Теплоотдача при нагревании или охлаждении

В химической промышленности при проведении технологических процессов обрабатывают большие объемы газовых и парогазовых потоков. Для обеспечения требуемых параметров при их нагревании, охлаждении, конденсации паров из парогазовых смесей (ПГС) из-за низкого коэффициента теплоотдачи со стороны газа используют трубчатые аппараты с большими поверхностями теплообмена. Теплоотдачу можно интенсифицировать, организуя закрученное движение газа по трубному пространству теплообменника. [c.6]

Теплоотдача в пленочных аппаратах. Перенос теплоты от стенки к пленке жидкости происходит в аппаратах для проведения процессов нагревания и охлаждения в пленочных теплообменниках и кипения в пленочных испарителях. Вследствие высокой скорости движения жидкой пленки коэффициенты теплоотдачи в пленочных теплообменниках обычно в 2-3 раза выше, чем в трубчатых, в которых все сечение трубок заполнено жидкостью. Поскольку скорость течения пленки по вертикальной стенке большая, то время пребывания жидкости в таких аппаратах обычно мало. Поэтому часто пленочные аппараты применяют для нагревания, охлаждения или испарения нетермостойких жидкостей, К достоинству пленочных аппаратов относятся также возможность выпаривания пенящихся растворов, низкое гидравлическое сопротивление и т. п. [c.299]

Теплоотдача от газа к неподвижному слою зернистого материала (насадки). Этот вид теплообмена встречается при нагревании (охлаждении) зернистого материала или других на-садочных тел потоком газа. [c.145]

Теплоотдача при нагревании (охлаждении) жидкостной пленки зависит от гидродинамического режима ее течения. [c.59]

При установившемся процессе температура в отдельных точках аппарата постоянна, поэтому определение коэффициентов теплоотдачи производится достаточно просто. Установившийся процесс достигается в аппарате при использовании теплообменных устройств (змеевики, рубашки) в результате одновременного нагревания (охлаждения) всего объема жидкости, находящейся в аппарате, или в результате предварительного нагревания (охлаждения) жидкости перед ее поступлением в аппарат. [c.86]

Теплоотдача при нагревании воздушного потока существенно превышает теплоотдачу при охлаждении (рис. 2). [c.31]

В отличие от режима нагревания темп роста теплоотдачи при охлаждении воздушного потока уменьшается, о чем свидетельствуют изломы кривых на графиках рис. 1 и 2. [c.31]

Как видно из графика (рис. 2), теплоотдача при нагревании воздушного потока выше теплоотдачи при охлаждении, причем эта разница увеличивается с нарастанием Ке. Расположение [c.31]

Теплопередача от жидкости к жидкости определяется коэффициентами теплоотдачи от стенок к жидкости. Расчет этих коэффициентов производится по формулам теплоотдачи при нагревании или охлаждении жидкости, движущейся в канале. В качестве определяющего размера при этом принимается эквивалентный диаметр проточного сечения. Теплоотдача пара к стенке рассчитывается по формулам теплообмена при конденсации пара на вертикальных стенах. [c.227]

Коэффициент теплоотдачи прп конвективном теплообмене (охлаждение или нагревание) зависит как от условий обтекания стенки трубы жидкостью, так и от режима ее течения. Для жидкости, подаваемой в трубное пространство теплообменника, стремятся создать турбулентный режим за счет увеличения числа ходов. [c.149]

На интенсивность теплоотдачи для жидкостей заметное влияние оказывает направление теплового потока. При нагревании жидкостей а больше, чем при охлаждении. Это объясняется тем, что при нагревании вязкость в пограничном слое ниже, чем в ядре потока, поэтому профиль скорости перестраивается (по сравнению с изотермическим) таким образом, что пограничный слой утоняется. Это и приводит к увеличению а. При охлаждении [c.111]

Влияние направления теплового потоки. Направление теплового потока, т, е. нагревание или охлаждение пластины, влияет на теплоотдачу в случае зависимости фи- [c.242]

