Влияние конструкции исходного распределителя жидкости на гидродинамику в аппаратах со стекающей пленкой

Влияние конструкции исходного распределителя жидкости на гидродинамику в аппаратах со стекающей пленкой

Автор: Соловьева, Галина Ильинична

Шифр специальности: 05.17.08

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 1984

Место защиты: Москва

Количество страниц: 194 c. ил

Артикул: 3434311

Автор: Соловьева, Галина Ильинична

Стоимость: 250 руб.

Влияние конструкции исходного распределителя жидкости на гидродинамику в аппаратах со стекающей пленкой  Влияние конструкции исходного распределителя жидкости на гидродинамику в аппаратах со стекающей пленкой 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .
ГЛАВА I. Состояние вопроса конструирования распредели
тельных устройств.
1.1. Толщина пленки как фактор,определяющий эффективность аппаратов пленочного типа.
1.2. Анализ существующих конструкций пленкообразователей
1.2.1. Переливные распределительные устройства
1.2.2. Щелевые распределительные устройства.
1.2.3. Струйные и разбрызгивающие распределители
1.3. Распределение жидкости по сечению
аппарата
1.3.1. Особенности конструкций распределительных устройств.
1.3.2. Особенности течения жидкости при тангенциальном вводе в каналы с постоянным и переменным сечением
ГЛАВА П. Теоретическое описание течения жидкости в
распределительном устройстве
2.1. Течение жидкости в спиральном канале
2.1.1. Изменение скорости по длине канала.
2.1.2. Изменение расхода по длине канала
2.1.3. Определение радиуса образующей спирально изогнутой поверхности канала
2.1.4. Расчет поперечного сечения спирального
канала с учетом сил трения.
2.2. Влияние геометрии распределительного устройства на равномерность распределения жидкости го греющим трубкам.
ГЛАВА 3. Объекты исследования,оборудование и методы
исследований.
3.1. Описание опытной установки
3.2. Конструктивные особенности исследуемых распределительных устройств.
3.2.1. Распределительное устройство с боковым
вводом жидкости.
3.2.2. Распределительное устройство о центральным вводом жидкости.
3.2.3. Распределительное устройство о тангенциальным вводом жидкости.
3.3. Контрольноизмерительные приборы и методы измерений.
3.4. Методика проведения опытов.
ГЛАВА 4. Экспериментальная часть.
4.1. Результаты экспериментальной работы.
Обсуждение, выводы
4.1.Г. Опытные данные го изучению влияния конструкции прижимной тарелки на равномерность распределения жидкости го трубкам.
4.1.2. Влияние вязкости жидкости на распределение
ее по сечению аппарата
4.1.3. Влияние конструкции подводящего устройства на равномерность распределения жидкости го сечению аппарата
4.1.4. Влияние относительных переменных на распределение жидкости в устройствах
с тангенциальным вводом
4.1.5. Влияние угла входа в спираль на распределение жидкости по трубкам . III
4.1.6. Распределение жидкости по радиусу от центра к периферии Ш
4.2. Обработка результатов экспериментов ИЗ
4.2.1. Исследование закона распределения жидкости по трубкам. ИЗ
4.2.2. Определение регрессионной зависимости.
4.2.3. Оптимизация функции
ГЛАВА 5. Практическое использование результатов исследований .
5.1. Методика расчета распределительных устройств аппаратов со стекающей пленкой.
5.2. Использование предложенного метода расчета при проектировании кипятильников ректификационных колонн
5.3. Разработка технической документации на испарители со стекающей пленкой
5.4. Внедрение в промышленность аппаратов
со стекающей пленкой
5.5. Другие применения распределительного устройства спирального типа в разработ ках аппаратов химической технологии
Выводы.
Литература.
Приложения
1. Результаты испытаний распределительных устройств на экспериментальном стенде .
2. Акты внедрения испарителей со стекающей пленкой
в промышленность
ВВЕДЕНИЕ
ХХУ1 съезд КПСС в Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на годы и на период до года указал нанеобходимость ускорения темпов научнотехнического про гресса как решающего условия повышения эффективности общественного производства и улучшения качества продукции.
В й пятилетке развитие науки и техники должно быть еще в большей мере подчинено решению экономических и социальных задач советского народа,повышению эффективности общественного производства.
Исходя из этого,на основе использования достижений науки и техники необходимо в оптимальных пределах повышать единичные мощности машин и оборудования при одновременном уменьшении их габаритов и металлоемкости.
Основными направлениями развития химической.нефтеперераба тывающей, нефтехимической и других отраслей промышленности яв ляются дальнейшее укрупнение установок и комбинирование технологических процессов в сочетании с интенсификацией и повышением удельной производительности оборудования,создание химикотехно логических процессов получения новых веществ с заданными свойствами.
В связи с решением задач повышения производительности и экономичности установок, улучшения качества готовой продукции представляет интерес изучение пленочных выпарных аппаратов, так как большинство технологических процессов протекает в тонких жидкостных слоях, имеющих незначительное термическое и диффузионное сопротивление.
Пленочные аппараты перспективны для выпаривания термолабильных растворов,так как в них уменьшаются объем жидкости и время
тепловой обработки. При переработке термонестойких веществ показателем опасности их термического разложении служит величина
ГЬ 1д Рг. I.
Зная величину I И и давление Р в аппарате.можно найти предельно допустимое время пребывания жидкости на теплообменной поверхности ТЬ
Анализ работы аппаратов для обработки термолабильных мате риалов показал,что время контакта жидкости с поверхностью нагрева составляет менее минуты 2 .что сохраняет качество обраба тываемых материалов и позволяет применять пленочные аппараты в установках для концентрирования глюкозы, дрожжей, солодового экстракта 3 ,в пищевой и молочной промышленности 4,5 .
Однако технологическое оформление пленочных процессов вызывает специфические затруднения,связанные в основном с необходимостью создания равномерно распределенного жидкостного слоя как по периметру нагревательной трубки,так и в целом по сечению аппарата.
Абсолютное большинство существующих распределительных уст ройств разработано конструкторами на основе эксплуатационных данных и по интуитивным соображениям.
Между тем, распределение жидкости по сечению аппарата и процессы .протекающие в трубках,целиком подчиняются принципам симметрии 6 и законам термодинамики необратимых процессов 7.
Большое количество разных способов пленкообразоваяия ука зывает на значительную работу,проведенную инженерами при реше нии вопросов,связанных с пленочным течением.
Для большинства аппаратов со стекающей пленкой большое зта
чение имеют равномерное распределение жидкости по рабочей поверхности и повышение интенсивности теплообмена 8 .
Несмотря на указанные преимущества,широкое внедрение в про мышленность пленочных аппаратов задерживается изза того,что не найдено достаточно надежное и универсальное распределительное устройство, обеспечивающее распределение жидкости по сечению аппарата.
При конструировании аппаратов с пленочным течением для улучшения равномерности распределения жидкости го рабочей поверхности необходимо уделять особое внимание подводу жидкости и комби нациям различных способов пленкообразования 9 .
Так как равномерность распределения жидкости по сечению ап парата является одним из основных показателей .характеризующих эффективность пленочных аппаратов,создание устройств.обеспечивающих равномерное распределение жидкости по сечению аппарата яв ляется одной из важных задач конструирования аппаратов со стекающей пленкой.
Актуальность


