Cтраница 4
Успешная работа первых ожижителей воздуха Линде [116] и Хемпсо-на [118], основанных на методе дросселирования, обусловливалась применением противоточных теплообменников, которые, как указывал еще ранее Сименс [119], играют роль аккумуляторов холода во время пускового периода. На использовании противоточных теплообменников основаны и схемы Клода [24] с применением адиабатического расширения. В современных воз-духо-ожижительных и воздухо-разделительных установках низксго давления вместо противоточных теплообменников чаще применяются ( как это было предложено Френклем [144]) регенераторы. Пропуская попеременно прямой ( теплый) и обратный ( холодный) воздух через два регенератора, заполненные металлической насадкой, можно не только передавать холод от обратного потока к прямому, как в противоточном теплообменнике, но одновременно проводить и очистку входящего потока воздуха от примесей. Во время прохождения через один из регенераторов прямого потока имеющиеся в нем примеси ( пары воды и углекислота) осаждаются на металлической насадке, имеющей большую поверхность, и затем выносятся в атмосферу обратным потоком, когда он проходит через тот же регенератор. [46]
Успешная работа первых ожижителей воздуха Линде [ НО ] и Хемпсо-на [118], основанных на методе дросселирования, обусловливалась применением противоточных теплообменников, которые, как указывал еще ранее Сименс [119], играют роль аккумуляторов холода во время пускового периода. На использовании противоточных теплообменников основаны и схемы Клода [24] с применением адиабатического расширения. В современных воз-духо-ожижительных и воздухо-разделитсльных установках низкого давления вместо противоточных теплообменников чаще применяются ( как это было предложено Френклем [144]) регенераторы. Пропуская попеременно прямой ( теплый) и обратный ( холодный) воздух черен дна регенератора, наполненные металлической насадкой, можно не только передавать холод от обратного потока к прямому, как в противоточном теплообменнике, по одновременно проводить и очистку входящего потока воздуха от примесей. Во время прохождения через один из регенераторов прямого потока имеющиеся в нем примеси ( пары воды и углекислота) осаждаются на металлической насадке, имеющей большую поверхность, и затем выносятся в атмосферу обратным потоком, когда он проходит через тот же регенератор. [47]
Для получения очень низких температур ( ожижение воздуха, метана) при помощи дросселирования применяют так называемый принцип регенерации - использование понижения температуры при дросселировании для последующего охлаждения новой порции газа. Для этих целей применяют противоточные теплообменники, в которых охлажденные газы после дросселирования понижают температуру новых порций сжатого газа, и при следующем дросселировании происходит дальнейшее понижение температуры газа. Процесс продолжается до ожижения газа. Теплообменник в процессе сжижения газа имеет очень большое значение. От его конструкции зависит работа всей газоразделительной установки. [48]
Показаны три ступени сжатия и охлаждения при температуре окружающей среды. Газ высокого и низкого давлений проходит через противоточные теплообменники и отводится в двух точках цикла для расширения в двух турбинах. После этого газ проходит через дроссель, в результате чего получается сжиженный гелий, который используется для отвода тепла от криостатируемого объекта. [49]
![]() |
Температурное t и скоростное w поля при естественной конвекции воздуха у вертикальной пластины. [50] |
Для ламинарного течения газов в трубах в работе [2-36] осуществлен расчет коэффициента теплоотдачи с использованием профиля скоростей потока. Некоторые результаты этой работы могут быть использованы при проектировании противоточных теплообменников, испарителей, конденсаторов и охлаждаемых приборных шасси с равномерной тепловой нагрузкой. [51]
На практике применяются теплообменники самых разных конструкций. Помимо рассмотренных выше, к основным типам рекуперационных теплообменников относятся также прямоточные и противоточные теплообменники. [52]
Зная характер движения потока, отношение водяных эквивалентов и число единиц переноса тепла, по одному из указанных выше графиков находят значение эффективности теплообменника. Как видно из графиков, наиболее высокие значения эффективности теплообменников характерны для противоточных теплообменников. Наибольшее различие в эффективности теплообменников различных типов получается при отношении водяных эквивалентов, равном единице. [53]
На рис. 112 представлено распределение температур по высоте промышленной колонны с кипящими слоями катализатора: кривая 1 соответствует расчетному распределению температуры по слоям катализатора и в межтрубном пространстве теплообменника для оптимальных условий работы насадки, кривая 2 характеризует действительное распределение температуры по высоте работающей насадки при тех же условиях, кривая 3 - расчетное распределение температуры в охлаждающих устройствах катализаторной коюрбки и в межтрубном пространстве теплообменника. Из рис. 112 видно, что синтез аммиака в колонне с кипящими слоями катализатора протекает вблизи оптимальных температур, достигаемых за счет ступенчатости процесса синтеза аммиака и ввода противоточных теплообменников в слои катализатора. [54]
Анализ динамических характеристик дистилляцион-ных колонн значительно затрудняется, во-первых, наличием противотока паров и жидкости, в результате чего имеет место особый тип взаимодействия составов между отдельными ступенями разделения, и, во-вторых, нелинейным характером условий равновесия фаз, что приводит к изменению коэффициента усиления объекта от ступени к ступени. При аналитическом определении характеристик дистилляционных колонн не могут быть использованы уравнения, выведенные ранее для последовательно включенных тепловых емкостей или для недетектирующих пневматических звеньев; однако зависимости, полученные для противоточных теплообменников, могут оказаться полезными. При изучении динамики колонн наряду с инерционностью процесса изменения состава необходимо также учитывать инерционность, обусловленную движением в колонне потоков паров и жидкости, причем последние оказывают большое влияние на работу системы регулирования. [55]
С помощью безразмерных параметров х и - ф выражения для средней разности температур в теплообменнике могут быть превращены в зависимости между этими параметрами. При этом обнаруживается, что эти зависимости являются идентичными для всех рассмотренных выше типов теплообменников, а именно: для теплообменников с постоянной температурой греющей среды ( в частности, для пароводяных подогревателей), для прямоточных и, наконец, для противоточных теплообменников. [56]
Успешная работа первых ожижителей воздуха Линде [116] и Хемпсо-на [118], основанных на методе дросселирования, обусловливалась применением противоточных теплообменников, которые, как указывал еще ранее Сименс [119], играют роль аккумуляторов холода во время пускового периода. На использовании противоточных теплообменников основаны и схемы Клода [24] с применением адиабатического расширения. В современных воз-духо-ожижительных и воздухо-разделительных установках низксго давления вместо противоточных теплообменников чаще применяются ( как это было предложено Френклем [144]) регенераторы. Пропуская попеременно прямой ( теплый) и обратный ( холодный) воздух через два регенератора, заполненные металлической насадкой, можно не только передавать холод от обратного потока к прямому, как в противоточном теплообменнике, но одновременно проводить и очистку входящего потока воздуха от примесей. Во время прохождения через один из регенераторов прямого потока имеющиеся в нем примеси ( пары воды и углекислота) осаждаются на металлической насадке, имеющей большую поверхность, и затем выносятся в атмосферу обратным потоком, когда он проходит через тот же регенератор. [57]
Успешная работа первых ожижителей воздуха Линде [ НО ] и Хемпсо-на [118], основанных на методе дросселирования, обусловливалась применением противоточных теплообменников, которые, как указывал еще ранее Сименс [119], играют роль аккумуляторов холода во время пускового периода. На использовании противоточных теплообменников основаны и схемы Клода [24] с применением адиабатического расширения. В современных воз-духо-ожижительных и воздухо-разделитсльных установках низкого давления вместо противоточных теплообменников чаще применяются ( как это было предложено Френклем [144]) регенераторы. Пропуская попеременно прямой ( теплый) и обратный ( холодный) воздух черен дна регенератора, наполненные металлической насадкой, можно не только передавать холод от обратного потока к прямому, как в противоточном теплообменнике, по одновременно проводить и очистку входящего потока воздуха от примесей. Во время прохождения через один из регенераторов прямого потока имеющиеся в нем примеси ( пары воды и углекислота) осаждаются на металлической насадке, имеющей большую поверхность, и затем выносятся в атмосферу обратным потоком, когда он проходит через тот же регенератор. [58]
Формулы (4.96) и (4.97) позволяют сравнить проти-воточную схему с прямоточной схемой движения теплоносителей. При одинаковых температурах теплоносителей на входе и выходе в противоточном теплообменнике температурный напор получается выше, чем в прямоточном. Вследствие этого теплопередающая поверхность 6 при прочих равных условиях у противоточных теплообменников, как это следует из уравнения теплопередачи (4.94), буДет меньше, чем у прямоточных. [59]
Колонну загружают сферическим катализатором со средним размером зерен 1 5 мм. Высокая плотность газа при 30 МПа и наличие теплсюбменных поверхностей в реакционном объеме позволяют вести процесс при числах псевдоожижения 1 5 и ниже, не нарушая однородной структуры псевдоожиженных слоев. Процесс протекает вблизи оптимальных температур, достигаемых за счет ступенчатости и ввода противоточных теплообменников в слои катализатора. [60]