Коэффициент теплообмена в вакууме

При уменьшении давления газа, заполняющего пустоты в дисперсном материале, перенос тепла газом уменьшается и в идеальном случае, при р О полностью отсутствует. В этом случае согласно уравнениям, приведенным в предыдущем разделе, коэффициент теплопроводности дисперсного материала становится равным нулю. В действительности его величина остается довольно заметной даже при отсутствии переноса тепла излучением. Причиной этого является теплообмен между отдельными частицами в местах контакта. Контактный теплообмен тем больше, чем больше сила, прижимающая частицы друг к другу. В обычных условиях этой силой является вес материала. Поэтому измеряемый коэффициент теплопроводности дисперсного материала должен зависеть от его плотности и толщины слоя (в вертикальном направлении). Еще большее влияние может оказывать нагружение материала внешней нагрузкой. Соответствующие закономерности необходимо знать, в частности, для расчетов теплоизоляции с применением вакуума, воспринимающей нагрузку от атмосферного давления. [c.27]

Интенсификация теплообменных процессов, в том числе и процессов выпаривания, обусловливает использование теплоносителя при более высоких температурах, чтобы повысить коэффициент теплопередачи и снизить удельную поверхность теплообмена. Для предотвращения термического разложения химических веществ при высоких температурах теплоносителей и предупреждения аварий процессы выпаривания термически нестабильных продуктов проводят под вакуумом. Проведение процесса под вакуумом требует высокой надежности системы. Важными условиями бесперебойной и безаварийной работы являются герметичность оборудования, глубина и постоянство вакуума. Падение вакуума или подсос воздуха в систему прн образовании взрывоопасных смесей и высоких температурах теплоносителя могут привести к перегревам, загораниям и взрывам продуктов. [c.142]

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]

Полимеры интенсивно накапливаются в свежем растворителе, их концентрация достигает —1%. Затем скорость накопления полимеров снижается. Это объясняется тем, что при концентрации несколько выше 1% полимеры отлагаются практически на всех поверхностях аппаратуры, соприкасающейся с растворителем, и особенно интенсивно в нижней части вакуумного десорбера, где создаются благоприятные условия для полимеризации. В таких условиях в теплообменной аппаратуре снижается коэффициент теплопередачи. Отложение полимеров вызывает необходимость дублирования аппаратуры, а также периодических остановок системы для чистки оборудования. Поэтому часть циркулирующего растворителя (примерно 1%) непрерывно поступает на регенерацию, где его перегоняют в вакууме. Образующиеся кубовые остатки сжигают. [c.461]

В нашем случае сконденсированный пар превращается в лед при давлении в конденсаторе ниже Ъ мм рт. ст. Отсюда следует, что в этих условиях механизм теплообмена совершенно иной по сравнению с теплообменом в условиях давлений, превышающих 15 мм рт. ст. С целью выяснения механизма тепло- и массообмена при конденсации в условиях вакуума экспериментальные данные были подвергнуты дальнейшему анализу. Оказалось, что с увеличением парциального давления пара при постоянном парциальном давлении воздуха коэффициент теплообмена также увеличивается (табл. 9-9). Если построить график коэффициент теплообмена — [c.366]

Вакуумно-порошковая изоляция получается, как известно, путем создания вакуума в слое пористого, в частности, порошкообразного материала. Теплообмен через изоляционные материалы осуществляется в основном теплопроводностью воздуха, заполняющего поры материала. Теплопроводность начинает быстро уменьшаться, если средняя длина пробега молекул газа увеличивается и приближается по величине к диаметру пор, что достигается созданием вакуума. При давлениях порядка 10 —10" мм рт. ст. величина коэффициента теплопроводности снижается до 0,001 — 0,002 ккал/м-час°С, что в 10—20 раз меньше теплопроводности наилучших изоляционных материалов в обычных условиях. Уменьшение теплообмена через изоляцию приводит к увеличению доли общего теплопритока, приходящейся на так называемые тепловые мосты , т. е. конструктивные элементы, пересекающие изоляционное пространство. Поэтому при проектировании резервуаров для сжиженных газов с вакуумно-порошковой изоляцией очень важно и иаиболее целесообразно конструктивно выполнить опоры и трубы, отходящие от внутреннего сосуда. Кроме того, особенностями конструкции резервуаров с вакуумно-порошковой изоляцией являются толстостенный кожух, рассчитанный на устойчивость при атмосферном давлении, а также необходимость обеспечения полной герметичности изоляционного пространства. [c.120]

