Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Остальные обозначения см. формулу (ЧП-1!6). кондвислция чистого плел нл нлеужнон повнехностн пучкл ГОЕИЗОНТЛЛЬНЫХ ТРУБ ГУ11-!Э1 89. В пучке горизоитальных труб на нижних трубах слой конденсата увеличивается за счет конденсата, стекающего с труб, расположенных выше, причем скорость движения пара умеиыпается ввиду его частичной конденсации. Это приводит к снижению коэффициента теплоотдачи для нижних рядов. Схема расположения труб в пучке дана на рис.
ЧП-32, причем для коридорного пучка 1,=0. Размер С! практически на коэффициент теплоотдачи не влияет. 90. Если температурный напор на всех трубках одинаков, то ориентировочно (при отсутствии инертных газов) можно определить средний для все~о тяплоотдлчл пеи кондянслции чистого сухого нлсыщвннпго плел пучка'коэффициент теплоотдачи в зависимости от числа труб в пучке по вер- тикали л по следующей формуле (ЧИ-3)! где а в коэффициент теплоотдачн для одиночной горизонтальной трубы, вычисляемый по формулам (ЧП-128) — (ЧП-135); е,п — усредненный для ясе!о пучка коэффициент, зависящий от расположения труб в пучке н от числа труб в каждом вертикальном ряду; значение апп берется по рис. ЧП-ЗЗ.
С 2 4 б д С(7 12 14 44 гс Рнс. ЧП-33. Зависимость е, от числа труб и в каждом вер- тикальном ряду: 1-порплогпый пучок, З.-шпппптпый пучок 11г О,Ь$ и Сг=огпг!. 9!. Если коэффициент теплопередачи ограничен теплоотдачей со стороны нагреваемой среды или может быть допущен запас поверхности нонденсации, то средний коэффициент теплоотдачи для л расположенных одна под другой горизонтальных труб может быть приближенно рассчитан по формулам (ЧП-129) или (ЧИ-132) с подстановкой вместо 4 произведения ш( (1Ч-7).
92. Для конденсирующегося водяного пара во многих случаях (когда остальные термические сопротивления значительно больше термического сопротивления пленки конденсата) можно принимать а !2 000 птг'(м' град). конденслцня чистого плел внутен гоеизонтлльных тиун и змвввнков 93. Конденсация пара внутри горизонтальных труб изучена еще недостаточно, и нельзя рекомендовать надежные расчетные формулы для их применения. Получены некоторые закономерности для конденсации пара снаружи н внутри трубы (ЧИ-20). В общем виде оии представлены на рнс.
ЧИ-34. Из этих данных следует, что теплоотдача внутри н снаружи горизонтальных труб значительно различается. Например, при конденсации снаружи горизонтальных груб теплоотдача уменьшается с увеличением тепловой нагрузки д, а прн конденсации внутри горизонтальных труб с увеличением д увеличивается и а; Лля приближенного расчета можно применить уравнение (ЧП-18, ЧП-20)! где (чп= —; Пап= —; и = —; Ив — — —, а С, ч4 . Ржй!С ~,„1 " Р и!7. ТЕПЛООБМВН Н ТЕПЛОПЕРЕДАЧА д — внутренний диаметр трубы, м; Хм — коэффициент теплопроводиости конденсата, вт/(м град); 9 в удельная тепловая нагрузка, ат/мз; « — теплота конденсации, дэг/г; рм — динамический коэффициент вязкости конденсата, л. сгл/мз", р, — плотность конденсата, хг/м"; рз — плотность папа, кг/м', о— а поверхностное натяжение, л м; 6 в ускорение силы тяжести,м/сект.
Коэффициент С зависит от состояния поверхности конденсации, наличия некоиденсирующихся газов и других фак- 7 торов. /(ля стальных труб при конденсапии водяного пара в пределах у=2300 †: 140000 ат/и' зависимость (ЧИ-137) удовлетворительно согласуется с . опытными данными 1 при С=1,26 и — =50 . 225 [ЧИ-18, д ЧИ-20). При иоидснсации бензола и толуола С=О,89.
94. При конденсации пара в змеевиках коэффициент теплоатдачи можно ориентировочно подсчитать по формуле (ЧИ-137). Змеевик ие должен быть глишком длинным, так как тогда в нижней части его скапливается конденсат, что ухудшает теплоотдачу, и значительна уменьп7ается давление пара, что приводит к снижению полезной разности температур. По практическим данным, для паровых змеевиков при нагревании воды начальная скорость пара в змеевике не должна превышать 30 м/сгх. Предельное наибольп7ее отношение 1/д (где 1 — длина каждого змеевика), в зависимости от абсолютного давления пара р при средней разности температур б/,р= 30 . 40 град, составляет [УИ-6): р,пт... 5 3 1,5 0,8 0,5 ( — ) ..
275 225 175 125 100 При других значениях 51,р для паровых змеевиков в случае нагревания воды 6 привсленные значения 1/д следует умножать на коэффициент У'51,э ' Теплоотдача при конденсации пара в присутствии воздуха или других газов 95. Если пар содержит воздух, то значения коэффициентов теплоотдачи, вычисленные по формулам для чистого пара, умножают на поправочный коэффициент е„ величина которого зависит от относительной массовой концентрации воздуха в паре К выраженной в кг воздуха/лг лара или в процентах, от скорости пара и других факторов [ЧП-2Ц.
График зависимости а„=/(у) для неподвижного пара приведен на рис, ЧИ-35. теплоовмнн пэи сопгикосновпнии жидкости и глзл 96, 11ри конденсации паров нз парогазовых смесей или при частичной ионденсации многокомпоиентных паровых смесей, ногда состав паровой фазы непрерывно меняется и температура все время понижается, расчет требуемой понг 1,0 д,д д,б Рис. ЧП-35.
Зависимость г„от относительной концентрации воздуха дд в паре У (в е7э]. с 3 4 5 б 7 д У Теплоотдача при конденсации чистого перегретого пара 97. При охлаждении чкстого перегретого пара возможны два случая, а) Если температура стенки выше температуры насыщения, то конденсации нет и теплоотдачу рассчитывают как для охлаждавшегося газа. б) Если температура стенки ниже температуры насыщения, то расчет теплоотдачи ведут по формулам (ЧИ-117) илн (НИ-129), но вместо теплоты конденсации г подставляют сумму теплот конденсации и перегрева: = «+Си Рп 1зчих) (ЧП-138) где с„— теплоемкасть перегретого пара, дзс/(хг ° град); 1„— начальная температура перегретого пара, 'С; 1ьчэд — температура конденсации, 'С. За 61 в формулах (ЧИ-П7) илн (НИ-129) при конденсации перегретого пара можно принимать также разность температур насыщенного пара и стенки.
Теплообмен при непосредственном соприкосновении жидкости и газа 98. В этом случае теплообмен сопровождается обычно и массообменом Обобщенная формула Жаворонкова и Фурмер для определения коэффициента теплопередачи от охлаждающегося неиасьпценного воздуха к воле в скрубберах с насадками, выведенная для случая охлаждения воздуха от 75 — 80 да 2 — 20'С при удельном орошении водой 3,5 — 1О м'/(м' ° ч), имеет вид: О 01 Яецт )(ео,г Рго,зз (УП-139) К Здесь Кдэ К1 = — ' — критерий Х, 47" Ерг Пе„= — — критерий орг 46 Пе„= — — критерий 779 м сррг Рг = — критерий йг Кирпичева; Рейнольдса для газа; Рейнольдса лля жидкости; Прандтля для газа. 587 верхности теплообмена значительно усложняется; см, [ЧИ- 1, ЧИ-6, ЧИ-10.
