Теплопередача температура стенок

Отложения на стенках вызывают увеличение термического сопротивления стенок и приводят тем самым к ухудшению теплопередачи к жидкости. Следствием этого является уменьшение отвода тепла и повышение температуры стенки в соответствующем месте. [c.268]

Для полного расчета реактора требуется знание начальных и граничных условий, таких как характер теплопередачи у стенок реактора или заданные температуры стенки. Для получения численных решений необходимы экспериментальные данные по коэффициенту трения, эффективной теплопроводности и эффективной диффузии, или по коэффициентам тепло- и массопередачи. Обзор данных для неподвижного и кипящего слоев твердых частиц приведен ниже. [c.245]

Параметр л, можно назвать безразмерным коэффициентом теплопередачи г/о—безразмерной температурой стенки реактора. [c.43]

В исходные данные для проектирования включены назначение аппарата, расчетная поверхность теплопередачи, средняя температура стенки корпуса (например, температура обечайки), средняя температура стенки, разделяющей теплообменивающиеся среды (напри- [c.89]

Температура дымовых газов над перевальной стенкой особенно важна. Высокой температуре газов на перевале соответствует высокая теплонапряженность поверхности радиантных труб, температура их стенок и большая вероятность коксообразования. Отлагаясь на внутренней поверхности труб, кокс затрудняет теплопередачу, что приводит к дальнейшему повышению температуры стенок и к их прогару. [c.283]

Рис. 4.39. Коэффициент радиационной теплопередачи и средняя температура стенки жаровой трубы /ст в зависимости от содержания водорода в топливе н, [149].

Для сохранения защитной пленки на поверхности труб необходим постоянный тщательный контроль температурного режима в печи температура стенок труб должна измеряться в нескольких местах по их длине. Требуется также контролировать процесс сжигания топлива и следить за направлением излучения горелок для предотвращения местных перегревов труб. Нельзя допускать больших отложений кокса внутри труб, что снижает теплопередачу и может привести к местному перегреву их стенок. При использовании метода паровоздушного выжига кокса нужно добиваться полного его удаления, поскольку только на очищенной от кокса внутренней поверхности труб защитная оксидная пленка может восстанавливаться. Кроме того, в целях восстановления пленки рекомендуется продувать трубчатый змеевик после выжига кокса смесью пара и воздуха в течение нескольких часов. Такую же обработку следует производить после ремонта змеевика, связанного с заменой труб. [c.171]

При этих допущениях математическую модель рассматриваемого процесса можно представить системой уравнений материального и теплового балансов для элементарного объема трубчатого реакторного устройства. С этой целью выделим элементарный объем трубы, заполненный катализатором, на расстоянии от I до / + (И. Обозначим массовый поток кислородсодержащего газа с плотностью у г и теплоемкостью через Fo, текущую концентрацию кислорода в нем — С, содержание кокса на катализаторе — р, насыпную плотность катализатора — у, теплоемкость его —с,,, долю свободного объема в слое — е, сечение трубы — 8, температуру процесса — Т, скорость реакции, измеренную по кислороду и отнесенную к единице реакционного объема — ю, соотношение скоростей реакции по кислороду и коксу — Р, тепловой эффект реакции (положителен для эндотермического процесса) — д, коэффициент теплопередачи через стенку — к- , поверхность трубы на единицу длины ее слоя — 5 01 температуру наружного воздуха — Гн. [c.306]

Здесь приведены три структуры расчета в порядке их упрощения. В первых двух предусмотрен расчет лишь тех температур стенок, которые необходимы для обеспечения требуемой точности определения коэффициента теплопередачи. Во всех трех структурах принято, что термическое сопротивление несущей поверхности R, известно (приведено в исходных данных либо рассчитано вне структур). [c.79]

В общем виде алгоритм представлен на рис. 7.25. Расчет поверхности теплообмена производится итерационно с уточнением температуры стенок трубы. Определение коэффициентов теплопередачи прп этом производится с учетом агрегатного состояния потоков в трубах и межтрубном пространстве. [c.378]

