химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

/м • сек 7IRFHn 3,14 • 0,038 • 211

По формулам (6-85) и (11-32) находим:

4 -0094 Яепл = 'W =1180 0,317 • 10~3

0,317-Ю-3-1760

РГ== 0Д51 = 3'68

Так как ЯеПл. > 400, то расчет ведем по уравнению (11-53):

NU = 6,25(1180—8^ЮУ 158Q = 0,248 3,68'Л

Приведенную толщину пленки рассчитываем по формуле (11-47):

. _/(0,317.10-3)2УЛ_О/<я 5 5пРив. =\ 8152.9)81 J =2,48.10 м

Коэффициент теплоотдачи находим из уравнения (11-48):

а = —-— Ш„, = Q'^l • 0,248 _ вт/м2. град (1300 ккал/м2 • ч - град)

Чив. 2,48- КГ5 i у \ У >

Теплоотдача при кипении жидкости

При кипении жидкости образуется пар, температура которого равна температуре насыщения tH, определяемой давлением в аппарате. Кипящая жидкость перегрета и в зависимости от интенсивности парообразования имеет температуру t, которая несколько выше 4- Наибольший перегрев жидкости наблюдается у обогреваемых стенок, причем отдельные точки поверхности стенки (бугорки, шероховатости, пузырьки адсорбированных на поверхности газов и т. д.) являются центрами парообразования, т. е. местами возникновения пузырьков пара. Образующиеся пузырьки быстро растут и, по достижении некоторого диаметра, отрываются от поверхности и поднимаются вверх. При росте и отрыве пузырька происходит охлаждение жидкости вблизи данного центра парообразования и следующий пузырек может образоваться в этом центре только после того, как восстановится необходимая степень перегрева жидкости. Описанный процесс называется ядерным, или пузырьковым, кипением.

С увеличением плотности теплового потока усиливается перегрев жидкости, в результате чего увеличивается число центров парообразования и частота отрыва пузырьков. Поэтому при ядерном кипении коэффициент теплоотдачи возрастает с увеличением плотности теплового потока.

При некотором критическом значении плотности теплового потока <7кр. (для воды при атмосферном давлении примерно 1 200 ООО вт/м2) число центров парообразования становится настолько большим, что отдельные пузырьки сливаются друг с другом и образуют сплошную паровую пленку, отделяющую жидкость от обогреваемой поверхности стенки; такое кипение называется пленочным. При пленочном кипении коэффициент теплоотдачи резко снижается, а разность температур между стенкой и жидкостью становится весьма большой, что ведет к перегреву стенки, которая (например, при обогреве горячими топочными газами) может нагреться до недопустимых температур. По этой причине производственные аппараты работают всегда в области ядерного кипения.

При расчетах можно пользоваться формулой:

К0,6

Niw = 54(11-57)

причем критерий Нуссельта при кипении находят из уравнения:

xV is <1Ь58)

КИП> КГ PG

а критерий К определяется выражением:

К = —^—' (11-59)

РПГШ

В формулах (11-58) и (11-59) приняты следующие обозначения:

Д — плотность теплового потока, вт/м2; г — теплота испарения, дж/кг; о — поверхностное натяжение, н/м; р — плотность жидкости, кг/м3 *рп—плотность пара, кг/м3;

w — произведение среднего диаметра пузырьков, возникающих при кипе' нии, на число пузырьков, образующихся в единицу времени, м/сек.

Величина w при атмосферном давлении равна 0,078 м/сек, а при других давлениях определяется по формуле:

w = 0,078 (~)1Д (П-60)

где ро — плотность пара при абсолютном давлении 1 ат,кг/м?.

Пример 11-13. Определить коэффициент теплоотдачи при кипении 40%-ного раствора NaOH под абсолютным давлением 0,196 бар (0,2 ат). Температура кипения раствора при этом давлении составляет 85° С. Константы раствора:

вязкость [х = 2,92 • КГ3 я • СЕК/М2 (2,92 СПЗ)

теплопроводность \ = 0,557 EMFM • ГРАД (0,48 ККАЛ/М • Ч • ГРАД)

удельная теплоемкость . . С — 3440 ДЖ/КГ • ГРАД (0,82 ККАЛ/КГ • ГРАД) поверхностное натяжение . Ч = 0,104 Н/М (104 ДИН/СМ)

плотность р = 1390 кг/м3;

теплота испарения при 0,2 am. . . . г = 2360- Ю-3 дж/кг (563 ккал/кг)

Плотность водяного пара составляет, при абсолютном давлении 0,2 am . . рп = 0,128 кг/м3; при абсолютном давлении 1 am . . р0 = 0,579 кг/м3

Решение. По формуле (11-60) находим:

w=0,078 [ъшУ=0,41 м1сек

Из уравнений (11-59) и (11-32) имеем: К =

0,128 • 2360 • 103 • 0,41 ~ 123 000

2,92 • 10~3 • 3440

0,557 ~"А''У

По формуле (11-57) определяем критерий Нуссельта:

Коэффициент теплоотдачи вычисляем при помощи формулы (11-58):

. = I ^Ш- Niw = 0,557/" 0,0198/-» _ У>.°

Так, например, при q = 18 400 вт/м2 (см. пример 13-5, стр 486). а = 4 • 18 4000,6 = 1450 вт/м2 ? град (1250 ккал/м2 ? ч ? град)

Теплоотдача при непосредственном соприкосновении теплоносителей

При охлаждении газов непосредственным соприкосновением с жидкостью в насадочных колоннах коэффициент теплоотдачи определяется по формуле:

Nu = a Re?'7Re°/Pr?'33 (11-61)

где Rer и Иеж — критерии Re для газа и жидкости (стр. 608) ? Prr—критерий Рг для газа.

Определяющим геометрическим размером для критерия Nu является эквивалентный диаметр насадки [см. формулу (6-100)].

Множитель а при охлаждении сухого газа равен 0,01, п

страница 132
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
стул для посетителей kf 1
Фирма Ренессанс: раздвижные лестницы металлические - оперативно, надежно и доступно!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.04.2017)