поверхность теплообмена частиц

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]

Теплообмен в псевдоожиженном (кипящем) слое. Благодаря большой поверхности твердых частиц теплообмен в псевдоожиженном слое протекает очень интенсивно. Однако расчет теплообмена в этом случае затруднен [c.293]

При Яе <С 200 (ориентировочно) поток ожижающего агента неравномерно омывает твердые частицы, и в тех частях слоя, где скорости агентов очень малы, теплообмен практически не происходит. Поверхность твердых частиц, участвующих при таком режиме в теплообмене, называется активной она составляет лишь малую долю их суммарной поверхности. При Re 200 частицы равномерно омываются ожижающим агентом, их активная поверхность приближается к величине уц.ч и происходит турбулизация пограничного слоя, окружаю]цего частицы. [c.294]

Такая же формула справедлива и для числа Нуссельта, соответствующего теплообмену частицы произвольной формы со средой при фиксированной температуре ее поверхности [112]. [c.261]

Нагрев газовой среды вызывается воздействием углекислого газа, образовавшегося в рассматриваемой зоне йх, азота, циркулирующего вместе с кислородом к поверхности горящей частицы и от нее — в окружающую среду, и лучистым теплообменом горящих частиц топлива с газовой средой, содержащей трехатомные газы СОз и НаО [c.18]

На интенсивность межфазного теплообмена поверхности частиц с несущим газовым потоком значительное влияние оказывает быстрое вращение движущихся частиц (см. подраздел 3.2.2), особенно существенное для частиц неправильной формы вращение интенсифицирует внешний теплообмен частиц. Еще одна особенность поведения мелких частиц состоит в их частичном увлечении в пульсационное движение несущего турбулентного потока газа. [c.257]

Перечисленные трудности измерений в псевдоожиженном слое и приводят к значительному (в несколько раз) разбросу экспериментальных данных, представляемых разными исследователями. Многое здесь зависит от упрощающих допущений, на основе которых выбирались значения величин, необходимых для определения коэффициента теплоотдачи от газового потока к поверхности псевдоожиженных частиц. Сказанное о точности измерений при исследовании теплообменных процессов в условиях работы реальных аппаратов полезно всегда иметь в виду при использовании имеющихся в литературе корреляционных расчетных соотношений. [c.259]

В случае медленных процессов адсорбции, впущенный в подсистему I адсорбат за время калориметрического измерения не успевает равномерно распределиться на поверхности всех частиц адсорбента ближайшие к потоку подводимого газа частицы адсорбируют больше, чем более удаленные, особенно при больших энергиях адсорбции, низких температурах и небольших (нулевых) р. Результаты измерений при последовательных впусках адсорбата в подсистему I в этих случаях представляют интегральные тепловые эффекты на некоторой части адсорбента. Поэтому величина Ад /АГ только в тех случаях достаточно близка к величине — At/, когда соблюдены указанные выше условия устранен теплообмен вне калориметра и достигнуто адсорбционное и тепловое равновесие со всей поверхностью адсорбента или произведена достаточно надежная экстраполяция термокинетических измерений, т. е. зависимости измеряемой величины Аду от времени 132]. Кроме того, необходимо изме- [c.143]

В псевдоожиженном слое весовая концентрация твердого материала достигает обычно 1000—2000 кГ/м , а расстояния между твердыми частицами соизмеримы с их диаметром. При столь малых расстояниях роль излучения в общем переносе тепла очень мала [458] в теплообмене практически участвуют лишь частицы, прилегающие к теплообменной поверхности, остальной объем слоя многократно экранирован от этой поверхности самими частицами [145, 364, 458]. В связи с этим излучение может играть некоторую роль в общем переносе тепла лишь в запыленных газах, когда концентрация твердого материала не превышает 80—100 [440]. [c.338]

Рассмотрим общий процесс теплообмена газа со слоем и затем передачу тепла от слоя к ограждающим поверхностям. Поскольку на выходе газ и частицы слоя всегда очень близки к тепловому равновесию, теплообмен частиц е газом никогда не является лимитирующим в общем процессе теплообмена. Лимитирующей составляющей является перенос тепла от слоя к ограждающим поверхностям. [c.200]

Теплообмен между газовым потоком и твердым телом характеризуется крайне низким коэффициентом теплоотдачи. В псевдоожиженном слое теплообмен сильно интенсифицируется из-за развитой поверхности твердых частиц. В работе [189] указывается, что теплообмен между газовым потоком и твердыми частицами завершается на расстоянии 25 мм от газораспределительной решетки. Эти данные в основном согласуются с результатами работы [54], в которой исследовалось охлаждение гранулированной аммиачной селитры воздушным потоко>1 в псевдоожиженном слое. На высоте первых 2 мм от поверхности решетки теплообмен между охлаждаемыми гранулами и воздухом был незначителен. Авторы [54] объясняют это большими скоростями воздуха на входе в слой и малой поверхностью соприкосновения воздушных струй с твердыми частицами. В дальнейшем в пределах от 2 до 8—10 мм от уровня газораспределительной решетки температура воздуха и охлаждаемой аммиачной селитры практически выравнивается, что означает завершение теплообмена. Увеличение скорости воздуха как будто бы должно способствовать повышению эффективности теплообмена. Однако увеличение проскока газа в виде пузырей при возрастании скорости воздуха приводит к тому, что температура газовой и твердой сред полностью не выравнивается. [c.141]

В уравнении (16-10) первым членом выражено тепловыделение при реагировании углерода до образования СО и СОг по реакциям (16-4) и (16-5) и поглощение тепла при восстановлении СОг на поверхности частицы по реакции (16-6) вторым —отвод тепла от частицы диффузионной теплопроводностью, расходуемой на нагрев кислорода и СОг, вступающих в реагирование с углеродом частицы третьим и четвертым— теплообмен частицы конвекцией с газовой средой и радиацией с облучателем пятым — расход тепла на нагрев частицы в единицу времени, отнесенный к единице ее поверхности. [c.351]

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]

Процесс теплообмена между поверхностью теплообменного аппарата, помещенного в кипящий слой, и кипящим слоем по своим закономерностям и интенсивности значительно отличается как от теплообмена частиц с жидкостью или газом, образующими кипящий слой, так и от теплообмена между наружной поверхностью камеры и кипящим слоем. Это отличие обусловлено особенностью движения жидкости и твердых частиц у внутренних и наружных поверхностей теплообмена. [c.63]

Сравнение коэффициентов теплоотдачи для внутренней и наружной стенок при. одинаковых гидродинамических режимах, одинаковых размерах частиц и при других прочих равных условиях показывает, что коэффициент теплоотдачи для наружной поверхности имеет несколько большее значение, чем для поверхности теплообменного аппарата, помещенного в кипящий слой. [c.75]

Взаимодействие с маслами. Компрессоры без смазки сложны и дороги. Поэтому взаимодействие хладагента с маслом практически неизбежно. Если хладагент плохо растворяет масло (как, например, аммиак), то неизбежный унос частиц масла из компрессора в конденсатор и далее в испаритель приводит к загрязнению поверхности теплообменных аппаратов и ухудшению теплопередачи. Необходима частая дозаправка масла в компрессор и выпуск его из испарителя. Предпочтительнее хладагенты, хорошо растворяющие масла. Снижение коэффициента теплопередачи испарителя у них не так заметно. Можно обеспечить возврат масла из испарителя в компрессор, что упрощает эксплуатацию. [c.30]

Особым случаем теплообмена является гетерогенная (или гетерофазная) полимеризация с внешним и внутренним теплообменом частицы полимера. Расчеты показывают, что, например, при полимеризации олефинов перепад температур между центром частицы и ее поверхностью может достигать 10 °С и более. Это означает, что в ряде случаев нужно контролировать предельный размер образующихся частиц полимеров. [c.127]

Во взвешенном слое толщина пленки зависит от интенсивности движения частиц и их концентрации около теплообменной поверхности. Движущиеся частицы сдирают пограничную пленку, что приводит к увеличению а. [c.89]

Уравнение (П.66) выведено при следующих допущениях перепад температур в частице пренебрежимо мал за время между двумя соприкосновениями с поверхностью теплообмена частицы успевают принять температуру ядра псевдоожиженного слоя теплообмен между поверхностью и первым рядом частиц полностью определяет интенсивность процесса в целом. Уравнение [c.90]

Измеряя в процессе эксперимента значения интегральной температуры газа на выходе из слоя / г = д(т), можно найти значение а. Однако практически реализовать такой прямой общий метод не представляется возможным по следующим основным причинам. Во-первых, для этого необходимо знать величины Лэ/, ос и р, которые сложным образом зависят от параметров псевдоожижения. Кроме того, коэффициент ос представляет собой формально вводимую величину. Во-вторых, система уравнений (7.97) — (7.102) содержит существенные упрощения. Так, для не слишком мелких материалов предположение о равенстве температур поверхности и центра частиц может оказаться неверным. Не учитывается теплообмен частиц, попадающих в объем газовых пузырей. Граничные условия в неявной форме содержат спорное предположение об односторонней эффективной теплопроводности в газовом потоке на входе в слой. Нулевое значение градиента температуры газа на выходе из слоя также недостаточно обосновано 61]. Некоторые вопросы межфазного теплообмена на основе упрощенной двухфазной модели рассматриваются в монографии [88]. [c.201]

Теплообмен между газом и сыпучим материалом имеет большое значение в процессах регенерации тепла, в контактных процессах и при адсорбции. Для этих процессов характерно прохождение газа через слой сыпучего материала. Слой может быть горячим, тогда будет происходить охлаждение материала газом если слой вначале холодный, материал будет нагреваться горячим газом, проходящим по каналам, образованным твердыми частицами (элементами) слоя. Для определения времени достижения желаемого теплового эффекта необходимо знать коэффициенты теплообмена между газом и поверхностью твердых частиц насадки. [c.421]

Теплоотдача при внешнем обтекании одиночной частицы. Рассмотрим теплообмен потока теплоносителя с поверхностью сферической частицы (внешнее обтекание), которая сама может быть в движении. Относительную скорость потока у поверхности частицы обозначим Гидродинамическая обстановка обтекания при больших Ке качественно аналогична рис. 4.14. [c.293]

Недостатком, свойственным всем водяным конденсаторам, является быстрое загрязнение поверхностей теплообмена. Трубы конденсаторов покрываются твердым осадком взвешенных в воде частиц. На горячих поверхностях осаждаются соли жесткости, образуя плотный осадок накипи. Это ухудшает теплообмен, а чистка водяных холодильников-конденсаторов требует большой затраты труда и времени. Плохое охлаждение газа приводит к нарушению технологического режима и аварийным остановкам агрегатов синтеза. [c.64]

В [82, 83] исследовался теплообмен частицы любой формы в поступательном и сдвиговом потоках при произвольной зависимости коэффициента температуропроводности от температуры. Для среднего числа Нуссельта были получены три первых члена асимптотического разложения по малому числу Пе кле. В работе [8] в предположении постоянства чисел Шмидта и Прандтля и степенного закона изменения вязкости от температуры рассматривалась задача о совместном тепломассоперепосе к сферической частице в потоке сжимаемого газа при малых числах Рейнольдса. Совместный тепломассообмен частицы любой формы с поступательным (и сдвиговым) потоком вязкого теплопроводного газа в случае произвольной зависимости коэффициентов переноса от температуры изучался в [83, 85, 91, 165]. Считалось, что температура и концентрация на поверхности частицы и вдали от нее постоянны [83, 85, 165] или на поверхности частицы протекает химическая реакция (в диффузионном режиме), которая сопровождается тепловыделением [91]. Для чисел Шервуда й Нуссельта найдено два старших члена асимптотического раз ложения по малым числам Пекле. [c.267]