В трубчатых печах, в которых происходит перегрев углеводородов до высоких температур, на внутренней поверхности труб осаждаются возникающие в результате разложения углеводородов слои кокса. Образование кокса, обусловленное, прежде всего, температурой стенки трубы, а вследствие этого и тепловой нагрузкой поверхности труб, особенно проявляется у углеводородов с большим молекулярным весом. Слой кокса, лишь незначительно снижающий теплопередачу, существенно повышает температуру поверхности труб и потери давления печи. [c.120]

Значения коэффициента Кф неразрывно связано с коэффициентами авн, ан.п и термическим сопротивлением. При промышленных испытаниях без измерения температур стенки не удается совершенно строго разделить авн и ан.п, однако сопоставление расчетных и фактических данных дает возможность установить причину неудовлетворительной работы АВО. Примерное разделение Кф на авн и а .п возможно расчетом в том случае, если расчет по экспериментальным данным показал, что авн > > 5000 Вт/(м2 К), а термическое сопротивление близко к заложенному в расчет. Уменьшение расходов теплоносителей приводит к снижению значений Ивн и ссн.п, при этом сильное влияние на последний оказывает расход воздуха, так как общий коэффициент теплопередачи при правильно выбранной схеме обвязки АВО и секций практически полностью определяется теплоотдачей со стороны воздуха. [c.76]

Основные технологические трудности в проведении процессу связаны с отложением кокса в трубах печей. Так как кокс имеет низкий коэффициент теплопередачи, для достижения заданной температуры выхода продукта из печи при отложении кокса повышается температура стенки трубы, что ускоряет разрушение металла. Кроме того, отложения кокса уменьшают сечение трубы, в результате повышается гидравлическое сопротивление змеевика печи. [c.129]

Однако для комплексных тепловых расчетов необходима не только величина коэффициента теплопередачи, но и значение температурного воздействия. При обогреве реакторов конденсирующимися теплоносителями следует принять в качестве температурного воздействия температуру насыщения паров теплоносителя при давлении паров в рубашке реактора. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующихся паров к стенке определяется [2, 24] скрытой теплотой конденсации г, температурным перепадом между температурой насыщения 4 и температурой стенки реактора 4 и теплофизическими свойствами конденсатной пленки. Следовательно, в общем виде для насыщенных паров теплоносителей можно считать, что коэффициент теплопередачи ). [c.44]

Как уже указывалось, длительность пребывания смеси в зоне реакции трубчатого змеевика зависит от скорости теплового потока, или величины теплового напряжения стенок труб. Однако существуют определенные ограничения, обусловленные максимально допустимой температурой стенок труб н условиями теплопередачи в топочной камере. [c.31]

Процесс необходимо проводить прн постоянной температуре (—15° С). Поэтому используется реактор с перемешиванием, позволяющим поддерживать одинаковую тем-пературу во всей реакционной массе (рис. 111-8). Эффективное перемешивание приводит к высокому коэффициенту теплопередачи через стенки реактора. Если прп малых степенях превращения для этого достаточно обычного перемешивания, то при больших степенях превращения вследствие увеличения вязкости среды требуются особые условия. Действительно, простое перемешивание уже не может создать турбулентные потоки, и поэтому становится необходимым разделить реакционную массу на небольшие объемы, которые перемещались бы к стенкам реактора, охлаждались и затем перемешивались. [c.129]

Задача № 13. Расчеты на теплопереда-цу. Определение коэффи- циентов теплопередачи, температуры стенки, поверхности теплообмена в Теплообменниках, раекодов охлажденного или нагревающего агентов, тепловой нагрузки - 2 часа. [c.277]

Иногда теплопередача соприкосновением и теплопередача через стенку невозможны. Например, при теплопередаче температура в теплообменнике может быть слищком высокой или обменивающиеся теплотой среды могут оказывать сильное коррозионное воздействие на материал стенки. В этих случаях возникают трудности выбора конструкционного материала с большой термической и коррозионной стойкостью, обладающего одновременно высокой [c.385]

