Конденсация низкоэнергетических паров в аппарате с высокоэффективной вихревой пакетной насадкой

• Автор: Рабаси Махмуд Омран
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 119 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Литературный обзор

1Л. Гидродинамика волнового движения жидкости

1.2. Теплообмен в плнки жидкости

1.3. Массообмен в плнки жидкости

1.4. Конденсаторы смешения.

1.5. Выводы по литературному обзору и постановка задач исследования.

Глава 2. Математическая модель процесса конденсации пара в аппарате

с вихревой пакетной насадкой.

Глава 3. Экспериментальная часть

ЗЛ. Описание экспериментальной установки.
3.2. Описание пакетной насадки.
3.3. Методика исследования турбулентного волнового течения жидкости в вихревой пакетной насадке.
3.4. Гидравлические исследования вихревой модифицированной пакетной насадки.
3.5. Гидродинамические исследования модифицированной пакетной насадки.
3.6. Тепло и массообмен при конденсации пара
Глава 4. Методика расчта и конструктивное оформление конденсатора
смешения с вихревой пакетной насадкой.
4.1. Выбор конструкции оросителя
4.2. Методика расчта тепло и массообменного аппарата
с вихревой пакетной модифицированной насадкой.
4.3. Рекомендации по конструированию конденсатора смешения
с вихревой пакетной насадкой
4.4. Сравнение техникоэкономических показателей типовых конденсаторы с исследованным и предлагаемым конденсатором
Выводы по работе.
Список литературы


Пакетные насадки [2-5], в связи со своими достоинствами, а, прежде всего, с высокой скоростью движения фаз, развитой поверхностью межфазного контакта и стабильностью работы нашли широкое применение в аппаратах, выполняющих функции абсорберов, десорберов, газожидкостных холодильников, жидкостных сепараторов, пылеуловителей и нагревателей жидкости. Уже в году [6] были отмечены существенные достоинства таких насадок, характеризующихся высокими значениями объемного коэффициента теплообмена. С этого времени выполнено достаточно много работ исследовательского характера, результаты которых внедрены в промышленность. И. Хельман [8] провел литературный анализ работ по пакетным насадкам, отмечая необходимость продолжения дальнейших исследований в данном направлении. Для вышеуказанных процессов, в основном использовались пакетные насадки со сравнительно простым движением газа, пара и жидкости. Например, ниже показан общий вид одной из лучших исследованных ранее насадок (рис. Рис. Пакетная насадка, представленная в работах 3. Данная насадка обладает низким гидравлическим сопротивлением при сравнительно высоких скоростях воздуха (рис. Рис. Зависимость гидравлического сопротивления аппарат^1 Г,с/С пакетной насадкой (5- пакетов-слоев) от расходов газовой и жидкой фаз, представленная в диссертационной работе Я. Кравчика. Ь= 5 м3/м2. Ь= м3/м2. Ь= м3/м2. Ь~ м3/м2. Проведенные исследования прямого теплообмена [6,9,] в колонне с пакетной насадкой свидетельствуют о высоких величинах объемного коэффициента теплоотдачи. Объемный коэффициент теплоотдачи составляет . К , что в значительной степени превышает его величину для колонны горизонтального типа (до . К), или для колонн с традиционными насадками. Исследования процесса каплеулавливания на пакетной насадке представлены в работах [,]. Пакет был собран из слоев, щели ячеек располагались сверху, а слои располагались под углом ° по отношению друг к другу. В работах [,,] исследован процесс абсорбции диоксида серы водой. Подводя итоги по результатам опубликованных работ на тему применения пакетных насадок, следует подчеркнуть их высокую пропускную способность, как по газовой, так и по жидкой фазам, что является одной из главных тенденций развития аппаратов колонного типа. Высокая пропускная способность даже существующих пакетных насадок позволяет уменьшить диаметр колонны на - % по сравнению с другими типами насадок. Необходимо отметить высокие значения коэффициента тепло - и массообмена существующих пакетных насадок в сравнении с другими типами колонных аппаратов, что приведет к существенному уменьшению высоты аппаратов при их использовании. В работах польских ученыхв конце х и х годах показано, что в пакетных насадках можно получить высокие значения коэффициентов тепло- и массообмена, поэтому работы по совершенствованию таких насадок имеют большие перспективы. Результаты исследования процесса конденсации низкоэнергетического пара в аппарате с высокоэффективной пакетной насадкой. Результаты исследования турбулентного волнового течения пленки жидкости но насадке при взаимодействии ее с противоточно движущимся паром. Результаты расчета коэффициентов эффективной теплопроводности воды как функцию режимов течения жидкости и пара и конструктивного оформления рабочей ячейки насадки. Математическую модель процесса конденсации пара в аппарате с высокоинтенсивной пакетной насадкой. Методику расчета конденсатора смешения с пакетной насадкой с учетом коэффициента эффективной теплопроводности. Глава 1. Теоретическому и экспериментальному изучению гидродинамики волновых плёнок жидкости посвящено большое число работ [-]. В них предложены подходы к классификации режимов течения плёнок. Различают три режима течения плёнки по вертикальной или наклонной поверхности: ламинарный (Яе< Яев ), волновой (И. Яе <Ке,ф) и турбулентный (турбулентно волновой) (Ке>Векр). Ие<Кев<Яе*) и развитый волновой режим (Ке*<е<Ке,ф). На участке развития волн происходит интенсификация теплообмена за счёт конвективного перемешивания и увеличения межфазной поверхности. При развитом волновом течении существует автомодельная зона, где теплообмен определяется лишь термическим сопротивлением остаточного слоя, по которому катятся волны. Яе. Аг/>;(! Кскр =Аг/*, (1. Я— плотность теплового потока, вт/м2 .