Влияние направления теплового потока. Направление теплового потока, т. е. нагревание или охлаждение жидкости, оказывает влияние на теплоотдачу при зависимости свойств жидкости от температуры. Его можно учесть так же, как и для одного ряда труб [см. (10)]. Согласно [2, 3] это влияние для жидкостей можно учесть, введя коэ( )фициент [c.248]

А. Введение. Нагревание или охлаждение больших площадей поверхностей часто производят с помощью устройств, состоящих из ряда круглых илп щелеобразных сопл, через которые воздух (или другой газ) подается перпендикулярно поверхности. Такие устройства с ударяющимися о поверхность струями обеспечивают короткие длины пути газа вдоль поверхности и, следовательно, относительно высокие интенсивности теплоотдачи. Такие устройства применяются в промышленности при отжиге металлических и пластиковых листов, снятии остаточных напряжений в стекле, высушивании тканей, фанеры, бумаги и пленочных материалов. Основными переменными, которые можно выбирать для решения данной задачи тепло-или массообмена, являются объемный расход газа, диаметр сопл или ширина щели, интервалы между ними и расстояние между соплами и поверхностью обрабатываемого материала. [c.267]

Эти формулы верны для нагрева и охлаждения трубы при условии, что концентрация примеси (кислород, азот и т. д.) в жидком металле меньше, чем предел растворимости окиси при рабочей температуре. Если это неверно, коэффициент теплоотдачи сильно уменьшается вследствие увеличения сопротивления теплопереносу на границе стенка — жидкость. Минимальное значение числа Нуссельта при нагревании жидкого металла, загрязненного примесями, можно найти в [1] [c.337]

Если средние температуры пограничного слоя одинаковы, то изменение направления теплового потока не отражается на величине коэффициента теплоотдачи. Опытные точки при нагревании и охлаждении газожидкостной смеси, имеющей различные температуры ядра потока, при = 16,6° С лежат на одной кривой. При повышении до 34° С (кривая 1) а возрастает. Это свидетельствует о существенном влиянии вязкости и теплопроводности жидкости на а, что более убедительно подтверждается кривыми 3—5. [c.68]

Гораздо труднее оценить влияние числа Прандтля. Если удельная теплоемкость и теплопроводность теплоносителя обычно мало изменяются с изменением температуры, то вязкость, особенно жидкости, изменяется довольно заметно. С изменением вязкости по толщине пограничного слоя меняется и распределение скорости, как это показано на качественной картине распределения скорости, приведенной на рис. 3.15. Так как вязкость жидкости обычно уменьшается с температурой, то при нагревании жидкости пограничный слой утончается по сравнению со случаем изотермического течения, а коэффициент теплоотдачи увеличивается. При охлаждении жидкости справедливо обратное утверждение. Принимая во внимание эти эффекты, часто заменяют показатель степени при числе Прандтля в уравнении (3.22) (вместо 0,4 берут 0,3) для случая охлаждения жидкостей. [c.57]

Теплоотдача в неограниченном пространстве. В этом случае предполагают, что свободное движение жидкости происходит в большом (неограниченном) пространстве причем осуществляется либо нагревание, либо охлаждение. [c.114]

Опыты показали, что при нагревании жидкости интенсивность теплоотдачи выше, чем при ее охлаждении, т. е. а зависит от направления теплового потока это обстоятельство учитывается в уравнении (276) безразмерным параметром (Рг//Рга)) , где Ргц, — число Прандтля при температуре стенки [c.117]

Определяющим геометрическим размером в выражении для Nu является диаметр а определяемой величиной — средний коэффициент теплоотдачи для нагревания и охлаждения. Уравнение (VII,51) получено для мешалок с шестью лопатками. [c.286]

Нагревание форм при вулканизации производят только с двух сторон —сверху и снизу поэтому нельзя производить вулканизацию на прессе изделий большой высоты во избежание неравномерной вулканизации. Температура различных частей плит вулканизационного пресса неодинакова температура средней части поверхности плиты на 3—5 °С выше, чем температура поверхности плиты у ее краев, вследствие более интенсивного охлаждения краев плиты. Температура поверхности паровых плит из-за теплоотдачи несколько ниже температуры теплоносителя. Температура вулканизации на прессах бывает обычно в пределах от 140 до 160 °С. Продолжительность вулканизации на прессах зависит от температуры вулканизации (температуры теплоносителя), размера изделий и от рецептуры резины. Она обычно составляет ог 6—10 мин до 60—90 мин. [c.346]

В горизонтальных трубах направления вынужденного течения и подъемных сил взаимно перпендикулярны. В результате взаимодействия вынужденного течения вдоль оси канала и поперечной свободной конвекции температурное поле и поле скорости не являются осесимметричными. На верхней образующей трубы при нагревании и на нижней при охлаждении потока теплоотдача наименьшая. Но средняя по сечению теплоотдача и в этих условиях может быть выше, чем при чисто вязкостном течении. [c.165]

При вязкостно-гравитационном и переходном режи> ах течения теплоносителя в вертикальной трубе (сверху вниз при нагревании и снизу вверх при охлаждении) средняя теплоотдача может быть рассчитана также по формуле [33] [c.165]

Быстрое нагревание жидкости до температуры 420 н-430° К осуществляется в простом струйном аппарате, показанном на фиг. VI. 4. Через сопло / под давлением пропускается продукт с большой скоростью и из кольцевого зазора 3 увлекает струю острого пара. Давление пара обычно применяется 11 14 бар. Пар усиливает турбулизацию продукта и быстро конденсируется в жидкости. В диффузоре 2 конденсация пара заканчивается и продукт выбрасывается в вакуум-камеру, где охлаждается за счет самоиспарения жидкости. В сочетании с регенерацией тепла описанный способ нагрева и охлаждения жидкости исключительно эффективен. Для таких жидкостей, как пищевая вода, некоторые химические жидкости, разбавление которых чистым конденсатом не имеет значения нагрев при непосредственном контакте с паром не может сравниться с обыкновенными теплообменными аппаратами. Если коэффициент теплопередачи от одной среды к другой через металлическую стенку в самых современных аппаратах достигает 3000 вт/м , то при непосредственном контакте с паром коэффициент теплоотдачи достигает 1-10 вт/м -град. [c.197]

В табл. V-1 собраны результаты исследований, выполненных для турбинных мешалок с разными лопатками (прямыми, наклонными) в случае нагревания (или охлаждения) с помош,ью рубашки. Большинство авторов приводит для этих мешалок критериальные уравнения типа (V-22) либо (V-23), причем основные показатели степеней в этих уравнениях чаще всего принимают следующие значения А = 2/д 5 = l/g и " = 0,14. Значение постоянной С в этих уравнениях обычно зависит от числа поправок, учитывающих влияние геометрических параметров на теплоотдачу. Чтобы иметь возможность оценить точность предложенных разными авторами уравнений и тем самым выявить их применимость для практических расчетов, эти уравнения нужно привести к виду (V-32). Для этого был принят следующий состав основных инвариантов геометрического подобия, имеющих существенное влияние на ход процесса [c.237]

В уравнении (11.62) все физические характеристики, входящие в критерии Re и Рг, подставляются при средних температурах теплоносителей, а в критерий Рг -при температуре стенки. Отношение критериев Рг/Рг<.т отражает влияние на коэффициент а направления теплового потока при нагревании Рг < Рг, и Рг/Рг > 1 при охлаждении Рг<-х > Рг, и Рг/Рг < 1. При невысоких разностях температур между теплоносителями значением Рг/Рг< т в уравнении (11.49) можно пренебречь. Для газов критерий Рг ж 1, и отношение Рг/Рг т также равно 1. Коэффициент =/ l/d) учитывает влияние на коэффициент теплоотдачи входного эффекта. Приближенно = 1 -I- ll l/d). При lld > 15 имеем е, = 1. - [c.294]

Нестационарный процесс нагревания или охлаждения твердого тела с любым начальным распределением температур при отсутствии внутренних источников тепла, постоянстве температуры окружающей среды t и коэффициента теплоотдачи а может быть разделен во времени на два периода. В первом периоде, носящем название неупорядоченного, скорость изменения температуры внутри тела зависит от вида ее начального распределения. Во втором периоде, получившем название регулярного режима, влияние начального распределения температуры становится несущественным и. процесс определяется условиями теплообмена на границе тело—среда, физическими свойствами, геометрической формой и размерами тела. Для этого периода характерна линейная зависимость [c.321]

Значительное число исследований теплообмена в зернистом слое выполнено в нестационарном режиме нагревания (охлаждения) слоя. Выше подробно анализировались возможные погрешности этих методов исследования. В работах [106, 107] при проведении опытов в режиме прогрева слоя температуру газа на выходе измеряли только в одной точке на оси аппарата, что также могло привести к ошибкам в определении средних коэффициентов теплоотдачи. Однако основную роль в отклонении полученных зависимостей вниз при Кеэ < 100 (рис. IV. 19, в) играет продольная теплопроводность, не учтенная в методике обработки опытных данных. Пересчет данных [106] по формуле (IV. 67) при 1оАг = 15 для стальных шаров и Хо/Кг = 5 для песка привел к хорошему совпадению опытных точек с зависимостью (IV. 71). Аналогичная коррекция формул, полученных в [107], показана на рис. IV. 19, б. Таким образом, занижение данных по теплообмену в зернистом слое при Кеэ < 100 связано с влиянием продольной теплопроводности, неравномерности распределения скоростей и возможных погрешностей экспериментов, а не с особенностями закономерностей процессов переноса в переходной области течения газа [106]. [c.160]

Tf— температура внешней среды индекс д = д гр соответствует значениям температуры или ее производной на известной (чаще наружной) границе тела. Условие (4.1.2.7) называют граничным условием третьего рода. При решении задач нагревания (охлаждения) твердых тел значения а полагаются так или иначе известными, хотя физически величины коэффициентов теплоотдачи слож1Шм образом зависят от большого числа факторов внешнего потока, что более подробно рассматривается в подразделе 4.1.5. При наличии на границе дополнительного источника или стока теплоты его мощность добавляется в правую часть условия [c.229]

В процессах нестационарной теплопроводности существенную роль играет величина критерия Био, представляющего собой меру отношения интенсивности переноса теплоты от среды к поверхности тела и интенсивности переноса теплоты теплопроводностью внутри тела. Малые числа Био означают, что процесс нагревания (охлаждения) практически полностью зависит от интенсивности внешней теплоотдачи, а градиенты температуры внутри самого тела незначительны. В случае больших значений критерия Био температура наружной поверхности тела стремрпся к температуре внешней среды Tf, и скорость нагревания тела в значительной степени определяется внутренней теплопроводностью. [c.233]

В некоторых производствах находят применение регенеративные ТА, которые имеют только одно рабочее пространство, куда горячий (греющий) и холодный (нагреваемый) теплоносители поступают поочередно. Такой ТА содержит некоторую массу (кирпичную или металлическую, как в холодильной технике) большой общей теплоемкости, которая воспринимает теплоту от греющего теплоносителя и затем отдает ее нагреваемому теплоносителю. Преимуществами регенеративных ТА являются сокращение их общего рабочего объема, что существенно при теплообмене больших газовых объемов, и относительная простота конструкции. Однако поочередность выхода теплоносителей обусловливает и основной недостаток аппаратов регенеративного типа — непрерывное изменение температур теплоносителей на выходе из аппарата в пределах каждого цикла нагревание—охлаждение. Расчет регенеративных ТА значительно отличается от расчетов рекуперативных аппаратов непрерывного действия (см. ниже), поскольку здесь необходимо определять величины коэффициентов теплоотдачи от обоих теплоносителей к теплообменной поверхности при непрерывном изменении ее температуры, а также необходимо решать задачу нестационарной теплопроводности насадки с переменным критерием Био (см. 4.1.4), в котором коэффихщенты теплоотдачи зависят от переменной температуры поверхности стенки. Кроме того, начальным распределением температуры внутри теплоаккумулирующей массы насадки для каждого цикла работы ТА здесь служит неравномерный профиль температуры, соответствующий [c.338]

