Кипение жидкостей режимы

Азеотропы с максимумом температуры кипения встречаются реже. К их числу относятся водные растворы кислот (соляной, серной, муравьиной) смесь хлороформ — ацетон и др. К системам с азеотропами применим также первый закон Коновалова (рис. 6.11). Раствор состава при кипении (температура t) дает пар состава у, более богатый компонентом В, при добавлении которого к исходной жидкости ее состав меняется до х>, а температура кипения понижается до t. Раствор состава хз нри кипении (при температуре t") дает пар, более богатый компонентом А. Его добавление к исходной жидкости изменяет ее состав до Х4 и снижает температуру кипения до г. [c.99]

Коэффициент теплопередачи в зоне кипения все время изменяется по высоте трубок. В режиме пузырькового потока он выше, чем в зоне предварительного нагрева. При переходе от пузырькового к стержневому потоку коэффициент теплоотдачи увеличивается и достигает максимума, а затем снижается при переходе от стержневого потока к кольцевому. При дальнейшем увеличении паросодержания паровой поток обладает такой кинетической энергией, что срывает пленку жидкости со стенок трубки. Жидкость при этом оказывается в ядре потока в виде брызг и капель, а паровой ноток соприкасается непосредственно со стенкой трубы. Такой гидродинамический режим называется туманообразным потоком . В этом [c.97]

Значения удельной тепловой нагрузки, разности температур и коэффициента теплоотдачи, соответствующие переходу ядерного режима кипения в пленочный, называют критическими. Очевидно, оптимальным режимом кипения жидкостей является режим ядерный, приближающийся к критическому. [c.318]

Теплоотдача к кипящему агенту в трубном пространстве осуществляется путем ядерного кипения и двухфазной конвекции в зоне кипения жидкости. В начале зоны кипения пузырьки пара, оторвавшиеся от стенок трубки, тонкой цепочкой движутся в ядре потока вверх. Такой гидродинамический режим называется пузырьковым потоком. В этой области теплопередача происходит только за счет кипепия и практически не зависит от двухфазной конвекции. По мере увеличения паросодержания (доли отгона) тонкая цепочка пузырьков пара увеличивается в объеме и сливается в большие стержни (поршни) пара, которые двигаются вверх в ядре потока. Такой гидродинамический режим называется стержневым потоком. В этой области теплопередача происходит как за счет кипения, так и за счет двухфазной конвекции. При дальнейшем увеличении паросодержания стержни пара сливаются в сплошной поток, несущий в себе капли жидкости. У стенок трубок остается тонкая пленка жидкости, которая имеет форму кольца (если смотреть в торец трубки). Такой гидродинамический режим называют кольцевым потоком. В этой области теплопередача практически осуществляется только двухфазной конвекцией. Влияние кипения на теплопередачу невелико. [c.97]

На участке / теплоотдача определяется конвективными токами жидкости при вынужденном движении однофазного потока. При повыщении температуры поверхности теплообмена до значения, несколько превышающего температуру насыщения, начинается пристенное кипение жидкости (участок //), которое сменяется развитым пузырьковым кипением (участок ///). Участок развитого кипения заканчивается прп достижении массовой доли пара в потоке Ху , после чего наступает режим ухудшенного теплообмена (участок /V) и перегрев пара (участок V). [c.238]

Теплоотдача при кипении жидкости и конденсации паров подчиняется другим закономерностям. Характерной особенностью процесса кипения является образование пузырей пара на поверхности пагрева. Режим кипения жидкости зависит от разности температур поверхности нагрева I t и средней температуры кипящей жидкости K (т. е. А Ik = t i — к)- [c.29]

При пленочном кипении жидкость отделена от поверхности нагрева паровой пленкой, толщина и режим движения которой зависят от формы, размеров и расположения поверхности нагрева. Коэффициент теплоотдачи к кипящей индивидуальной жидкости [c.300]

Чрезмерно интенсивное кипение жидкости или чрезмерное охлаждение верха колонки приводит к захлебыванию , т. е. заполнению колонки флегмой. При захлебывании немедленно прекращают отбор газа, охлаждают кубик, дают в него стечь всей жидкости из колонки, затем снова устанавливают требуемый режим, выдерживают колонку на режиме 15—20 минут для приведения системы в равновесие и только после этого возобновляют отбор газа. [c.105]

Кипение жидкости на поверхности затопленных горизонтальных труб, в испарителях с естественной конвекцией тепло может проводиться через трубы, погруженные в жидкость и обогреваемые с внутренней стороны конденсирующимся паром. При очень малых разностях температур коэффициенты теплоотдачи являются величинами такого же порядка, как при нагревании жидкости. Однако с увеличением разности температур коэффициент теплоотдачи существенно увеличивается благодаря большой интенсивности перемешивания при кипении. Кипение переходит в режим, называемый пузырьковым. При достижении критической разности температур тепловой поток д Р достигает максимального значения. При дальнейшем, даже незначительном, увеличении Л/ тепловой поток резко уменьшается вследствие образования на поверхности более или менее сплошной паровой пленки. Если разности температур весьма значительны (что практически не встречается в испарителях с паровым обогревом), тепловой поток увеличивается благодаря наличию радиации. Для данной жидкости при давлении, соответствующем кипению, природа самой поверхности нагрева может в значительной степени влиять на процесс (табл. ПТ-5) . Приведенные в таблице данные, полученные в опытах с одиночной трубой, могут быть использованы (в первом приближении) для расчета теплопередачи при наличии ряда погруженных труб, с чистой, незагрязненной поверхностью. [c.213]

Некоторое представление об условиях разделения смесей при пленочной дистилляции в условиях нисходящего прямотока фаз дает работа [81]. В ней приводятся данные опытов по дистилляции водного раствора метанола с массовой концентрацией 28% в трубах диаметром 25 и 45 мм. Данные о составе дистиллята при различных размерах труб и разностях температур теплоносителя и раствора приведены на рис. 1.2. Верхняя кривая соответствует составу дистиллята при простой дистилляции (при отсутствии массообмена), нижняя кривая — составу дистиллята при достижении равновесия между жидкостью и паром (идеальный массообмен). Как видно, точки, изображающие состав дистиллята в проведенных опытах, располагаются между указанными кривыми. Увеличение диаметра трубы, обусловливающее ухудшение условий массообмена, приводит к повышению эффективности разделения. Следует подчеркнуть, что приведенные данные получены при проведении процесса дистилляции при атмосферном давлении и больших тепловых нагрузках. При этом имели место турбулентный режим движения пара и интенсивное кипение жидкости, обусловливающее ее турбулизацию. Подобные условия имеют место и при кипении под вакуумом уже при сравнительно небольших тепловых нагрузках. [c.19]

В целом ряде производственных процессов приходится сталкиваться с испарением и кипением пленок жидкости, увлекаемых током пара (газа) внутри труб. При этом возможно восходящее и нисходящее течение пленки. Анализ схемы кипения жидкости в трубах (см. рис. 18) показывает, что при возрастании теплового потока жидкость у стенки перегревается, активизируются центры парообразования. Жидкость начинает кипеть, площадь кипения увеличивается и меняется режим течения, который переходит от пузырькового к снарядному, дисперсно-кольцевому и, наконец, к обращенному дисперсно-кольцевому режиму течения. [c.102]

С увеличением теплового потока до некоторого значения паровые пузырьки сливаются, образуя у поверхности теплообмена сплошной паровой слой, периодически прорывающийся в объем жидкости. Режим кипения, при котором происходит слияние образующихся пузырьков в подвижную паровую пленку, поднимающуюся у поверхности нагрева, называется пленочным кипением. [c.196]

