ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплообмен при барботаже нагретого газа в жидкости из "Аппараты с погружными горелками" При работе погружной горелки, когда жидкость холодная, образующиеся пузырьки газа быстро насыщаются паром, однако из-за недостатка перегрева пограничного слоя пузырьков этот йар конденсируется и пузырьки газа, получая минимально возможный объем, будут всплывать в холодном состоянии. При этом газовые пузырьки будут отдавать свое тепло жидкости до тех пор, пока последняя не достигнет температуры tк, при которой прекратится конденсация пара на всем пути его движения. [c.109] В начале работы горелки образовавшиеся пузырьки пара представляют собой вибраторы, колеблюшиеся с большой частотой. [c.109] Процесс упруго-колебательного движения образовавшихся пузырьков тесно увязан с наличием теплового потока газа, создаваемого горелкой и направляемого в жидкую среду. [c.109] Под влиянием этой внешней упругой силы, с которой вырывается пузырек от основного потока газа через определенные промежутки времени, и температуры окружающей среды могут вызываться такие колебания пузырьков, при которых они совпадут с частотой пульсации, тогда мы получим явление резонанса, т. е. наибольшее колебание среды, сопровождающиеся акустическим эффектом в пределах слышимости. [c.109] Интенсивность нагревания жидкости связана с тепловой нагрузкой, которая вырабатывается в погружной горелке и определяется количеством сжигаемого топлива (газа) и его теплотворной способностью. [c.109] Тепловой поток в общем виде выражается уравнением. [c.110] Р — межфазная поверхность, образуемая пузырьками газа т — время. [c.110] В уравнении (46) остаются неизвестными К. и At, что же касается Р, то для определения величины межфазной поверхности контакта нагретого газа с жидкостью можно воспользоваться формулой (45). [c.110] Для выявления эффективности использования тепла нагретого воздуха при барботаже его в жидкости (воде) произведены измерения температур парогазовой среды и самой жидкости. Для этой цели использованы термопары, установленные в медных трубках, расположенных в парогазовом пространстве и в жидкости на глубине, исключающей влияние газового потока. [c.110] Учитывая, ЧТО при замерах разности температур по этим термопарам могут быть допущены значительные погрешности, в установке смонтирована дифференциальная термопара с гальванометром и зеркальной шкалой отсчета разности температур газовой среды и жидкости в период ее нагрева или охлажд ения. [c.110] Опыты показали высокую эффективность использования тепла нагретого воздуха до 600° С, так как разность температур парогазовой среды и жидкости в период стационарного процесса испарения достигает минимальной величины и находится в пределах 0,5° С. [c.111] Интенсивность нагревания и испарения жидкости связана с тепловой нагрузкой, которая при барботаже газа определяется количеством газа, подаваемого в барботер, теплоемкостью газа и температурой его нагрева. [c.111] Исследование кинетики процесса выпаривания жидкостей сводится к установлению зависимости тепло- и массопередачи от определяющих факторов. [c.111] Мер — среднелогарифмическая разность температур газа и жидкости в °С. [c.112] Предложенный метод расчета обходит величину межфазной поверхности и структуру газожидкостного слоя, так как относит тепловой поток к живому сечению сопла горелки и таким образом дает расчет аппарата по величинам, мало характеризующим процесс барботажа. [c.112] Вследствие нестационарности условия теплопередачи, решение указанного уравнения возможно только в том случае, когда будут известны законы изменения и во времени при определенных режимах работы аппарата. [c.112] Коэффициент теплоотдачи а л, отнесенный й межфазной поверхности, является функцией многих независимых переменных гидродинамических и физико-химических величин. Поэтому обработка опытных данных не дает положительных результатов. [c.112] Значение указанной величины, в свою очередь, определяется гидродинамической обстановкой, теплофизическими свойствами упариваемого раствора и геометрическими характеристиками выпарного аппарата. [c.112] В широком интервале изменения температур газа от 20 до 1400° С критерий Прандтля для газа изменяется весьма мало (Рг = 0,7204-0,736), вследствие чего этот критерий может быть исключен из расчета. Имеющиеся данные по упарке растворов в аппаратах погружного горения не позволяют выявить влияиие критерия Прандтля жидкости на процесс барботажа. Для растворов, у которых значение Рг составляет величину- 2,5, указанный критерий также может быть исключен из уравнения (48). [c.113] Выявлено, что при незначительных изменениях чисел Рейнольдса (1,6%) критерий теплового напряжения также меняется незначительно (1,7%), несмотря на резкое изменение критерия Эйлера (до 500%). Следовательно, критерий Эйлера не оказывает влияния на интенсивность тепломассообмена, поэтому может быть исключен из критериальной обработки. [c.114] Вернуться к основной статье