Экспериментальное исследование и обобщение опытных данных по теплоотдаче в области перехода к развитому пузырьковому кипению при вынужденном движении недогретых до температуры насыщения жидкостей с целью совершенствования гидролизных производств

• Автор: Дорфман, Евгений Абрамович
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 237 c. : ил

1.1. Роль тепловых процессов в гидролизных производствах

1.2. Структура теплопогребления гидролизных производств .

1.3. Необходимость исследования процессов кипения гидролизных сред

ГЛАВА 2. КРАТКИЙ ОБЗОР РАБОТ ПО ТЕПЛООБМЕНУ ПРИ ПУЗЫРЬ

КОВШ КИПЕНИИ

. Условия образования и развития паровой фазы

. Кипение в условиях свободной конвекции Чо

2.3. Кипение насыщенной жидкости в условиях вынужденного течения

2.4. Кипение недогрегой до температуры насыщения жидкости в каналах

2.5. Кипение растворов и смесей .

2.6. Задачи исследования . . В

ГЛАВА 3. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2. Методика исследования теплоотдачи и анализ погрешностей
3.3. Методика исследования полей температуры
3.4. Определение показателя преломления исследуемых жидкостей
Стр.
3.5. Методика обработки частотного спектра пульсаций температуры НО
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ НИН
4.1. Теплоотдача при вынужденной конвекции исследуемых жидкостей . 1НН
4.2. Тепловые поля и пульсации температуры жидкостей в начальной стадии кипения с недогревом ННЬ
4.3. Выбор обобщенных переменных для процесса пузырькового кипения жидкостей в каналах О
4.4. Теплоотдача при кипении воды в каналах.
4.5. Теплоотдача при кипении растворов и гидролизных сред . Н5Ъ
4.6. Анализ влияния диффузионных процессов на теплообмен при кипении растворов и смесей Н
ГЛАВА 5. НЕКОТОРЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ К ЗАДАЧАМ ТЕПЛОВОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРОЛИЗНЫХ ПРОИЗВОДСТВ НН
5.1. Уточнение методики расчета испарителей с вынесенной зоной кипения . Н7Н
5.2. Регенерация теплоты гидролизата Н
5.3. Регенерация теплоты технологических стоков.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


На определенных стадиях технологических процессов гидролизные среды обладают повышенной вязкостью, которая может быть смоделирована водоглицериновыми смесями. Приведенные данные позволяют сделать вывод, что тепловые процессы играют определяющую роль в уровне энергопотребления гидролизных производств. Известно, что тепло является единственной формой энергии, которая не может неограниченно переходить в другие формы. Существует ряд методов, дополняющих метод тепловых потоков и позволяющих учесть потенциал тепловой энергии качественную характеристику потока теплоты. Многочисленные разработки приложения второго начала термодинамики к анализу тепловых процессов с переходом и без перехода теплоты в работу показали, что наиболее рациональным является использование понятий обратимости и необратимости процессов, следствием которых являются понятия максимальная возможная работа эксергия и величина потерь возможной работы эксергетических потерь Ш 5 . Такие методы были основаны Кяазиусом, Гюи и Стодолой еще в прошлом веке. Однако, практически они освоены в середине х годов го века. Сначала для анализа энергетических систем 5,, а в последнее время и сложных технологических процессов. Инженерные приложения термодинамических методов для анализа энергетических установок рассмотрены в работе 5. Использование достаточно разработанных для целей предварительного анализа термодинамических методов позволяет исключить существенные недостатки методов тепловых балансов. Можно выделить два вида теплоты, используемой на различных стадиях технологического процесса. Теплота, подводимая извне 0 , ее расход определяется главным образом необходимостью компенсировать тепловые потери в окружающую среду. Другой вид теплоты теплота, возвращаемая в технологический цикл. Последняя является вторичной энергией, используемой для нужд технологического процесса, или, пользуясь терминологией теплоэнергетики регенерируемой теплотой. Ор. В проведенных расчетах и при построении диаграмм у источника технологического пара приняты следующие параметры давление 4,0 МПа, температура 0с. Параметры внутри технологических схем выбраны на основании действующих регламентов . При расчетах потоков эксергии не учитывались затраты механичес
1. В соответствии с методикой, изложенной в работе ,
кой энергии на транспортировку рабочих сред и др. С целью получения возможности сравнения энергетических показателей различных технологических процессов, расчет производился на абсолютно сухое сырье I г. За 0 принимались соответственно количества теплоты и эксергии й0 и Ео г подводимых в технологическом процессе. Все остальные потоки получены в процентном отношении от величин О О и Ео . Гкалт. Результаты проведенных расчетов представлены на рис. Ш, 1. На приведенных диаграммах видно, на каких стадиях технологического процесса возникают теплоэнергетические потери, где потребляются основные количества теплоты и где она регенерируется внутри технологической схемы. Основными элементами, в которых осуществляется внутрисхемная регенерация теплоты, являются испарительноохладительные установки, вакуумохладительные установки, многоступенчатые выпарные установки спиртовое и дрожжевое производства и паропреобразовательные установки фурфурольное производство. Расчетный коэффициент регенерации теплоты для технологической схемы производства спирта рр 0 Для дрожжевой 0, и для схемы производства фурфурола прямым методом 0,. Рис. Диаграмма тепловых потоков гидролизноспиртового производства. Похлаждение гидролизата 1инверсия 1Унейтрализация Уохлаждение нейтрализата Паэрация и брожение УПректификация спирта УШректификация фурфурола 1Хохлаждение барды Хприготовление дрожжей Х1сепарация ХПплазмолиз ХШУпаривание дрожжей Х1Усушка дрожжей. О теплота парогазовых потоков, прочая теплота. Рис. Диаграмма потоков эксергии гидролизноспиртового производства. Остальные обозначения те же,что и на рис. Рис. Диаграмма тепловых потоков гидролизнодрожжевого производства. Рис. Диаграмма тепловых потоков гидролизнофурфурольного производства. Т.Т.