Результаты исследований распределительных устройств различных конструкций,проведенных с целью создания наиболее рациональной конструкции распределительного устройства,обеспечивающей распределение жидкости по сечению аппарата,характеризующейся минимальной неравномерностью и соответствующей нормальному закону распределения. Установленные закономерности влияния геометрических ха
рактеристик распределительных устройств и физикохимических свойств обрабатываемых продуктов на распределение жидкости по сечению аппарата. Полученные аналитические зависимости для определения диапазона отклонений относительного распределения жидкости по сечекию аппарата. Теоретический метод расчета сечения подводящих каналов спирального типа распределительных устройств аппаратов со сте кающей пленкой жидкости. Разработанный метод инженерного расчета распределительных устройств аппаратов пленочного типа. Новую конструкцию распределительного устройства выпарного аппарата со стекающей пленкой. Практическая ценность данной работы состоит в том,что соз данная конструкция распределительного устройства с тангенциальным вводом жидкости авт. На основе типовых проектов испарителей со стекающей пленкой на заводе Узбекхиммаш разработаны рабочие чертежи и выпускаются аппараты в соответствии с общими техническими условиями . Изготовленный испаритель со стекающей пленкой диаметром камеры мм находится на стадии монтажа на Волгодонском химкомбинате. Опытнопромышленный аппарат со стекающей пленкой с распределительным каналом спирального типа смонтирован и прошел промыш ленные испытания при выпаривании хлорного железа на Сакском химкомбинате и на опытном заводе ГОСНИИхлорпроекта в производстве чистой каустической соды. На основании теоретических рассуждений,анализа и обработки результатов экспериментов были получены расчетные зависимости ,
положенные в основу метода инженерного расчета распределитель ных устройств. Ожидаемый экономический эффект составляет 0 тыс. Основные результаты исследований докладывались на научнотехнической конференции УкрНИИхиммаша Научнотехнический прогресс в химическом машиностроении, г. Харьков , на рес публиканском семинаре Вопросы интенсификации теплообмена оп реснительных установок, г. Киев, , на Ш Всесоюзной конфе ренции молодых исследователей и конструкторов химического маши ностроения, г. Краснодар, на ХЬ научнотехнической конференции МИХМа, г. Москва, на научнотехнической конферен ции КПИ, г. Каунас, . Основное содержание диссертационной работы отражено в 2 авторских свидетельствах, 7 патентах и печатных работах. Работа изложена на 2 стр. Экспериментальная часть работы выполнена в Украинском ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательском и конструкторском институте химического машиностроения. П относится к соответствующим точкам замера. Ке, . Рейнольдса для потока жидкости
г у С. Фруда. ГЛАВА I. Эффективность применения аппаратов со стекающей пленкой обусловлена высокой степенью теплоотдачи от стенки к тонкой жидкостной пленке. Сравнительная оценка коэффициентов теплоотдачи к пленке жидкости,свободно стекающей по вертикальной стенке трубы, и к заполняющему всю трубку потоку жидкости, направленному снизу вверх,была проведена В. Это подтверждается подробными данными, полученными Бейсом , и его сотрудниками при нагреве воды,стекающей в виде тонкого слоя по внутренним стенкам вертикальных труб. Сравнение коэффициентов теплопередачи от пара к воде для трех вертикальных нагревателей с падающей пленкой и для двух вертикальных заполненных труб показало,что коэффициент теплопередачи для нагревателя с падающей планкой в 2,2 раза выше коэффициента теплопередачи для такого же нагревателя с заполненной трубой . В большинстве случаев эти коэффициенты теплоотдачи ока
зываются более высокими,чем следует из теории Нуссельта для ламинарного течения. Толщина текущего слоя является одним из основных параметров . Га 0, Й,4 1. Увеличение касательных напряжений у стенки можно объяснить возрастанием средней скорости течения и градиента скорости у стенки. Семенов П. Гт 1 . Р9 , и им можно пренебречь. Уравнение в таком виде приводят Кутателадзе С. С. и Стырикович М. А. . Имеется ряд исследований,которые показывают,что в волнооб разной пленке. Кивайкин Л. Н0,5о, а. Г Г ППппА1г 5 , . РВж. Ь ,. Ьо д Уж 0.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.241, запросов: 242