ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сосуды со спиральными змеевиками из "Химические реакторы и смесители для жидкофазных процессов" При изз чении теплоотдачи в сосудах с мешалками их делят на два типа сосуды со спиральными змеевиками и сосуды с наружными рубашками. [c.118] В последующем изложении будут рассмотрены только ньютоновские жидкости. [c.118] Первое обстоятельное исследование влияния перемешивания на теплоотдачу провели Чилтон,. Дрю и Джебенс [9], применив сосуд из нержавеющей стали диаметром 0,300 м с выпуклым днищем и нагревающим внутренним спиральным змеевиком (рис. VII-4, а). Змеевик, изготовленный из 7,7 витков медной трубки наружным диаметром 0,0125 м, имел средний диаметр 0,240 м, общую высоту 0,145 м и общую внутреннюю поверхность 0,225 м . [c.118] Перемешивание производилось простой двухлопастной мешалкой с прямыми лопастями диаметром 0,180 м, шириной 0,030 м. Мешалка была расположена на расстоянии 0,045 м от дна сосуда, что равно расстоянию между змеевиком и дном сосуда. [c.118] Аналогичное исследование было выполнено Кроуссольдом [11] для более широкой области критериев Рейнольдса. Экклей [12] показал, что применение в уравнении (VII,14) диаметра змеевика 3 вместо диаметра аппарата В даст большее значение коэффициента теплоотдачи пленки конденсирующегося пара на поверхности змеевика Оз. При этом необходимо учесть, что а а связан главным образом с внутренней поверхностью змеевика, а не с поверхностью стенки аппарата. [c.120] Олдшу и Гритон проводили эксперименты в сосуде диаметром 1,200 м. Уравнение (VII,15) применимо для змеевиков различных размеров, так как оно учитывает влияние диаметра турбинной мешалки, диаметра аппарата и диаметра трубок змеевика. Показатель степени симплекса вязкости был равен —0,97 при 1ж = 0,30 10 Н с/м и —0,18 при = 1 Н с/м. [c.121] Оказалось также, что положение перегородки влияет на величину коэффициента теплоотдачи. При расположении перегородок на расстоянии D/48 до стенки сосуда или на внутренней поверхности змеевика коэффициент теплоотдачи составляет 95% от величины коэффициента при расположении перегородок непосредственно у стенки [41. Коэффициент теплоотдачи в сосудах-без перегородок и змеевиков составляет примерно 65% от величины коэффициента в сосудах со змеевиками [41. [c.121] Камминрс и Вест [13] проводили эксперименты по изучению коэффициентов теплоотдачи в сосуде из нержавеющей стали диаметром 0,750 м, объемом 0,378 м , с выпуклым днищем-Внутри сосуда располагали нагревающий спиральный змеевик диаметром 0,6 м с десятью витками трубок из нержавеющей стали диаметром 0,025 м. Витки змеевика с шагом 0,038 м располагали на расстоянии 0,100 м от мешалки. Перемешивание осуществляли турбинной мешалкой с шестью изогнутыми лопатками диаметром лопатки 0,300 м, шириной 0,050 м. Мешалку-располагали на расстоянии 0,025 м от дна сосуда. [c.121] При этом значение коэффициентов теплоотдачи, полученное по этому уравнению, примерно на 40% выше, чем по уравнению (VII,16). Показатель степени симплекса вязкости в этой работе не определяли, а приняли на основе работ Чилтона, Дрю и Джебенса [9], а также Зидера и Тэйта [8]. [c.122] Кроме того, Каммингс и Вест провели опыты с двухрядной турбинной мешалкой с изогнутыми лопатками при расстоянии между мешалками, равном 0,250 м. При этом значение коэффициентов теплоотдачи не увеличилось (по сравнению с одной турбинной мешалкой), вопреки предположению Экклея [12]. Были также проведены исследования систем с крыльчатой турбинной мешалкой с шестью лопатками и с углом наклона к оси вала, равным 45 . Мешалка имела диаметр 0,250 м, ширину лопатки 0,075 м и была расположена на расстоянии 0,250 м от дна сосуда. [c.122] Значение коэффициента теплоотдачи пленки конденсирующегося пара на поверхности змеевика Оз, полученное при использовании крыльчатой турбинной мешалки, было примерно на 10% ниже, чем в случае турбинной мешалки с изогнутыми лопатками. [c.122] Показатель степени критерия Рейнольдса в этих уравнениях не согласуется с величиной 2/3, принятой в литературе 15, 7 9, 15], что может быть обусловлено рассматриваемым интервалом критериев Рейнольдса 18 000—513 ООО. [c.123] Работа по изучению теплоотдачи в сосудах с перемешиванием турбинной мешалкой и с подводом тепла через вертикальные-трубчатые перегородки была проведена Раштоном, Литманом и Магонеем [16]. Система состояла из стального сосуда диаметром 1,2 м с плоским днищем и с вертикальными нагревательными трубами в качестве перегородок. Нагревательная перегородка -была сделана из оцинкованных стальных труб диаметром 0,025 м. Четыре трубы соединяли в секцию, образующую перегородку. Каждая секция располагалась на расстоянии 0,280 м от центра сосуда расстояние между стенкой аппарата и близлежащей нагревательной трубой составляло 0,025 м расстояние между-трубами было 0,038 м. [c.123] Для перемешивания использовали стандартную турбинную мешалку с шестью прямыми ровными лопатками, крепяш имися на диске. Интервал значений критерия Прандтля при этом исследовании был слишком мал, чтобы можно было установить какую-либо зависимость. Однако было показано, что расстояние турбинной мешалки от дна сосуда влияет на теплоотдачу. Самый высокий коэффициент теплоотдачи получили при расположении турбинной мешалки на высоте, равной 1/2 высоты жидкости [16]. Когда турбинную мешалку располагали выше, чем 1/2 высоты жидкости, увеличивалось вихреобразование, и значение коэффициента теплоотдачи уменьшалось. [c.123] Вернуться к основной статье