Чтобы записать подобное уравнение для реактора периодического действия, необходимо приравнять скорость изменения энергии смеси и разность теплоприхода и теплорасхода реактора за единицу времени. Теплоприход обусловлен тепловыми эффектами реакций (если они экзотермические), теплорасход — теплопередачей через стенку реактора. При расчете теплоотвода примем, что теплоемкость стенки очень велика по сравнению с теплоемкостью реагирующей смеси, и поэтому температуру стенки можно считать постоянной. Если реактор снабжен рубашкой, через которую прокачивается хладоагент, то при достаточно большой скорости прокачки темперагуру хладоагента также можно считать постоянной. При этих условиях уравнение теплового баланса запишется так [c.20]

Для случая неаднабатнческих реакторов и реакторов, снабженных рубашками, простейший метод, позволяющий в первом приближении учесть изменение температур, предусматривает допущение о локализации этих градиентов у стенки. Иными словами, предполагается, что по поперечному сечению реагирующей среды температура системы имеет постоянное значение Т( (как это имеет место в реакторе идеального вытеснения), но у стенки она меняется до значения Тц7, причем изменение носит ступенчатый характер (рис. 10,г). Такое допущение, несомненно, является весьма грубым, хотя оно и лучше допущения о равенстве и Т у. С учетом сказанного расчет адиабатического реактора проводят так же, как и реактора идеального вытеснения (как это указано в 2.2, а также в Приложении II к настоящей главе), с той лишь разницей, что теперь в уравнение теплового баланса вводится член, характеризующий теплопередачу через стенку. Для наглядности рассмотрим цилиндрический реактор вытеснения, у которого 11А — площадь стенки, соответствующая элементу объема реактора с1Уг, приведенного на рис. 9. Если г — радиус цилиндра, то нетрудно видеть, что ёА =2с1Уг/г. Следовательно, количество тепла, перенесенного от среды к стенке в элементе йУг, будет равно [c.54]

В работе Хэнреттимеханизм теплопередачи возле стенки объясняется так некоторая масса жидкости соприкасается со стенкой и температура ее становится равной температуре стенки затем эта масса жидкости заменяется другой. [c.79]

При этом сопротивление газового и воздушного трактов возрастает незначительно и нет необходимости в применении мощных вентиляторов и дымососов. Е.ажным достоинством такого воздухоподогревателя является то, что температура стенки тепловой трубы (при квалифицированном выборе конструктивных характеристик н заполнении тепловой трубки теплоносителем) во время работы поддерживается значительно выше точки росы, что создает условия для на. ежной эксплуатации аппарата в коррозионной среде. В отличие от воздухоподогревателей обычных конструкций, где сквозная коррозия труб приводит к перетоку части воздуха в дымовые газы, разрушение стенки тепловой трубы мало отражается на работоспособности аппарата. При этом незначительно уменьшается поверхность теплопередачи. [c.87]

Гидравлические потери напора зависят от скорости движения потока, его вязкости, длины печпых труб, их диаметра, чистоты внутренней поверхности, местных сопротивлений в двоппиках или калачах. С увеличением скорости движения сырья возрастает коэффициент теплопередачи, снижается температура стенок труб и, как следствие, удлиняется пробег печи без чистки змеевика. При больших скоростях потока для одной и той же производительности печи диаметры труб могут быть меньшими, а компактное их размещение в камерах позволяет иметь малогабаритную конструкцию. Однако эти возможности весьма ограничены. Анализируя несколько преобразованную универсальную формулу Дарси — Вейсбаха для расчета потерь напора, можно убедиться, насколько быстро возрастает гидравлическое сопротивление с уменьшением диаметра печных труб и увеличением скорости потока [c.95]

Обзор экспериментальных данных но теплопередаче на стенку реактора с зернистым слоем дан в монографии Аэрова и Тодеса [34]. Непосредственное измерение профиля температур поперек слоя проведено Ханратти [39]. [c.254]

Согласно классификатору (см. рис. 17) задачи расчета теплопередачи в сечении подразделяются на задачи расчета коэффициента теплопередачи (ТПОП) и задачи расчета температур стенки (ТП021). Здесь рассмотрены задачи расчета теплопередачи в сечении всех распространенных видов теплопередающей поверхности в однородных либо многослойных ребристых (развитых) и гладких (неоребренных) поверхностях любой формы. Описаны новые, наиболее точные методы и структуры расчета. Предложена универсальная структура расчета теплопередачи в сечении, пригодная для всех 36 возможных видов поверхности любой формы, т. е. с предельно широкой областью приложения. Таким образом, заложена надежная методическая и структурная основа синтеза универсальных алгоритмов расчета теплопередачи в сечении. В рассмотренном объеме задача решена впервые. [c.68]

Независимо от выбора искомой поверхности точность расчета коэффициента теплопередачи определяется совершенством учета всех термических сопротивлений. Коэффициенты теплоотдачи opi, аор2. ОПЬ оп2 обычно ЗЗВИСЯТ ОТ ТеМПератур стенок /opli /op2t /оп , оп2 которые в свою очередь неизвестны и могут быть найдены итерациями. Следовательно, уравнения (5,1)—(5,25) при- [c.70]

В момент времени ti прекращается иодача реагента а / 2 и начинается нагревание реагента, продолжающееся до момента врс-Чени t-j. Моде.чью системы яв./нется ураннение теплопередачи через стенку аппарата, а изменяющимся параметром—температура в нем. В момент 2 нагревание заканчивается, начинает-я реакция, а мС де,.чью является система уравиеинн периодического реактора (тепловой и материальный баланс), изменяется концентрация реагента. Так как условия реакции изотермические, выделяющееся тепло реакции пере-дает я хладагенту. Последовательность операций определится моделью их смены. [c.155]

Вероятностно-статистический метод оптимизации проектных решений для значений конструкционных и технологических параметров элементов (аппаратов) ХТС, когда некоторые параметры математических моделей элементов представляют собой случайные величины, изложен в статьях [226, 245]. На основе вороятностно-статистического метода предложен алгоритм оптимизации проектной надежности теплоотменного аппарата (ТА), позволяющий определить оптимальную величину запаса для поверхности теплообмена на стадии проектирования при любых значениях коэффициента теплопередачи внутри некоторой области его стохастического изменения и при соблюдении заданных ограничений на технологические и (или) технико-экономические параметры ТА [246]. При проектировании ТА в условиях неопределенности исходной информации необходимо учитывать следующие факторы (см. раздел 4.8.4), влияющие на значения коэффициента теплопередачи ТА 1) изменения расходов содержания примесей, температур и параметров физических свойств потоков в трубном и межтрубном пространствах, температур стенки и температурного профиля поверхности теп- [c.236]

Так как уравнение (V,45) не распространяется на указанную область, а должно рассчитываться по экспериментальным данным, полученным при этих условиях (см. работы Клипга и Лева Ч обы получить общий коэффициент теплопередачи U, величину объединяют с коэффициентом теплопередачи между стенкой и охлаждающей (или нагревающей) средой. Затем расчет трубчатого реактора осуществляется аналогично приведенному в главе IV (стр. 138). Если влиянием и, следовательно, Df нельзя пренебречь, то необходимо провести более детальный анализ распределения температуры и концентрации. [c.191]

С Со —текущая и начальная концентрации, мол. доли Т, — текущая и начальная температуры, °К — температура кладо-агента, °К о эф,, — эффективные коэффициенты радиальной и продольной диффузии, м 1сек Я эф.,Лэф.—эффективные коэффициенты радиальной и продольной теплопроводности, ккал-м X хсек -град а — общий коэффициент теплопередачи через стенку трубки от слоя катализатора к охлаждающей среде, ккал- -сек- X X град I — радиус и длина трубки, м г, I — текущие радиус и длина трубки, м V — скорость газа (в расчете на нормальные условия), м1сек Ср—теплоемкость газа, ккал-м -град Qp — тепловой эффект реакции, ккал моль X, 0) — кинетическое уравнение Хц, 00 — степень превращения и безразмерная температура на входе в реактор. [c.485]

Температуру внутри трубки измерить трудно, поэтому в случае однорядного расположения катализатора приходится удовлетвориться измерением температуры в конце слоя. Для этого термопару можно ввести снизу. Карман термопары может также служить как опора слоя катализатора. Температуру в рубашке, окружающей трубку с катализатором, можно поддерживать постоянной, регулируя давление инертного газа вверху обратного холодильника. Нисходящая труба (правая на рис. 2) заполнена жидкостью, а в рубашке реактора жидкость перемешивается поднимающимися пузырьками п ара. Пар частично образуется в исиарителе, но основное его количество получается при испарении жидкости, поглощающей тепло экзотермической реакции в рубашке. Смесь жидкости и пара поднимается вверх под действием разности пшотностей, обеспечивая циркуляцию. Перенос тепла в рубашке происходит в режиме кипения и поэтому очень интенсивен, а лимитирует его коэффициент теплопередачи пограничного слоя у внутренней поверхности трубки с катализатором. Скорость циркуляции в термосифоне может быть в 10—15 раз выше скорости испарения заполняющей его жидкости. Это исключает значительную разницу температур и поддерживает температуру рубашки постоянной. В данном случае допущение о постоянной температуре стенки трубки с ка-тал 1затором достаточно обоснованно. При включении нагревания термосифона температура его нижней части может быть на 20—30°С выше, и о начале циркуляции можно судить по исчезновению разности температур между низом и верхом рубашки. [c.68]

Рекомендуемые,значения термических сопротивлений -загрязнений 1 и Я2 связаны с каждой из теплообменива ещйжея фед п позволяют более широко и< использовать в различных сочетаниях для идентичных условий течения теплоносителей и температуры стенок каналов аппарата. В табл. 9.2—9.6 приведены данные по термическим сопротивлениям загрязнений, вносимых различным теплоносителями, в теплообменной аппаратуре промышленного на- значения. Эти данные позволяют ориентировочно оценить значения 1 и / 2 при расчете Кафф- Однако никогда не следует упускать возможности определения этих значений в результате обследова- ния работы промышленных аппаратов-аналогов на действующих установках. Поэтому представляет интерес рассмотреть методику обработки результатов наблюдений за работой промышленных аппаратов, позволяющую оценить характер изменения коэффициента теплопередачи в аппарате в зависимости от времени его эксплуатации. . [c.351]

Поскольку практически проектирование ориентировано на низкие температуры окружающей среды, для емкостей под давлением, нагреваемых непрямым пламенем, сопротивление удару пламени (flame impingement) обусловлено лишь внутренней прочностью стенок. Однако если емкости под давлением нагреваются прямым пламенем (например, паровой котел), поддержание температуры стенок труб вблизи температуры кипения жидкости достигается путем охлаждения за счет высокого коэффициента теплопередачи, который имеет кипящая жидкость. [c.101]

Неправильная оценка обстановки людьми, участвующими в подавлении аварии. Они предположили неверный ход развития аварии. С самого начала считалось, что резервуар скоро опорожнится вследствие утечки через открытую систему спуска и выбросов через открывшиеся предохранительные клапаны, поэтому было принято решение не предпринимать усилий по охлаждению резервуара. Такая точка зрения была абсолютно неверной. Как уже обсуждалось выше, в подобной ситуации теплопередача происходит по двум режимам. Первый режим относится к той части резервуара, которая находится ниже уровня жидкости и характеризуется температурой пламени снаружи и температурой кипения жидкости внутри резервуара в рассматриваемом случае температура внутри резервуара составляла 30 - 35 °С. Можно провести аналогию между данной ситуацией и известным опытом из школьного курса физики, когда на газовой горелке кипятят воду в бумажном пакете. Однако температура стенки выше уровня жидкости (т. е. "сухой" стенки) будет быстро приближаться к температуре окружающего пожара, так как в данном случае невозможен быстрый отвод тепла из-за отсутствия жидкости (более подробное описание способов теплопередачи в такой ситуации можно найти в специальных монографиях, например в работе [МсАс1ат5,1954]). [c.206]

Следует обратитгз внимание иа тот факт, что температура стенки 4т должна быть по возможности мепыпе, так как коэффициент теплопередачи от степки к окружаютцему воздуху возрастает с увеличением разтюстп температур /,, согласно уравнению [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология