ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплопередача в выпарных аппаратах из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" Движение жидкости по стенке трубы в виде пленки, характерное для кольцевого режима течения, по мере уменьшения расхода жидкости и возрастания удельной тепловой нагрузки становится неустойчивым, и кольцевой режим течения переходит в дисперсный. При этом не вся поверхность трубы смачивается жидкостью. [c.375] Соответственно изменению гидродинамической обстановки изменяются не только распределение температур по высоте трубы, но и условия теплопередачи. Последние в большой степени зависят от условий циркуляции жидкости. В аппаратах с заполненными трубами греющей камеры циркуляция создается принудительно с помощью циркуляционного насоса или организуется за счет различия плотностей парожидкостной смеси и светлой , не кипящей жидкости (естественная циркуляция). Скорость движения жидкости в аппаратах с принудительной циркуляцией определяется производительностью циркуляционного насоса. В аппаратах с естественной циркуляцией (см. рис. IV. 30) скорость движения жидкости в большой степени зависит от уровня светлой жидкости — возрастает с его увеличением. На рис. IV. 35 приведены данные об изменении коэффициента теплоотдачи по высоте трубы диаметром 33,7 мм при кипении в ней воды от видимого уровня жидкости (отношения уровня светлой жидкости к высоте трубы). Как следует из рис. IV. 35, локальные коэффициенты теплоотдачи, особенно при малых видимых уровнях жидкости, сильно изменяются по высоте. [c.375] В зоне развитого кипения на конвективный перенос теплоты к жидкости накладывается перенос теплоты, связанный с механизмом парообразования. Когда последний играет определяющую роль, коэффициент теплоотдачи к раствору рассчитывается по формулам (IV. 74) или (IV. 75). Влияние конвективного переноса учитывается уравнением (IV.76). [c.376] В зоне развитого кипения происходит наиболее интенсивная теплоотдача к кипящему раствору. Поэтому на практике стремятся сократить зону нагрева и соответственно увеличить зону развитого кипения. Поскольку высота зоны нагрева зависит от уровня жидкости в аппарате, наибольшие средние по высоте трубы коэффициенты теплоотдачи достигаются при некотором оптимальном уровне. На рис. IV. 36 приведена зависимость среднего коэффициента теплоотдачи при кипении воды в вертикальной трубе диаметром 33,7 мм, высотой 3 м от видимого уровня жидкости. Как следует из рис. IV. 36, при определенном видимом уровне жидкости достигается максимальное значение коэффициента теплоотдачи. С увеличением видимого уровня средний коэффициент теплоотдачи уменьшается, однако не столь сильно, как при уменьшении Л . Понижение среднего коэффициента теплоотдачи с ростом видимого уровня обусловлено увеличением высоты зоны нагрева. Хотя при этом уменьшается наиболее эффективная в отношении теплопередачи зона кипения, но возрастают скорость циркуляции и коэффициенты теплоотдачи в зоне нагрева, что частично компенсирует отмеченное неблагоприятное обстоятельство. Резкое уменьшение коэффициентов теплоотдачи при малых видимых уровнях связано с обнажением части поверхности труб. [c.376] Из изложенного следует, что работа при уровнях жидкости выше оптимального не столь опасна, как при уровнях ниже оптимального. [c.376] Специфика выпарных установок состоит в том, что аппараты работают при давлениях ниже атмосферного, в связи с чем приходится считаться с возможностью попадания воздуха в греющие камеры н обусловленным этим уменьшением коэффициентов теплоотдачи со стороны пара. Другим существенным обстоятельством является необходимость учета термического сопротивления накипи, поскольку многие растворы обнаруживают склонность к ее образованию. Вопрос о влиянии накипеобразования в процессе выпаривания рассматривается ниже. [c.377] Вернуться к основной статье