Теплообмен внешний

Выравнивание потока ускоряется при наличии сопротивления, рассредоточенного по сечению. При этом, как будет показано ниже, чем больше коэффициент сопротивления распределительного устройства тем значительнее степень выравнивания скоростей, и чем короче устройство, тем меньше протяженность пути, на котором происходит растекание потока по сечению. Постепенное выравнивание поля скоростей по сечению имеет место, например, в пластинчатых электрофильтрах (если вход потока в межэлектродные пространства этих аппаратов осуществляется с одинаковыми средними скоростями, хотя и с неравномерным для каждого пространства профилем скорости), в полых скрубберах и в других аналогичных аппаратах. Более быстрое, но также постепенное выравнивание поля скоростей происходит, например, при внешнем обтекании нескольких пучков труб в теплообменных аппаратах, при обтекании изделий в сушилах, в промышленных печах и др. [c.73]

Экспериментальное определение теплоемкостей является настолько трудоемким процессом, что невозможно рассчитывать на полный охват изучением в этом отношении всех веществ и систем и в широком интервале температур. С другой стороны, эксперимент требует от исследователя не только внимательного отношения к возможному влиянию различных факторов и их устранению, но и тщательного соблюдения идентичности производимых измерений, так как при калориметрических определениях возникают ошибки и неточности, обусловленные главным образом теплообменом прибора с внешней стороны. [c.42]

Кондуктивный режим, т. е. режим, при котором доминирует теплопередача теплопроводностью, характерен для твердых тел, а также жидкостей и газов, практически находящихся в покое. Анализ кондуктивного режима внутреннего теплообмена можно существенно упростить и облегчить, если выяснить наиболее существенный для общей теории печей вопрос о том, какой теплообмен (внешний или внутренний) является лимитирующим. [c.260]

Сложный процесс теплообмена принято условно разделять на две части внешний и внутренний теплообмен. Внешний теплообмен представляет собой процесс передачи тепла от печного пространства к наружной поверхности нагреваемого материала или изделий. Внутренний теплообмен — это процесс теплопередачи от внешней поверхности в толщу нагреваемого материала за счет разности температур поверхности и внутренних слоев материала. [c.159]

Сложный процесс теплообмена принято условно разделять на две части внешний и внутренний теплообмен. Внешний теплообмен представляет. собой процесс передачи тепла от печного пространства к наружной поверхности нагреваемого материала или изделий. Внутренний теплообмен— это процесс теплопередачи теплопроводностью от внешней поверхности в толщу нагреваемого материала за счет разности температур поверхности и внутренних слоев материала. Прогрев массы материала зависит от свойств материала, его формы и размеров, и внутренним теплообменом управлять труднее, чем внешним. [c.96]

Определить средние поверхностные температуры корпуса и зоны аппарата, рассмотренного в примере 1.25. Мощность источников теплоты в аппарате Ф= =95 Вт, температура окружающей среды /с=20° С, давление нормальное, теплообмен внешней поверхности корпуса со средой происходит в условиях свободной конвекции, стенки аппарата окрашены эмалевой краской. [c.183]

В реакторах полного перемешивания обеспечивается не только однородность состава, но также и температуры смеси реагентов. Следовательно, такой реактор может работать в изотермическом режиме даже в том случае, когда тепловой эффект реакции велик. Таким образом, реакторы данного типа оказываются особенно пригодными для процессов, которые необходимо проводить в широком интервале температур. Некоторые затруднения может вызвать теплообмен. Ввиду низкого значения отношения площади поверхности стенок аппарата к его объему часто возникает необходимость установки дополнительных теплообменных элементов, располагаемых либо в сосуде (например, змеевик), либо во внешнем цикле (так называемый выносной теплообменник). [c.304]

С аналогичной проблемой приходится встречаться при проведении реакции в любом реакторе без теплообменника. Количество теплоты, выделяемой или поглощаемой во время реакции, пропорционально количеству реагирующих исходных веществ, а следовательно, объему аппарата количество же теплоты, отводимой или подводимой извне, пропорционально поверхности аппарата. Поскольку с увеличением размеров аппарата объем его увеличивается пропорционально третьей степени линейного размера, а поверхность — второй степени, то чем больше аппарат, тем меньшее количество участвующей в обмене теплоты приходится на единицу объема аппарата. С повышением объема системы условия ее работы будут более близки к адиабатическим. В небольших аппаратах легче достигаются изотермические условия проведения процесса. Отсюда следует, что нужно использовать большие аппараты, когда необходимо ограничить внешний теплообмен, и меньшие, когда теплообмен с окружающей средой должен быть интенсивным. [c.404]