ЧИ-21). чп. тнплоонмин и тнплопигнддчд Мц =0027йе"а ° Рг' где Мп'= — — диффузионный критерий Нуссельтв; 5д Г (ЧП-140) т ч Рг,= —.— диффузионный критерий Праидтля (для газа). В этих выражениях 5 — коэффициент испарения, м/сек; () — коэффициент диффузии, мз/сгк; т — кинематический коэффициент вязкости. мз/сек. !00. Для случая охлаждения воздухом воды, стюгающей пленкой внутри каналов, по которым проходит воздух [Рг =0,63), получена формула: Ми,', 0,01 9 йеадз (Ч(1-141) Теплообмеи при непосредственном соприкосновении газа и твердого зернистого материала !О1. Теплообмеи твердых частиц и газа зависит от состояния слоя, Поэтому расчетные формулы для определения коэффициента теплообмена в платном (неподвюкном), взвешенном и псевдоожиженнам (кипящем) слое различны.
теплоошанн члстиц в плотном слои !02. Существует несколько эмпирических расчетных формул для оцределении коэффициента теплообмена в плотном слав. Эти формулы выведены в предположении. чта газовый поток равномерно распределен по слою Практически это условие не соблюдается, и каждая формула может быть пригодна лишь при степени равномерности газораспределения (н порозности сная), близкой к тай, которая существовала при проведении опытов. На основании опытных данных ряда авторов для неметаллическнх насадок получена эмпирическая формула [ЧИ-13, ЧИ-16): Ми=0„123йе' при йе=50 .
2000 (ЧП-142) т" с!з Здесь йе = †', за определяющую скорость принята действительная юф скорость ш = — (ге — порозиасть платного слоя), а за определяющий разве 4аа мер — эквивалентный диаметр дз = — с (3 — поверхность частиц в единице 3 объема слоя). Другие расчетные формулы см.
[О-З, 0-17, ЧИ-!6[. В этих выражениях К вЂ” коэффициент теплообмена ат газа к жидкости 4)т,п ег/(м* оград); дв = — †эквивалентн диаметр насадки, м; )тсз — свобод. о ный объем слоя насадки, мз/м', а — удельная поверхность насадки, мз/м', 1,— коэффициент теплопроводности газа, вг/(и . град); юа — фиктивная скорость газа в скруббере (отнесенная н полному сечению скруббера), м/гак; р,— плотность газа, кг/м'! Н, и Н вЂ” динамические коэффициенты вязкости газа и жидкости, и ° сгк/м', А — платность орошения скруббера, кг/(ма.
гек); св — тепло- емкость газа при постоянном давлении О теплопередаче при другом удельном орошении, а также при охлаждении насыщенного пара см. [Л!-22).. 99. Критериальные уравнения массоотдачи аналогичны соответствующим уравнениям теплаотдачи. Для процесса испарения с поверхности жидкости в турбулентный газовый поток при вынужденном его движении уравнение массо- отдачи имеет внд: твплоовмнн пгн сопгикосновинии гдзл и ветвистого мдтниидлд типлоовмен частиц во взвешенном слои Гоз ВЭВЕШЕННЫй СЛОН в ХараКтсриэувтея НИЗКИМИ абЪЕМНЫМИ КанцЕНтрациями твердых частиц.
В этом слое частицы практически не соприкасаются, а газ турбулентно перемешивается и поэтому имеет приблизительно одинаковую температуру па сечению слоя. Таким образом, экспериментальное определение коэффициента теплообмена ие осложнено неравномерностью газарзспреде кння !04. Для определения коэффициента теплоабменз можно применять формулы.
палучекные на основании опытов.с закрепленными шарипами [Ъ'И-16, ЧИ-23[: Мп = 0,62 йеа з прн йе = 150 —: 30000 (ЧИ-143) и Ми=2+0,16йец~ при йе< 150 (ЧП-144) Здесь в качестве определяющего размера принят диаметр частицы, а физические константы газа отнесены к температуре ее поверхности. Подробнее аб устройствах со взвешенным слоем см. [ЧИ-16, ЧП-23), тнплоовмнн члстиц в пснвдоожижннном слои !05.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