В одном из вариантов схемы производства водорода, используемого для гидрообессеривания и гидрокрекинга, очистку от двуокиси углерода осуществляют N-метилпирролидоном или каким-либо другим селективным растворителем. Особенность N-метилпирролидона— коэффициент растворимости в нем СОг в области давлений до 75—100 ат пропорционален давлению. Из раствора основную массу СОг десорбируют путем снижения давления. Высокая степень удаления двуокиси углерода из раствора мол<ет быть достигнута окончательной дегазацией его под вакуумом пли продувкой инертным газом. После такой регенерации раствора обеспечивается высокая степень очистки исходного газа от СОг. В результате изотермической регенерации раствора требуется меньше теплообменной аппаратуры, чем в случае применения раствора моноэтаноламина, и сокращается расход водяного пара. [c.237]

Свинец применяется в сернокислотной промышленности как об-кладочный материал для небольших емкостей (вакуум-сборники, мерники) и в сопряженных узлах аппаратов (рис. 7.14) для гомогенного свинцевания крышек аппаратов, как конструкционный материал для труб холодильников. Низкий коэффициент теплопроводности не позволяет эффективно использовать свинец в теплообменной аппаратуре, а высокая плотность приводит к утяжелению конструкций. Верхний температурный предел применения свинца 120 °С. Для защиты от коррозии оборудования применяется рольный свинец марки С2 (ГОСТ 3778-56). [c.214]

В теплообменных аппаратах, где происходит конденсация паров или испарение жидкости, вещество, меняющее агрегатное состояние, направляется в межтрубное пространство, а среда, которая агрегатного состояния не изменяет, — в трубное. Такое распределение потоков учитывает, что коэффициент теплоотдачи от вещества, изменяющего агрегатное состояние, выше, чем от движущегося, но не меняющего своего состояния. Направляя некон-денсирующиеся и неиспаряющиеся среды по трубам теплообменника и увеличивая при этом число ходов в трубном пространстве, повышают скорость движения продукта, а следовательно, и коэффициент теплоотдачи. Необходимо также иметь в виду, что при конденсации и испарении гидравлическое сопротивление теплообменного аппарата обычно стремятся свести к минимуму, а потери напора в межтрубном пространстве меньше, чем в трубном. Это обстоятельство рекомендуется учитывать при проектировании установок, работающих при атмосферном давлении и под вакуумом. [c.94]

Теплообмен боковой поверхности монокристалла, вытягиваемого из расплава в вакууме, будет осуществляться с окружающими его элементами установки излучением. Если процесс вытягивания происходит в атмосфере инертного газа, то и в этом случае теплообмен излучением будет преобладающим. Температура кристалла существенно изменяется по его высоте, а температура окружающих кристалл экранов и тигля переменна по поверхности последних. В этом случае задача лучистого теплообмена в замкнутом пространстве сведется к системе нелинейных интегральных уравнений, решить которую практически не представляется возможным. Поэтому для приближенного решения задачи введем ряд допущений. Примем, что температура каждого из окружающих кристалл элементов постоянна по его площади. Боковую поверхность кристалла разобьем на цилиндрические элементы высотой Аг. В пределах каждого элемента поверхности кристалла температуру усредним и будем считать постоянной. Значения всех температур и радиационных характеристик поверхностей и угловых коэффициентов в системе будем считать известными. При принятых предпосылках задачу лучистого теплообмена в замкнутом объеме с диатермичной средой можно свести к системе алгебраических уравнений. Система для п поверхностей будет содержать п искомых величин и состоять из п уравнений. Данная система может быть составлена относительно результирующих тепловых потоков или эффективных значений излучения поверхностей. Решение системы уравнений позволит определить [c.177]