Удаление взвешеных частиц. Эффективного удаления взвещенных частиц из подпиточной и оборотной воды достигают при сочетании процессов коагуляции и флокуляции с применением флокулянтов — полиэлектролитов. Контактное фильтрование с использованием глинозёма (5—20 мг/л) и анионного полиэлектролита (0,5—1 мг/л) снижает содержание взвесей в подпиточной воде со 100—150 до 1—4 мг/л. Применение катионных и некоторых анионных полиэлектролитов позволяет свести к минимуму использование глинозёма, образующего отложения на поверхности теплообменных аппаратов, или вообще обходиться без него. Полиэлектролиты не только интенсифицируют отделение примесей, но и играют роль антиадгезионных присадок при отложении солей и накипи. Они нетоксичны для микрофлоры биологически очищаемых вод. [c.214]

С увеличением скорости ожижающего агента устойчивость агрегатов в псевдоожиженном слое понижается, они с большей частотой распадаются и возникают, что приводит к увеличению активной поверхности Fa- Таким образом, в псевдоожиженных системах рост ЙЧ со скоростью также происходит в результате одновременного воздействия турбулизации пограничной пленки около поверхности частиц (или агрегатов) и увеличения активной поверхности (Fn F ). При весьма значительных Re, когда агрегаты распадаются и возникают с большой частотой (а также при псевдоожижении крупных частиц, когда достаточно велика скорость ожижающего агента между ними), в теплообмене участвует практически вся поверхность твердых частиц, В этом случае интенсивность теплообмена растет со скоростью только вследствие турбулизации пограничной пленки. По этой причине повышение с ростом W (N1I4 с Re/e) замедляется, и наклон экспериментальной кривой близко соответствует величине 0,8, характерной для турбулентного режима (см. рис, VH-5), [c.240]

Для кипящего слоя с повыщенной концентрацией частиц по сравнению с обычными пылевоздушными потоками степень черноты должна быть близка к единице. В этом случае определение коэффициента а. производится очень просто, если известны температура частиц и поверхности теплообменного аппарата. [c.78]

Коэффициент теплоотдачи во взвешенном слое при скоростях газового потока, близких к критической (шкрл) скорости начала образования взвешенного слоя, можно определить пока очень приближенно из-за невозможности точно найти фактическую поверхность теплообмена, так как не вся поверхность отдельной частицы (особенно при ее неправильной форме) будет участвовать в теплообмене, а также вследствие невозможности замерить температуру движущихся в слое частиц. Кроме того, не всегда можно обеспечить равномерность газораспределения в слое. [c.19]

Один из недостатков теплообменников жесткой конструкции— невозможность механической чистки и визуального осмотра внутренних поверхностей корпусов и наружных поверхностей теплообменных труб. Это ограничивает возможности контроля, своевременного обнаружения дефектов и прогнозирования аварий, а также ремонта теплообменников. Выход из такого положения заключается в правильном распределении теплообменивающихся сред между трубами пускают ту среду, которая не содержит грязи, взвешенных частиц и не корро-зионна. Внутренние же поверхности труб доступны для контроля и механической чистки от отложений, ухудшающих теплообмен. [c.140]

Таким образом, изменяя в определенной степени структуру водно-дисперсных систем, степень гидратации, траектории движения частиц и вызывая асимметрию гидратных оболочек, магнипюе поле создает условия для интенсификации технологических процессов, происходящих в водно-дисперсных системах, что способствует интенсификации процессов очистки воды, снижению накипеобразования на теплоотдающих поверхностях теплообменных агрегатов, улучшению параметров работы ионообменных установок и в конечном итоге повышению надежности систем водоподготовки промышленных предприятий [И, 12, 15]. [c.39]

В теплообменниках жесткой конструкции неподвижные трубные решетки жестко соединены с корпусом. Основные их недостатки — восприимчивость к температурным напряжениям и невозможность механической очистки внутренних поверхностей корпусов и наружных поверхностей теплообменных труб от грязи и отложений. Возможности восстановления таких теплообменников путем ремонта несколько ограничены. Именно поэтому их долговечность может быть обеспечена только при соблюдении соответствующего режима эксплуатации. Например, нельзя превышать указанную в паспорте -аппарата разность температур между теплообменнвающимися средами, так как это может привести к нарушению соединений труб с трубными решетками, а также к разрыву труб. Из двух тепло-обменивающихся потоков внутри труб пропускают тот, который не содержит грязи, коррозионно-активных веществ и взвешенных частиц, ухудшающих теплообмен и повышающих гидравлическое сопротивление аппарата. Следует учитывать, что осмотр наружных, поверхностей труб и внутренних стенок корпуса аппарата не представляется возможным, следовательно, состояние аппарата при эксплуатации может оказаться бесконтрольным. Необходимость в ремонте устанавливают при обследовании внутренних поверхностей труб, доступных для ремонта и механической чистки. [c.155]

Теплообмен в псевдбожнженном (кипящем) слое. Благодаря большой поверхности твердых частиц теплообмен в псевдоожиженном слое проте- [c.308]

Рассматривается конвективный массо- и теплоперенос при малых и средних значениях Ке для случаев обтекания частиц. Циркуляционное движение жидкости внутри капель играет существенную роль при расчете массопередачи в случае лимитирующего сопротивления дисперсной фазы. Для такого режима наблюдается нестационарный характер процесса массопередачи, что при больших значениях Ре приводит к зависимости критерия Шервуда или Нуссельта от критерия Фурье. Внешний массо- и теплообмен при больших Ре стационарен и описывается уравнениями диффузионного пограничного слоя. При исследовании решений этих уравнений показано, что для расчета величины массового потока достаточно знать распределение вихря по поверхности твердой сферы или касательной составляющей эрости по поверхности капли и газового пузырька. Обсуждены гранр цы применимости погранслойных решений при увеличении отношения вязкостей дисперсной и сплошной фаз. Общий случай соизмеримых фaJ0выx сопротивлений описан обобщенной циркуляционной моделью. Закономерности массо-и теплопереноса при лимитирующих сопротивлениях сплошной и дисперсной фаз и общий случай соизмеримых фазовых сопротивлений рассмотрены в разделах 4.2—4.4. [c.168]

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]

В приведенных выше примерах следует совместно рассматривать перенос вещества и тепла. Строго говоря, не сущест ет полной аналогии в переносе вещества и тепла от слоя к стенке или от ожижающего агента к твердым частицам При массообмене твердые частицы инертны и лишь способстеуют турбулизации, периодически разрушая пограничную пленку при теплообмене они сами переносят тепло от горячих вон к более холодным. Однако время контакта между твердой частицей и стенкой (или между частицами) и время пребывания частицы в пограничной пленке около теплообменной поверхности, по-видимому, столь мало, что в большинстее случаев не наблюдается существенных отклонений от рассматриваемой аналогии . Поэтому в ходе дальнейшего изложения мы используем опытные данные по теплообмену применительно к переносу массы. [c.377]

Различают теплообмен". I) между т плопередающей поверхностью и псевдоожиженным слоем II) межфазный (между твердыми частицами и ожижающим агентом). Заметим, что перенос тепла между различными точками самого псевдоожиженного слоя, благодаря интенсивному перемешиванию твердой фазы, происходит, как правило, с очень большой скоростью ато обеспечивает практическую изотермичность слоя. [c.414]