Здесь и в дальнейшем принято, что внешним теплообменом в центробежном компрессоре можно пренебречь, вследствие чего всюду за колесом i) = il, где / Sa 2 — номер сечения. [c.96]

Наряду с традиционной системой внешнего охлаждения рабочих камер компрессоров и поршневых двигателей, в ряде случаев применяют испарительное охлаждение при непосредственном контакте рабочего тела с мелкодисперсной жидкостью. При этом повышается теплообмен, увеличивается количество отводимого тепла, уменьшается количество отложений, что оказывает существенное влияние на повышение экономичности и эксплуатационной надежности компрессорных машин и тепловых двигателей. Это подтверждается результатами опытно-промышленных исследований, выполненных различными организациями и авторами данной книги. [c.4]

Метод смешения заключается в том, что два вещества приводятся в термический контакт. В результате теплообмена система приходит в тепловое равновесие, ири котором температуры обоих веществ выравниваются. Если такой процесс провести в условиях, когда теплообмен с внешней средой исключен или может быть учтен, что свойственно для калориметров, то к системе применимо уравнение теплового баланса [c.145]

Проточные реакторы. Большинство современных промышленных процессов проводится в непрерывно действующих проточных реакторах. Такой реактор представляет собой открытую систему, взаимодействующую с внешней средой в аппарат непрерывно подаются исходные вещества и отводятся продукты реакции и выделяющееся тепло. На показатели работы реактора влияют, наряду с химической кинетикой и макрокинетикой процесса, новые, специфические факторы конвективный поток реагентов и теплообмен с внешней средой. Расчет и теоретический анализ работы реактора с учетом взаимодействия и взаимного влияния всех этих факторов — далеко не простое дело. Число параметров и переменных, необходимых для точного расчета, в практически важных случаях может быть чрезвычайно большим и превосходить возможности даже самых быстродействующих вычислительных машин. Дополнительную сложность вносят типичные для крупномасштабных систем явления статистической неупорядоченности и случайного разброса характеристик процесса. Эти явления нельзя рассматривать как внешнюю, досадную помеху они связаны с самой природой процесса и должны обязательно приниматься во внимание при анализе его работы. Непременным залогом успеха при расчете промышленных химических реакторов является предварительный анализ основных факторов, влияющих на процесс в данных условиях. Только таким путем можно выделить основные связи из сложной и запутанной картины взаимодействия различных процессов переноса и химической реакции, не отягощая расчет излишними и зачастую обманчивыми уточнениями и в то же время не упуская из виду существенных, хотя, может быть, и трудных для анализа, действующих факторов. [c.203]

Это заключение, безусловно, справедливо, но только для тех весьма редких в практике псевдоожижения случаев, когда теплообмен действительно происходит в условиях внешней задачи (см. гл. X). — Прим. ред. [c.394]

В. Теплообмен в условиях внешней задачи [c.457]

Теплообменные факторы. Данная группа состоит 113 коэффициентов теплопередачи между фазами и коэффициента теплопередачи между средой и теплообменными устройствами. Кроме того, к этой группе можно отнести и величину поверхности внешнего теплообмена. [c.12]

Адиабатические реакторы. В адиабатическом процессе отсутствует теплообмен с внешней средой (д = 0). В случае, когда имеется только одна реакция (обратимая или необратимая), расчетные уравнения принимают вид [c.284]

Для случая неизотермических реакторов система уравнений ( 11.90)—( 11.94) должна быть дополнена уравнениями теплового баланса для каждой фазы. Они аналогичны уравнениям материального баланса,но в уравнении для сплошной фазы присутствует член, учитывающий теплообмен с внешней средой. [c.307]

Общность приведенных выше рассуждений сохраняется и в случае проведения реакций в аппаратах с внешним теплообменом, с той лишь разницей, что значения средних температур в выражениях (XI.49)— XI.60) более близки между собой, поэтому степень информативности такого эксперимента оказывается еще ниже, чем адиабатического, т. е. поверхность квадратичной формы (XI.64) еще более приближается к вырожденной. Последнее объясняется тем, что концентрации компонентов в неизотермическом и эквивалентном изотермическом экспериментах незначимо различны цри наличии погрешностей измерения, т. е. С енз экв. из- [c.440]

Последний член уравнения теплового баланса учитывает внешний теплообмен — температура внешней среды. [c.444]

Под внешним теплообменом понимаются взаимосвязанные и взаимозависимые тепловые процессы между элементами термической системы, изменяющие температуру на их наружной поверхности. 60 [c.60]

Под внутренним теплообменом понимаются тепловые процессы, ведущие к изменению температуры внутри элементов термической системы, в результате воздействия внешнего теплообмена на их наружную поверхность или внутреннего разогрева. Процессы теплообмена в муфельных, ретортных, тигельных, канальных печах необходимо рассматривать как процессы, протекающие в рабочей камере, имеющей внутренний экран. [c.61]

Реакторы с поверхностью теплообмена выполняются в виде трубчатых теплообменных аппаратов с насыпанным в трубки или межтрубное пространство катализатором, а также в виде непрерывных змеевиков с внешним обогревом или охлаждением. Применяются также пластинчатые реакторы. Реже применяются цилиндрические аппараты с наружной охлаждаюЕцей или нагреваюгцей рубашкой. [c.276]

B. И. М у к о с е й, Л. М. П и с ь м е н, Ю. И. X а р к а ц. Стационарные режимы химических реакторов с внутренним и внешним теплообменом. Инж.-физ. ж. J1967).] [c.303]

Задача прогрева зернистого слоя газом, имеющим постоянную температуру на входе, решена во многих работах [73—75]. Систематизация и анализ этих решений содержится в. работе [76]. Обычно задачу рассматривают при следую щих упрощающих предположениях внутреннее термическое со противление элементов слоя мало по сравнению с внешним со противлением теплообмену (В1 0) расход газа равномерен по сечению слоя продольная теплопроводность мала по срав нению с конвективным переносом тепла. В этом случае диффе ренциальные уравнения в безразмерном виде можно предста вить так [c.145]

В области Кес > 100 все зависимости близки между собой. Это свидетельствует о том, что теплообмен в слое и пучке складывается из отдельных актов теплоотдачи элементов при реальной скорости потока в узком сечении, а также об аналогии процессов внешнего теплообмена для тел разной формы. В области Кес < 100 (Кеэ < 20 для слоя) происходит расслоение линий. Если для одиночного шара существует минимальное значение Нит1п = 2, то для слоя энэлогичное значение Ниш1п отсутствует, о чем подробно говорилось на стр. 162. Необходимо также [c.167]

Трубчатые реакторы полного вытеснения. Трубчатые реакторы с поршневым потоком чащ,е всего имеют вид каналов с большим отношением длины к поперечному размеру. В реакторах такого типа теплообмен происходит через стенки. Следовательно, для поддержания приблизительно одинаковой температуры реагирующей смеси необходимо кроме высокой интенсивности теплообмена обеспечить низкие сопротивления переносу теплоты в направлении к стенке. Это условие,.помимо других, требует использования труб с небольшой площадью поперечного сечения. Наиболее простое конструктивное решение трубчатого реактора представлено на рис. VIII-32, а. Он состоит из двух концентрично расположенных труб, по внутреннему каналу движется реакционная смесь, по внешнему — теплоноситель или хладагент. Малая площадь поперечного сечения трубы ограничивает производительность аппарата. Для ее повышения большое число трубчатых реакторов соединяют параллельно в общем корпусе. Созданные таким образом многотрубчатые реакторы (рис. VIII-32,б и в), аналогичные по конструкции трубчатым теплообменникам, широко используются в промышленности. Аппараты этого типа часто применяются для проведения реакций с участием твердого катализатора, который в виде пористого сыпучего слоя заполняет либо трубы, либо меж-трубное пространство реактора. [c.317]

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]

Наиболее обоснованным и совершенным из приближенных методов исследования массо- и теплообменных процессов оказался метод диффузионного пограничного слоя. Ниже этот метод подробно излагается при рассмотрении внешних задач конвективного массотеплопереноса. [c.175]

Массо- и теплообмен без циркуляции внугри капли. При больших значениях критерия Пекле внешняя задача решается в приближении диффузионного (теплового) пограничного слоя. В зависимости от критериев /5 Рейнольдса и Пекле внешний кри-Z герий Шервуда Sha находится по формулам, приведенным в разделе 4.3 для случая обтекания твердой частицы (м > 10 ). Внешний коэффициент массоотдачи к2 =Shii)2Id. [c.206]

Сжатие воздуха в неохлаждаемом центробежном компрессоре ГТД происходит внешнеадиабатически (внешний теплообмен oq = 0) с показателем k >k. В качестве эталонного процесса принимаем адиабатический процесс сжатия с показателем k. [c.250]

Кроме напряжений, возникающих под действием сил давления и различных внешних нагрузок, в аппаратах, особенно теплообменных, могут возникать дополнительные напряжения, связанные с неодинаковыми температурными удлинениями жестко соединенных деталей. Если суммарные напряжения выше допустимых, в аппаратах должны быть предусмотрены компенсаторы. В химической аппаратуре применяют компенсаторы двух видов гибкие (линзы, сильфоиы), деформация которых снижает температурные напряжения в жестко соединенных деталях, и сальниковые, обеспечивающие свободное перемещение различно нагретых деталей друг относительно друга. [c.81]

Анализ процесса для неподвижного слоя показывает что при высоких скоростях газа V продольная теплопроводность подавлена вынужденной конвекцией в этом случае теплообмен действительно происходит в условиях внешней задачи Аре -> Ар. Однако, при малых V определяющим становится перенос тепла эффективной теплопроводностью, так что величина Ар , если она вычислена без учета к а, может оказаться значительно меньше величин, соответствующих значению (Nupe)п ln = 2. [c.464]

Принципиально иное решение, связанное с подогревом воздуха топочными газами, предложено в воздухоподогревателе конструкции Башоргэнергонефти (рис. П-25). Секции аппарата собраны из чугунных труб двух типов ребристых (оребрение только с внешней стороны) и ребристо-зубчатых (с внешней стороны оребрение, с внутренней — зубцы). Секции из чугунных труб компонуются так, чтобы теплообменная поверхность со стороны топочных газов была в несколько раз больше, чем со стороны холодного воздуха. Это позволяет иметь повышенную температуру стенки со стороны топочных газов (выше точки росы) и избежать конденсацгди серной кислоты. [c.83]

Теплообмен дисперсной фазы с внешней средой считается несущественным и в уравнении (9.4) не з итывается. [c.167]

Внешняя массо- и теплопередача. Помимо процессов диффузии и теплопередачи внутри пористой частицы, существенное влияние на макроскопическую скорость каталитической реакции может оказывать массо- и теплообмен между внешней поверхностью частицы и омывающим ее потоком. Гетерогенно-каталитический процесс всегда проводится в условиях интенсивного движения реагирующей смеси при этом в основной части ( ядре ) потока молекулярная диффузия играет пренебрежимо малую роль по сравнению с конвекцией, благодаря которой происходит выравнивание состава и температуры смеси. Y твердой поверхности скорость потока обращается, однако, в нуль поэтому вблизи поверхности Ейзренос вещества будет определяться молекулярной диффузией реагентов. В первых работах по диффузионной кинетике гетерогенных реакций, принадлежащих Нернсту [11 ], принималось, что вблизи поверхности существует слой неподвижной жидкости толщиной б и диффузия через этот слой ли- [c.102]

Тепловой баланс. До сих пор мы не занимались определённем температуры активной поверхности. Между тем, как отмечалось в разделе III. 1, в условиях, когда скорость процесса лимитируется диффузией реагентов, следует также ожидать затруднений с теплообменом между активной поверхностью и ядром потока. Температура зерна катализатора, на внешней поверхности которого протекает химическая реакция с тепловым эффектом h, определяется из уравнения теплового баланса [c.115]

VIII.3. СТАЦИОНАРНЫЕ РЕЖИМЫ И УСТОЙЧИВОСТЬ АДИАБАТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ С ВНЕШНИМ ТЕПЛООБМЕНОМ [c.344]

Последний член в правой части уравнения (VIII.142) учитывает теплообмен между тонким реакционным слоем и внутренностью частицы катализатора п обозначает направление внешней нормали к активной поверхности. Таким образом, при данной постановке задачи уравнения процесса в тонком реакционном слое ( 111.140), ( 111.142) служат граничными условиями для уравнения теплопроводности ( 111.140). Вводя безразмерные переменные и линеаризуя граничные условия ( 111.141), ( 111.142) в окрестности стационарного режима, имеем [c.362]

Особенности футеровки печей химических производств. Футеровка печи отделяет реакционное пространство и соединительные каналы от окружающей атмосферы. "Внутренняя поверхность футеровки участвует в теплообменных процессах, совершающихся в печи. Через внешнюю поверхность футеровки происходит теплообмен с окружающей средой. Таким образом, она участвует в двух взаимносвязанных системах теплообмена внутренней и внешней. Для того-чтобы свести к минимуму это взаимное влияние, футеровку выполняют из материала, обеспечивающего ее надлежащее тепловое сопротивление. [c.281]

Тепловые процессы в фу1еровке печи включают в себя передачу теплоты в толщу футерсЕки из-за теплопроводности футеровочных материалов, аккумуляцию теплоты благодаря теплоемкости их, распределение температуры в футеровке за счет температуропроводности, участие во внутрипечном и внешнем теплообмене, ведущем к потерям теплоты в окружающую среду, а в целом — к созданию определенного теплового состояния футеровки. [c.89]