Влияние направления теплового потока (нагревание, охлаждение) в формуле Крауссольда учитывается критерием Прандтля при нагревании показатель степени п==0,37, а при охлаждении п = 0,3. Таким образом, при нагревании жидкости коэффициент теплоотдачи выше, чем при охлаждении. [c.194]

Суц1,ествует тенденция увеличения производства низко оребренных трубок для теплообменников. Основными преимуществами применения оребренных трубок являются возможность уменьншть размеры теплообменника на 7б— /з уменьшение удельного гидравлического сопротивления, отнесенного к переданному количеству тепла. Оребренные трубки используются, когда коэффициент теплоотдачи со стороны межтрубного пространства значительно ниже, чем со стороны трубного. При высоком коэффициенте теплоотдачи со стороны трубного прост-)анства применение оребренных трубок необосновано экономически. Тродольно оребренные трубы используются для нагревания газов и нагревания и охлаждения жидкостей в диапазоне вязкости 2—1000 сиз. [c.117]

Переменные физические свойства оказывают заметное влияние на коэффициенты теплоотдачи при течении жидкостей. Вследствие зависимости вязкости от температуры скорость жидкости вблизи стенки при нагревании увеличивается, а при охлаждении уменьшается. Перестройка профиля скорости определяет отличие коэффициентов теплоотдачи от значений, рассчитываемых по уравнениям, приведенным выше. В [11] дано обо цение экспериментальных результатов, полученных при течении в трубах жидкостей с отношением жгаенлй коэф- [c.235]

Теплоотдача в ограниченном пространстве. В малом (ограниченном) пространстве процессы нагревания и охлаждения жидкости протекают взаимосвязанно, разграничить их практически невозможно. Для упрощения обработки опытных данных и облегчения расчета принято рассматривать весь сложный процесс в целом как элементарное явление передачи тепла вследствие теплопроводности, вводя при этом понятие эквивалентного коэффициента теплопроводности Яэкв- [c.115]

При турбулентном режиме движения величина теплоотдачи яависит н от направления теплового потока- Исследованиями показано, что изменение физических параметров жидкости неодинаково лри ее нагревании к охлаждении. [c.308]

Процессы с нагреванием и охлаждением жидкостей большой вязкости издавна были серьезной проблемой в промышленности. Коэффициенты теплоотдачи для этих жидкостей очень малы. Причиной этого является образование тонкого слоя жидкости, плотно прилегаюш его к стенке аппарата. Тепловой обмен через слой при малых значениях коэффициентов теплопередачи резко ограничен. [c.274]

Для практических расчетов можно применять уравнение (V-66) со значениями С, А, В, Е, соответствующими приведенным в табл. V-8. Результаты исследований, помещенные в эту таблицу, охватывают различные типы мешалок и разные параметры системы (аппарат с мешалкой) и процесса (нагревание или охлаждение). Влияние геометрических параметров аппарата с мешалкой на теплоотдачу до сих пор было изучено только Хагедорном и Саламоном [33]. Результаты исследований этих авторов указывают на достаточно сильное влияние диаметра сосуда и ширины лопасти мешалки. Влияние такое же, как и для ньютоновских жидкостей. [c.283]

Наиболее существенными недостатками этого способа являются неравномерность нагрева, обусловленная охлаждением газа в процессе теплообмена трудность регулирования температуры обогрева низкие коэффициенты теплоотдачи от газа к стенке [не более 35-60 ВтДм К)] возможность загрязнения нагреваемых материалов продуктами неполного сгорания топлива (при непосредственном обогреве газами). Значительные перепады температур между топочными газами и нагреваемой средой создают жесткие условия нагревания, которые допустимы для многих продуктов, поскольку могут вызвать их перегрев. [c.326]