Третье направление в усовершенствовании теплообменных аппаратов идет по пути нагрева жидкости при непосредственном контакте с паром и охлаждения ее самоиспарением. Этот принцип теплообмена по своей интенсивности несоизмеримо эффективней в сравнении с первыми двумя способами теплообмена в поверхностных аппаратах. Если коэффициент теплоотдачи от стенки к жидкости в поверхностных аппаратах колеблется от 1000 до 5000 втЫ град, то при этом способе теплообмена, т. е. при непосредственном контакте жидкости с паром этот коэффициент достигает величины 10 вт/м -град. Применение этого принципа особо выгодно в пищевой промышленности. Несмотря на высокую температуру нагрева пищевых продуктов при контактном способе, кратковременность процесса обеспечивает сохраление витаминов. Охлаждение жидкости за счет самоиспарения под вакуумом во много раз интенсивнее чем охлаждение на стенке поверхностного аппар1ата. Сочетание контактного способа нагрева жидкости с последующим охлаждением ее под вакуумом может быть широко использовано в производстве,. [c.4]

Под вакуумом кипение в теплообменных трубах аппаратов грушш Б надежно подавляется, и по этой причине аппараты группы Б работают под вакуумом более стабильно, чем аппараты группы А. В аппаратах группы А за счет кипения в трубах достигается более высокий коэффициент теплоотдачи со стороны выпариваемого продукта по сравнению с аппаратами группы Б. [c.186]

В нашем случае сконденсированный пар превращается в лед, при давлении в конденсаторе ниже 5 мм рт. ст. Отсюда следует, что в этих условиях механизм теплообмена совершенно иной по сравнению с теплообменом в условиях давлений, превышающих 15 мм рт. ст. Повидимому, молекулярный перенос тепла и массы вещества (пара) в наших условиях не играет существенной роли. С целью выяснения механизма тепло- и массообмена при конденсации в условиях вакуума экспериментальные данные были подвергнуты дальнейшему анализу. Оказалось, что с увеличением парциального давления пара при постоянном парциальном давлении воздуха коэффициент тепло-обмена также увеличивается (табл. 9-7). Если построить график коэффициент теплообмена — влагосодержание смеси при постоянном парциальном давлении воздуха (р = onst), то получим прямую линию (в первом приближении можно считать коэффициент а прямо пропорциональным влагосодержанию). При этот тангенс угла наклона прямой увеличивается с повышением Pjj. Отсюда следует, что коэффициент а увеличивается с повышениел и р , т. е. зависит от общего давления. Для проверки этого предположения были поставлены специальные опыты в условиях постоянного общего давления с изменением [c.350]

Кондуктивный и конвективный теплообмен в виброкипящем слое имеет свои особенности, поскольку виброхарактеристики слоя (амплитуда, частота, ускорение) влияют на коэффициенты теплообмена. Зависимость условного коэффициента теплообмена а, от параметров вибрации имеет сложный характер, так как одновременно с увеличением контактов материала с греющей поверхностью увеличивается порозность слоя. При передаче тепла от вертикальной стенки к виброкипящему слою не наблюдается экстремальное значение а. Коэффициент теплообмена возрастает с увеличением частоты и амплитуды. Причем чем выше частота, тем интенсивнее повышается а с увеличением амплитуды колебания. В вакууме же коэффициент теплообмена имеет экстремальное значение осшах при определенных частотах и амплитудах колебаний. Последнее объясняется тем, что с повышением Л и со достигается такая порозность слоя, при которой количество контактов частиц с поверхностью уменьшается. При передаче тепла от горизонтальной плоскости к слою материала наблюдается экстремальное значение а как в вакууме, так и при атмосферном давлении, причем с понижением давления а уменьшается. Экстремальное значение ашах смещается в сторону меньших величин ускорений. Во всех случаях коэффициент теплообмена от вер- [c.314]