В зависимости от разности температур — температурного напора — изменяются режим кипения жидкости и количество энергии, передаваемое через стенку. Количество энергии, передаваемое к кипящей жидкости через единицу площади теплопередающей стенки, называют удельным тепловым потоком, или удельной тепловой нагрузкой q. [c.105]

При кипении жидкостей, не смачивающих поверхность нагрева, сверхкритический режим кипения -приводит к слиянию отдельных участков, покрытых пар ом, в сплошную паровую пленку. Такой режим кипения является неустойчивым и в практике выпаривания не встречается. [c.49]

Вследствие интенсивного кипения жидкости, вызванного больщой разностью температур АТ=Т -Т] Т ,Т - температуры соответственно капли и криогенной жидкости), между поверхностью сферы и жидкости образуется паровая прослойка толщиной Л (рис. 4.7). Тепловой поток от более нагретой сферы отводится через малотеплопроводный слой пара жидкости. Экспериментальные исследования указывают на возможность двух режимов течения пара хладоагента ламинарный и турбулентный. Численная оценка показывает [6], что для жидкого азота турбулентный режим наступает при радиусе сферы Л > 8 мм. [c.107]

До сих пор еще нет общепринятых формул для определения ак в различных случаях. Практически чаще встречается пузырчатый режим кипения. При кипении жидкости в большом объеме для пузырчатого режима кипения [c.29]

Накопление взрывоопасных примесей в одной трубке может происходить в связи с прекращением циркуляции жидкости в этой трубке и переходом ее на работу в режим кипения без циркуляции (сухой режим), что вызывается повышенным гидравлическим сопротивлением рассматриваемой трубки или неудовлетворительными условиями стенания с нее жидкого азота. Не исключена возможность, что взрывоопасные примеси накапливаются одновременно на по- [c.14]

Наблюдение с помощью лупы за подсвеченной сзади шкалой термометра и подсчет десятичных делений шкалы через пленку конденсата и не представляет трудностей, если верхнюю часть эбуллиоскопа предварительно протравить в течение 2мин 1%-ной фтористоводородной кислотой и затем прокипятить в мыльной воде. Кипятильная трубка 3 до самого конденсатора 2 окружена изолирующим слоем стекловолокна 4, в котором оставлена узкая смотровая щель. Под теплоизоляцией 4 на трубку 3 намотана спираль компенсационного электрообогрева 5, выполненная из тонкой проволоки. Мощность обогрева можно рассчитывать, условно представляя спираль в виде охватывающей прибор бесконечно длинной цилиндрической оболочки с равномерно распределенными источниками тепла. Электрообогрев регулируют с помощью амперметров и калибровочной кривой таким образом, чтобы без включения системы подогрева кубовой жидкости приближенно устанавливалась ожидаемая температура. В этом случае даже ттары труднолетучих веществ доходят до конденсатора, расположенного на 250 мм выше кармана термометра. Адиабатический режим в разбрызгивающей трубке обеспечивается четырехкратной защитной системой, включающей вакуумированную рубашку, слой нагретой до кипения жидкости, стекающей в кольцевой щели, спираль компенсационного электрообогрева и слой теплоизоляции. Через штуцер 1 обычно загружают жидкость, а при работе под вакуумом к нему присоединяют вакуумную линию. [c.57]

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]

Коэффициент теплоотдачи а от поверхности твердого тела к капле меняется в процессе ее теплового н динамического взаимодействия с твердым телом. В начальный момент времени он имеет максимальное значение, затем идет стадия пузырькового кипения жидкости в капле, после чего капля переходит в сфероидальное состояние (если поверхность нагрета недостаточно, то продолжается режим пузырькового кипения вплоть до полного испарения капли). В соответствии с этим в начальный момент.температура Гпов.т резко снижается, а в конце переходной стадии устанавливается почти стационарное ее значение, которое 52 [c.52]

Переход к п.ченочному режиму происходит при достижении некоторого перепада температур между стенкой и температурой кипения сжиженного газа т. е. А кр> которые можно принимать по графикам на рис. 1У-15 и 1У-16. Разность между температурой стенки труб испарителя и температурой насыщения пропана или бутана значительно выше критической, следовательно, режим кипения жидкости будет пленочным. [c.179]

Рассмотрим быструю экзотермическую реакцию протекающую в жидкой фазе и сопровождающуюся образованием гаьов или паров. В этом случае могут наблюдаться явления, подобные переходу от пузырькового кипения к пленочному (теплопередача при кипении). Такой режим наблюдался при разложении водных растворов перекиси водорода на металлическом серебре в виде цилиндров или проволок различного диаметра [291]. Было установлено, что температура катализатора превышает температуру жидкости и скорость реакции проходит через максимум нри увеличении концентрации перекиси водорода. При малых концентрациях кислород выделяется в виде пузырьков на всей поверхности катализатора если концентрация перекиси водорода превышает 60 масс. %, то поверхность катализатора покрывается пленкой газа. [c.92]

Значения удельной тепловой нагрузки, температурного напора и коэффициента теплоотдачи, соответствующих переходу ядерного режима кипения в пленочный, называют критическими. Зная критические значения Этих величин, можно устано(Вить оптимальный температурный режим работы теплообменных аппаратов, работающих при кипении жидкости (кипятильники ректификационных колонн, вьшарные аппараты и т. д.), но зависимости кр. =f At) и IKP. =f At) для многих жидкостей не исследованы. [c.278]

Физические свойства. Кислые фосфиты являются бесцветными жидкостями, реже кристаллическими веществами. Они растворимы в большинстве органических растворителей, а простейшие эфиры — ив воде. Коэффициенты преломления кислых фосфитов обычно выше таковых для средних фосфитов с соответствующими радикалами для плотностей отмечена обратная зависимость. Обращают на себя внимание более высокие температуры кипения у простейших диалкилфосфитов, нежели у триалкилфосфитов с соответствующими радикалами. Это обстоятельство в совокупности с другими факторами указывает на ассоциацию кислых фосфитов. По-видимому, такой процесс особенно выражен у алкиленфосфи-тов, отдельные представители которых нерастворимы в органических растворителях и имеют аномально высокие температуры кипения. [c.49]

Определение молекулярного веса по гювышению температуры кипения производится реже и выполняется при помощи эбулиоскопа Бекманна вычисление происходит по аналогичной формуле, 1ю только константы К для тех же жидкостей имеют уже другое числовое значение так, например, для воды с ее температурой кипения 100°, /С ==5,1, а для бензола, имеющего температуру кипения 80,4 , /(=25. [c.27]

На рис. 27 можно видеть влияние увеличивающегося теплового потока на режим кипения недогретой воды (2,2° С при скорости 0,7 м1сек). Разрывы полости прекращаются при тепловом потоке 0,21 д с (рис. 27, а), а на рис. 27, б и в показано малое влияние формы полости при д" >0,5 На следующих фотографиях (рис. 28), полученных вблизи критического теплового потока, видно влияние скорости потока на режим кипения жидкости вблизи температуры насыщения. [c.189]

Различают два основных режи.ада кипения пузырьковый и пленочный. Кипение, прн котором пар образуется в виде отдельных периодически зарождающихся, растущих и отрывающихся паровых пузы- рей, называется пузырьковым. С увеличением теплового потока до некоторой величины отдельные паровые пузырьки сливаются, образуя у поверхности теплообмена сплошной паровой слой, периодически прорывающийся в объем жидкости. Режим кипения, который характеризуется наличием на поверхности пленки пара, обволакивающей эту поверхность и отделяющей ее от жидкости, называется пленочным кипением [Л. 180]. [c.294]

Авторефрижераторы с использованием СПГ в качестве топлива и хладагента относятся к расходным системам охлаждения, наряду с системами азотного охлаждения и системами охлаждения на основе сжиженных бутан-пропановых смесей. Исследования, выполненные в ООО ВНИИГАЗ , показывают высокую экономическую эффективность применения авторефрижераторной техники на СПГ [5]. Так, по сравнению с жидким азотом, используемым в качестве хладагента при перевозке скоропортящихся продуктов, СПГ обладает практически в 3 раза более высокой теплотой испарения жидкости 520 и 200 кДж/кг соответственно, у СПГ и азота при температурах кипения жидкости 111 и 78 К и в 2 раза более высокой теплоемкостью при нормальных условиях (2,26 и 1,05 кДж/кг К), те. теплотехнически он гораздо более эффективен. Перед поступлением в двигатель транспортного средства СПГ испаряют и нагревают до температуры окружающей среды, причем на эти процессы требуется около 850 кДж на каждый килограмм газа в интервале температур 120-270 К. При потреблении топлива на уровне 20-30 кг/ч автотранспортом ресурсы холода составляют 25 тыс. кДж/ч. Это позволяет поддерживать заданный температурный режим в холодильных камерах объемом до 300 м , соответствующих классам С и F по нормам Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК ООН). Данное обстоятельство определяет основное преимущество СПГ как хладагента по отношению к сжиженным бутан-пропановым смесям. Авторефрижераторные установки на их основе могут обеспечить температуру внутри грузового объема от 12 до О °С, что соответствует только классу А (ЕЭК ООН). [c.7]

При увеличении температурного напора (или удельного теплового потока) наступает режим развитого пузырькового кипения (область ВС — рис. 208), при котором интенсивность теплоотдачи определяется процессом парообразования, т. е. конвекцией жидкости вследствие роста и движения пузырьков пара. Величина коэффициента теплоотдачи здесь зависит от температурного напора (или удельного теплового потока), физических свойств жидкости, давления. Найдены обобщенные зависимости, характеризующие теплоотдачу при кипении жидкостей в большом объеме [75, 78, 79]. Ниже приводится формула, полученная с помощью критериального уравнения, предложенного Г. Н. Кружилиным [c.426]

Богатый концентрат, собирающийся в кубе колонны 10, обогащается углеводородами, оставшимися в газе после печей 4 и 7 поэтому богатый концентрат проходит через печи третьего выжигания 11, температура в которых поддерживается на уровне 700° С, а затем через баллон 12 для очистки от влаги и углекислоты, и поступает в металлические реципиенты 13. Слив криптоно-ксеноновой смеси из куба колонны Ю начинается тогда, когда суммарное содержание криптона и ксенона в жидкости достигнет 90—98%. При сливе жидкости режим ректификации в колонне нарушается, в результате чего продукт загрязняется кислородом к концу слива жидкости из куба колонны 10 содержание кислорода в газе, собирающемся в реципиентах 13, возрастает до 15—25%. Работа колонны 10, т. е. подвод тепла к кубу, отвод тепла от верхнего конденсатора и компенсация холодопотерь, обеспечивается воздухом или азотом высокого давления (200—220 ат). Сжатый газ охлаждается в теплообменнике 9, проходит через змеевик, расположенный в кубе колонны 10, а затем дросселируется в межтрубное пространство конденсатора несжижившаяся часть газа и пары, образующиеся при кипении, выводятся через теплообменник 9, где нагреваются. [c.129]

Сырьем второй ректификационной колонны является жидкая фаза go, 2 декантатора, фигуративная точка которой, очевидно, располагается в области жидкости, недогретой до точки кипения. Для определения минимального расхода тепла ( да мин в кипятильнике второй колонны следует найти ту коноду, продолжение которой на тепловой диаграмме пройдет через фигуративную точку go, 2- По точке пересечения этой коноды с вертикалью П2 = onst определяется искомый минимальный расход тепла будучи увеличен, он обеспечит нормальный устойчивый режим разделения в отгонной секции. Пусть принято значение рабочего расхода тепла в кипятильнике Qr2 мин и тем самым определено расположение полюса отгонной секции второй колонны [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология