическом анализе процесса, когда рассматриваются все параметры, связанные с химической кинетикой, тепло- и массообменом и гидромеханикой, различные авторы указывают лишь на некоторые из них, придавая наибольшее значение гидромеханике процесса, теплопроводности, скорости химической реакции ил.ч некоторым комбинациям, определяющим критерии устойчивости и срыва. [c.242]

Итак, перед выбором способа обработки в каждом конкретном случае следует оценивать лимитирующую стадию процесса. В случае сложного процесса обоснованное обобщение требует раздельного изучения контролирующих стадий. Заметим, что из-за устойчивого псевдоожижения работа с очень низкими слоями, как правило, нежелательна. Принимаемая в промышленных аппаратах высота слоя обычно достаточна для установления теплового или концентрационного равновесия на выходе из слоя. По этой причине приводимые в литературе [7, 101, 102] данные о расчете тепло-и массообменных процессов по балансовым соотношениям, видимо, можно считать приемлемыми для большого числа практических случаев. [c.177]

Грануляторы с псевдоожиженным слоем имеют ряд достоинств -большую развитую поверхность фазового контакта, высокую интенсивность тепло- и массообменных процессов, возможность получения гранулированного продукта высокого качества и др. Недостатки -относительно высокие энергозатраты, достаточно узкий интервал режимов устойчивой работы и т.д. [c.115]

Применение вибрационных воздействий в процессе сушки позволяет интенсифицировать тепло- и массообмен между частицами и газом за счет турбулизации пограничного слоя и обеспечить устойчивый гидродинамический режим. [c.222]

Циклонные камерные печи относятся к числу наиболее совершенных для сжигания жидких отходов. Их достоинство определяется главным образом аэродинамическими особенностями (вихревой структурой газового потока). Это обеспечивает высокую интенсивность и устойчивость сжигания топлива с очень малыми тепловыми потерями при минимальном избытке воздуха, соз 1ает наиболее благоприятные условия тепло-массообмена газовой среды с каплями (частицами) отхода. Как следствие, сконструированы малогабаритные реакторы с удельными тепло-массообменными нагрузками, в десятки раз превышающими их в многоподовых, бараба шых, шахтных и других печах. Они позволяют сжигать не только жидкости и суспензии с размером частиц твердой фазы до 300 мкм, но и пылевые отходы. [c.27]

В химической технологии применение вибрационных воздействий позволяет интенсифицировать тепло-массообменные процессы за счет турбулизации пограничного слоя контактирующих фаз в гомогенных и гетерогенных процессах. Использование вибрационных колебаний в сушильной технике открывает широкие возможности для создания эффективных сушильных аппаратов, в том числе безуносных, в которых дисперсные материалы могут быть обрабо- таны в тонком слое в условиях устойчивых гидродинамических режимов, обеспечивающих относительно равное время пребывания частиц в аппарате [4, 5]. [c.25]

Устойчивость реакторов с полным перемешиванием для гомогенных процессов являлась предметом изучения многих исследователей. Система в этом случае описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями первого порядка. В случае гетерогенных каталитических процессов задача сильно усложняется. Модель реактора с неподвижным слоем катализатора рассматривали Лин Шин-лин и Амундсон Анализировался адиабатический реактор, в котором отсутствует радиальный тепло- и массоперенос. Выло принято также, что тепло- и массоперенос в осевом направлении осушествляются только за счет вынужденной конвекции. Скорость потока считалась равномерной по всему сечению реактора, а влияние длины реактора и изменения температуры на скорость потока — пренебрежимо малыми. Тепло- и массообмен происходил на пористой поверхности зерен катализатора. Исследовалась необратимая реакция первого порядка типа А—-В. Более сложные реакции также могут быть рассмотрены с помошью этого метода без введения дополнительных параметров. Полученная система дифференциальных уравнений была решена методом характеристик. [c.262]

Это справедливо только для верхней устойчивой рабочей точки (рис. -12). Как следствие аналогии межд - тепло- н массообменом в конвективном потоке, известной под названием аналогии Нус-сельта или Чплтона — Колборна, имеем [c.183]

Динамические характеристики. Из-за внешних воздействий и (или) изменений внутренних свойств каталитического процесса и реактора температурные и концентрационные поля в слое катализатора меняются во времени. При этом, как уже отмечалось, те параметры, влияния которых в стационарном режиме можно было не учитывать, часто оказываются существенными в нестационарном процессе. К таким параметрам можно отнести, например, эффективную диффузию вещества вдоль слоя катализатора, массоемкость и теплоемкость слоя, неравнодортупность наружной поверхности зерна, внешний тепло- и массообмен. В стационарном режиме значительное число факторов воздействует на состояние системы независимо и часто аддитивно. Это позволяет попользовать более узкие модели и эффективные параметры, отражающие суммарное влияние этих факторов. В нестационарном режиме степень влияния этих факторов может быть ииой и, кроме того, сильно зависеть от состояния системы. Влияние этих факторов 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 режиме, градиенты температур и концентраций на зерне и в слое катализатора, что приводит, например, к отсутствию пропорциональной зависимости между температурой и степенью превращения, пепродол5кительному, но большому перегреву у поверхности зерна с наилучшими условиями обмена. Сдвиг по фазе между температурными и концентрационными полями иногда приводит к возникновению колебательных переходных режимов и даже устойчивых предельных циклов. Это мо- [c.77]

При расчете Р. х. определяют необходимые для достижения заданной производительности и селективности процесса объем аппарата, скорость потока, пов-сгь теплообмена, гидравлич. сопротивление, режим работы, конструктивные параметры (уточняются на основании аэродинамич. испытаний). Расчет выполняют на основе данных по термодинамике и кинетике р-ций, скорости тепло- и массообмена (см. Макрокинетика) с учетом структуры потоков в аппаратах. Наиб, полный расчет, проводимый методом моделирования с использованием ЭВМ, включает определение полей т-ры и концентрации, оптим. режима, схемы теплообмена и циркуляции (см. Оптимизация), а также, наряду с выбором способа управления, анализ устойчивости режима. См. также Массообмен, Перемешивание, Печи, Пленочные аппараты, Теплообмен. [c.205]

Создание устойчивых стекающих пленок жидкости на твердых поверхностях является достаточно эффективным и широко распространенным способом интен-сификащш тепло- и массообменных процессов в системах газ (пар)— жидкость. За счет очень маленькой толщины пленки (0,1-5 мм) сравнительно небольшой объем жидкости в лучших массообменных устройствах удается распределить по поверхности свыше 500 м /м . Это превышает величину межфазной поверхности, которая может быть достигнута при барботаже. Следует учесть, что при использовании стекающих пленок высокие значения межфазных поверхностей можно получить при очень низком гидравлическом сопротивлении и высокой пропускной способности контактного устройства. Именно поэтому пленочные массообменные аппараты широко испо шзуются в процессах газоочистки, абсорбции и десорбции, испарения, контактного охлаждения, конденсации, выпарки и ректификации. Здесь рассматривается массообмен при пленочном течении жидкостей в массообменных устройствах простой конфигурации — плоскопараллельных каналах и вертикальных трубках. Массообмен в более сложных устройствах будет рассмотрен в разделах 6 и 14. [c.290]

В топке с плоскими параллельными струями создаются благоприятные условия для интенсивного выгорания. После воспламенения, когда в ядре горения устанавливаются высокие температуры и раскаленный углерод в состоянии энергично реагировать, при подаче вторичного-воздуха в среднюю часть начального сечения пылевоздушной струи обеспечивается своевременный ввод его в процесс горения. Ограничение эжекции топочных газов оптимальным количеством, необходимым для зажигания, соответствующим выбором величины простенка между горелками способствует повышению действующей концентрации кислорода в факеле и уменьшению степени рециркуляции газов и тем самым повышает скорость химических реакций. Повышенный темп падения скорости в тонких струярс позволяет применить высокие скорости истечения из горелок, что турбулизирует газовую среду факела, ускоряя тепло-и массообмен в ней, а также увеличивает относительное перемещение пылинок, усиливая обменные процессы с частицами. Горение факела в виде системы плоских параллельных струй, в которой при устойчивом зажигании ускоряются процессы тепло- и массообмена и создаются благоприятные условия для развития химического реагирования, протекает интенсивно. [c.406]

Имеется еще один фактор, который непременно должен быть учтен при выборе непрерывного процесса. Это фактор — производительность. Далеко немаловажным является то обстоятельство, что по трубопроводам непрерывнодействующей установки будут перемещаться потоки, составляющие 5—10 м /ч (или более) или всего лишь десятки — сотни литров в час. В первом случае процесс будет устойчивым, возможные колебания производительности не окажут существенного влияния, тепло- и массообмен в аппаратах будет стабильным, теплопотери относительно невелики, исполнительные механизмы и датчики систем контроля и автоматизации будут работать надежно. Во втором случае, при малых потоках, процесс будет неустойчивым. Незначительные колебания будут резко сказываться на тепло- и массообмене, контроль и автоматизация будут нестабильны, относительные теплопотери велики. Такая установка может эксплуатироваться только внутри помещения, поскольку вне здания нестабильность ее работы только возрастает из-за температурных перепадов. [c.252]

Стали аустенитного класса. Высоколегированные стали с аустенитной структурой, обладая достаточно высокой прочностью, сохраняют пластичность и вязкость вплоть до гелиевых температур. Поэтому они широко используются в технике низких температур, являясь также одним из основных конструкционных материалов для изготовления тепло-и массообменных аппаратов. Наибольшее распространение получили аустенитные стали марок 12Х18Н9Т и 10Х18Н10Т с высоким содержанием хрома и никеля. Они характеризуются устойчивостью к нагревам при штамповке, горячей гибке и сварке, что обеспечивается присадкой титана, и высокими антикоррозионными свойствами за счет большого содержания хрома (17—20%) и незначительного количества углерода -(менее 0,12%). Из сталей этих марок выполняются некоторые типы трубчатых теплообменников, механически нагруженные элементы регенераторов и ректификационных колонн (обечайки, крышки, днища) и, кроме того, фланцы, трубы, болты, гайки и пр. [c.272]