Охлаждение при Испарении жидкости

Охлаждение путем самоиспарения. При естественном охлаждении нагретых жидкостей в открытых резервуарах одновременно с отдачей тепла через стенки происходит охлаждение вследствие испарения жидкости с поверхности. Количество тепла, которое отдаст жидкость при испарении, может быть определено по формуле [c.386]

Особый интерес представляют системы параллельно работающих простых ректификационных колонн со связанными тепловыми потоками [29]. В такой системе (рис. П-21) сырье равномерно распределяется по всем колоннам (Р = Р2 = Р ), и верхний паровой поток предыдущей колонны связывается с кипятильником последующей колонны, работающей при более низком давлении (Р >Р2> >Рг). Разница в давлениях предыдущей и последующей колонн принимается такой, чтобы обеспечить необходимый температурный перепад в кипятильниках для конденсации паров предыдущей и испарения жидкости последующей колонн. При выборе давления в колоннах необходимо учитывать следующее давления и температуры в колоннах не должны превышать критических давление в первой колонне должно соответствовать температуре низа, последняя должна быть не выше максимальной температуры недорогого теплоносителя давление в последней колонне должно соответствовать такой температуре верха колонны, при которой можно использовать в качестве хладоагента воду или воздух без предварительного их охлаждения. [c.124]

Пользуясь формулами для изотермического испарения жидкостей, можно получить следующие расчетные данные, характеризующие скорость, полноту испарения и другие показатели испаряющихся жидкостей в условиях испарительного охлаждения рабочего тела в компрессорах и тепловых двигателях [37, 43]. [c.118]

Эти закономерности испарения жидкостей, подаваемых в поток охлаждаемого газа (воздуха), следует учитывать при осуществлении испарительного охлаждения рабочего тела в компрессорах и двигателях внутреннего сгорания. [c.126]

Процесс испарения сопровождается охлаждением, так как молекулы попадают в воздух, потеряв большую часть кинетической энергии своего поступательного движения, да и жидкость, теряя наиболее горячие молекулы, тоже будет охлаждаться. Поэтому для поддержания начальной температуры необходимо подводить в систему теплоту извне. В естественных условиях потеря энергии, происходящая при испарении жидкости, компенсируется постепенно путем притока теплоты от окружающей среды. В результате, если жидкость находится в открытом сосуде, такой процесс в конце концов приведет к полному испарению жидкости. [c.170]

Общепринятым и наиболее характерным признаком для классификации теплообменных аппаратов является их назначение нагрев, охлаждение, конденсация, испарение жидкостей, газов или нх смесей. При более подробной классификации учитываются также способ передачи тепла от одной среды к другой, конструктивные особенности аппаратов и пр. В зависимости от способа передачи теплоты теплообменники делятся на аппараты смешения, в которых процесс обмена происходит при непосредственном контакте сред, и на поверхностные аппараты, в которых передача осуществляется с использованием тепловоспринимающих и теплоотдающих поверхностей. [c.342]

При относительно невысокой начальной температуре газа ( г. н < 50 °С) и полном его насыщении парами воды на входе в теплообменник и на выходе из него теплообмен не осложнен явлениями испарения и конденсации жидкости. Для практики более важен случай охлаждения газа, не насыщенного парами воды, при н > > 100 °С. В этом случае возможны варианты механизма совместного переноса теплоты и массы в зависимости от условий охлаждения (заданных или найденных расчетным путем), а именно конечных параметров газа — температуры г к и относительной влажности Фк, температуры охлаждающей воды и т. д. В том случае, например, когда конечная температура газа превышает температуру мокрого термометра 1 к > м), механизм процесса не изменяется по высоте теплообменника и обусловлен совместно протекающими процессами охлаждения газа и испарения жидкости. Если заданная (расчетная) величина конечной температуры газа меньше температуры мокрого термометра 1 < м), то механизм переноса теплоты можно описать двумя стадиями в первой происходит охлаждение газа до и испарение жидкости, а во второй — охлаждение газа до г. к и конденсация паров воды. [c.89]

Общее количество теплоты, отданное газом при его охлаждении, определяют в зависимости от условий охлаждения газа. Если конечная температура газа р к превышает температуру мокрого термометра механизм процесса теплопередачи по высоте аппарата не изменяется и обусловлен совместно протекающими процессами тепло- и массообмена (охлаждение не насыщенного водяными парами газа и испарение жидкости). Если г к < то механизм теплопередачи протекает в две стадии сначала происходит охлаждение газа до температуры мокрого термометра и испарение жидкости, затем — охлаждение газа до заданной конечной температуры и конденсация водяного пара. Поэтому общее количество переданной теплоты, а, следовательно, и общую поверхность теплопередачи следует рассчитывать для каждой стадии. [c.208]

Когда в газовый поток добавляют капли жидкости, вследствие заметного нагрева двухфазной смеси, испарения жидкости и разрушения пограничного слоя возрастает перенос теплоты. В 45] показано, что, если на нагреваемой поверхности образуется непрерывная пленка жидкости, коэффициенты теплоотдачи могут вырасти в 30 раз. Более практичный способ интенсификации теплообмена предложен в [46], где применяется охлаждение разбрызгиванием в центральной зоне компактного теплообменника. Увеличение коэффициентов теплоотдачи максимально иа 40% связано с образованием жидкой пленкн и ощутимым ее нагревом. Вообще же большие требуемые объемы жидкости приводят к ограничениям в практическом применении этого метода. [c.326]

Теплообменными аппаратами, или теплообменниками, называются устройства для передачи тепла от одних сред (горячих теплоносителей) к другим (холодным теплоносителям). В химической технологии теплообменные аппараты применяются для нагревания и охлаждения веществ в различных агрегатных состояниях, испарения жидкостей и конденсации паров, перегонки и сублимации, абсорбции и адсорбции, расплавления твердых тел и кристаллизации, отвода и подвода тепла при проведении экзо- и эндотермических реакций и т. д. Соответственно своему назначению теплообменные аппараты называют подогревателями, холодильниками, испарителями, конденсаторами, дистилляторами, сублиматорами, плавителями и т. п. [c.323]

Предел охлаждения воздуха, взаимодействующего с влажным материалом. Если взаимодействие воздуха с влажным материалом проводить в изобарно-адиабатических условиях, то перенос массы будет происходить при непрерывном увеличении энтальпии. Тепло, необходимое для испарения жидкости, берется из окружа- [c.416]

Испарение может происходить с поверхности жидкости и в ее объеме, последнее называют кипением. Процесс испарения интенсифицируется с повышением температуры и понижением давления. Для отрыва молекул от жидкой фазы и перехода их в паровую или газовую необходимо затратить эне )гию, называемую скрытой теплотой испарения. Теплота испарения по своей величине равна теплоте конденсации и зависит от температуры и давления процесса, уменьшаясь с приближением их к критическим величинам. При испарении в адиабатических условиях тепло отбирается от испаряющейся жидкости, вследствие чего происходит ее охлаждение. Испарение в закрытой емкости происходит до тех пор, пока насыщенные пары вещества не заполнят пространство над жидкостью. [c.83]

Приведенные выше уравнения для расчета однократного испарения многокомпонентной смеси могут быть использованы и для расчета однократной конденсации многокомпонентной смеси, так как составы фаз и их относительные количества зависят только от конечных температуры и давления, а не от того, каким путем данная система получена нагревом и однократным испарением жидкости или охлаждением и однократной конденсацией паров. [c.90]

Для уменьшения количества хладоагента в цикле применяют двухфазное рабочее вещество жидкость — пар. В этом случае можно использовать высокую теплоту испарения жидкости во время нагревания или охлаждения по изобаре. Из практических соображений обратимое расширение (в расширителе с отдачей работы) заменяют необратимым в редукционном вентиле (рис. П1-44). [c.258]

Однако для реальных газов это соотношение не выполняется. В большинстве случаев при расширение сжатого газа при нормальной температуре происходит его охлаждение (эффект Джоуля — Томсона), так как при его расширении преодолеваются силы притяжения между молекулами, аналогично тому как это происходит при испарении жидкостей. (Ознакомьтесь с применением эффекта Джоуля — Томсона для сжижения газов.) [c.220]

Чем больше скорость испарения, тем больше и охлаждение поверхности жидкости и тем значительнее разница в температурах поверхностного слоя жидкости и остальной ее массы. Скорость процесса перехода вещества из жидкости в пар гюа и парциальное давление паров в слое, прилегающем к поверхности жидкости, будут отвечать температуре ее поверхностного слоя, а не температу ре основной массы жидкости. Температуру поверхности жидкости практически измерить трудно. Обычно ее не измеряют и считают равной температуре основной массы жидкости однако это допустимо только в тех случаях, когда скорость испарения невелика. Если скорость испарения значительна, то охлаждением поверхности нельзя пренебрегать, так как при измерениях коэффициента диффузии ошибка может составлять около 20% и более. [c.425]

При струйном охлаждении диспергированной жидкостью процесс теплоотдачи сложен не только в общепринятом смысле этого слова, но и в более узком значении как комплекс параллельно идущих процессов, эффекты которых ради простоты будем считать аддитивными. Так, плотность теплового потока, отводимого от поверхности твердого тела при струйном охлаждении, можно считать суммой трех потоков идущего на испарение жидкости капли на стадии непосредственного взаимодействия ее со стенкой отдаваемого конвекцией газообразной среде, в которую диспергирована жидкость передаваемого излу- [c.35]

Кожухотрубчатые теплообменные аппараты широко применяют в нефтяной, нефтехимической, химической, газовой и других отраслях промышленности для нагрева, охлаждения, конденсации и испарения жидкости, пара и их смесей. [c.646]

В цилиндр низкого давления / (I ступень компрессора) засасываются из испарителя пары низкого давления здесь они сжимаются до давления /з,, соответствующего температуре в испарителе 7, и проталкиваются в промежуточный холодильник 2, а затем в отделитель Я в отделителе пары, придя в соприкосновение с кипящей жидкостью того же давления, отдают eii теплоту перегрева при одновременном частичном испарении жидкости таким путем происходит охлаждение паров до температуры их насыщения. Насыщенные пары засасываются в цилиндр высокого давления компрессора (II ступень), сжимаются до давления, [c.726]

Разновидностью комбинированной системы охлаждения радиоэлектронного оборудования является оросительное охлаждение (рис. 5.5). В такой системе жидкость в виде капель попадает на нагретые поверхности радиодеталей и стекает по ним в виде пленки. Охлаждение радиодеталей производится в результате испарения жидкости и конвективного теплообмена между пленкой жидкости и воздухом, заполняющим корпус аппарата. [c.280]

Определим потери продукта на испарение с открытой поверхности. Здесь надо иметь в виду, что испарение будет происходить до тех пор пока разность парциальных давлений пара над поверхностью продукта и в воздухе не достигнет нуля. При фр > Рлс начнется процесс конденсации пара из воздуха на текущей холодной пленке. Для точного расчета количества испаренной жидкости надо построить температурный график охлаждения. В той точке, где температура продукта достигнет температуры воздуха, испарение прекратится. При температуре воздуха в помещении = = 293° К и температуре продукта = Тд средняя температура продукта [c.191]

Тепловая энергия является наиболее известной формой энергии. Из повседневного опыта нам хорошо знакомы горячие и холодные предметы, мы знаем, что при горении выделяется энергия, а испарение жидкостей сопровождается их охлаждением. Чтобы изменить состояние системы, к ней подводят тепловую энергию—так поступают при необходимости расплавить твердое вещество, или испарить жидкость, или повысить температуру системы. Тепловая энергия совсем не то же самое, что температура. Теплота представляет собой одну из форм энергии, тогда как температура — это условная мера теплового состояния, по определению равная нулю в абсолютной шкале (шкала Кельвина) для такого состояния идеального газа, при котором его объем обращается в нуль. Абсолютная шкала определяется несколькими воспроизводимыми точками, одной из которых является, например, тройная точка воды (на 273,16° выше абсолютного нуля). [c.303]

Если внешние источники отсутствуют, то испарение происходит только за счет переноса теплоты от газа к жидкости и ее охлаждения. Такой процесс называют адиабатическим испарением. При адиабатическом испарении жидкость охлаждается до температуры /м.т, значение которой определяется равенством потоков теплоты, передаваемой газом жидкости за счет конвекции [а(/ — / .т)] и переносимой из жидкой фазы в газовую вследствие испарения т.е. [c.309]

В полых колоннах процессы массо- и теплопередачи, очистки, охлаждения и увлажнения и сушки газов, а также испарения жидкости происходят при неносред-ствешюм контакте диспергируемой среды (разбрызгиваемая на капли жидкость) и сплошной фазы (газа). Поэтому основными элементами устройства полых колоии различной конструкции и габаритов, влияющими иа характеристики их работы, являются разбрызгиватели (( )орсунки), а также узлы ввода газа и последующего расиределения его в аппарате. [c.181]

Рост паровых пузырьков при кипении жидкости на поверхнбстй теплообмена происходит в неоднородном поле температур. В этом случае рост парового пузырька в значительной мере связан с испарением жидкости через поверхность раздела фаз в основании пузырька. Эта -модель оправдана для малых и средних давлений, когда пузырьки имеют полусферическую форму и отделены от поверхности сравнительно тонкой пленкой жидкости. Экспериментами установлено, что интенсивное испарение этого микрослоя жидкости вызывает заметное охлаждение поверхности теплообмена в зоне действующего центра парообразования, зафиксированное с помощью специальных микротермопар [100]. [c.218]

При совместном протекании тепло- и массопередачи вид расчетной формулы для движущей силы определяется механизмом этих явлений. Как показано выше (стр. 89), сзга ествует несколько возможных схем теплопередачи между газом и жидкостью, сопровождаемой массообменом. Наиболее важны для практики охлаждение не насыщенного водяным паром газа, сопровождаемое испарением жидкости, и охлаждение насыщенного газа с конденсацией водяного пара. Для первого случая уравнение теплопередачи в пенном слое имеет вид [c.93]

Погружные теплообменники обычно выполняются в виде змеевиков. Они прп.. еняются для нагревания и испарения жидкостей, для охлаждения газа, конденсации пара. При нагревании змеевиком реакционных баков температура по всему объему аппарата выравнивается, что снижает среднюю ра (ность температур. Коэффициент теплопередачи у этих теилообмснии1 ои [c.609]

Приведенные выше уравнения и методы расчета однократного испарения многокомнонептной смеси могут быть использованы и для расчета однократной конденсации многокомпонентной смсси, так как составы фаз и отпоситольное количество паровой и жидкой фаз зависят только от конечной температуры и дапления н i e. ча-висят от того, каким путем данная система достигла этих условии нагревом и однократным испарением жидкости илп охлаждением и однократной конденсацией паров. [c.178]

Количество тепла, затраченное на испарение жидкости, слагается из тепла, полученного за 1чет охлаждения жидкости и пара, тепла, пол ученного из внешней среды, и тепла, полученного за счет охлаждения стенок резервуара. [c.114]

На рис. 29 изображена схема усовершенствованного аппарата ЦИАТИМ-51-У. Подробное описание аппарата и методики работы приводятся в инструкции, прилагаемой к прибору, а также в литературе. Основной частью аппарата является ректификационная колонка 21, детальное изображение ее верхней части (головки колонки) и нижней—(куба колонки) даны на рис. 30 и 31. В колонке происходит процесс разделения газовой смеси на компоненты сжиженный в кубе колонки газ нагревают образующийся пар, поднимаясь по колонке, попадает в охлажденную головку колонки и частично конденсируется. Конденсат (флелма) стекает в куб, смачивая насадку колонки. При соприкосновении пара с жидкостью на поверхности насадки происходит частичное испарение жидкости и частичная конденсация яара. При этом пар обогащается низкокипящими, а жидкость — высококнпящи Ми компонентами. [c.52]

Как указывалось выше, теплота реакции гидрирования сравнительно велика при насыш ении алкенов она достигает около 31 ООО, а при насыщении ароматических углеводородов — около 16 700 ккал на 1 кмолъ превращенного углеводорода. Надежное регулирование теплового режима играет исключительно важную роль, так как скорости реакции возрастают с повышением температуры и нри отсутствии эффективного охлаждения йодъем температуры может оказаться нерегулируемым. Для избирательного превращения в целевые продукты и увеличения продолжительности работы катализатора между регенерациями условия реакции необходимо поддерживать возможно близкими к изотермическим подъем температуры не должен превышать 6—11° С. Для ограничения подъема температуры в условиях промышленных установок применяют охлаждение холодным циркулирующим газом или впрыск жидкофазного сырья через распределительные устройства между слоями катализатора. Присутствие летучей жидкой фазы также оказывает корректирующее действие на подъем температуры, так как на испарение жидкости затрачивается часть тепла реакции, равная скрытой теплоте испарения. На некоторых установках применяют или промежуточные теплообменники между слоями катализатора, или несколько реакционных устройств тина трубчатого теплообменника. [c.150]

Нагревание или охлаждение орошаюгдей жидкости при Г. у. возможно до м, после чего охлаждение газов протекает только в результате испарения орошающей жидкости. Поэтому для более эффективного Г. у. процесс ведут при т-ре орошаюгдей жидкости, близкой или равной i . [c.115]

Пределом охлаждения газа будет температура, соответствующая его полному насыщению (ф = 1). Температура, при которой газ, охлаждаясь при постоянном теплосодержании, становится насыщенным, называется температурой мокрого термометра или температурой предела охлаждения влажных тел. При этой температуре тeпJЮ, переходящее от газа к смоченной поверхности, полностью затрачивается на испарение жидкости, а температура последней остается постоянной и находится в пределах между температурой газа и температурой мокрого термометра. [c.656]

Перенос массы вещества рассматривается на основе соотношений молекулярно- кинетической теории для бинарной смеси применительно к влажному воздуху. При этом используются решения, полученные для случая пористого охлаждения пластины. Необходимо отметить, что последние (решения не применимы для процесса тепло- и массо-переноса при испарении жидкости со свободной поверхности и из капиллярно-пористых тел. К сожалению, для решения этой проблемы не используются методы термодинамики необратимых процессов, которые дают наиболее пол1ное и строгое описание комплексного процесса тепло-и массообмена. [c.5]

Кристаллизация основана на различной растворимости содержащихся в сточной воде веществ, зависящей не только от их вида, но и от температуры растворителя. При изменении темцературы сточных вод получаются пересыщенные растворы находящихся в них веществ, а затем их кристаллы. На этом принципе основан метод выделения из сточной воды кристаллов загрязняющего ее вещества, образующихся при естественном или искусственном ускорении испарения жидкости. Кристаллизация применяется при обработке небольших количеств концентрированных сточных вод. Кристаллизаторы бывают периодического действия с естественным охлаждением за счет испарения воды, периодического действия с перемешиванием и искусственцым охлаждением,и непрерывного действия. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология