Испарительное охлаждение

Система испарительного охлаждения может работать и как самостоятельный паровой котел, но мощность его будет слишком малой. При комплексном подходе к утилизации теплоты от газов и охлаждаемых элементов конструкции печи значительно сокращаются затраты на вспомогательное оборудование, коммуникации, обслуживание и т. д. [c.207]

ЖИДКОСТНОЕ ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ПОРИСТЫХ СТЕНОК [c.127]

Рис. 6.1. Физическая модель процесса испарительного охлаждения пористой стенки

Рис. 6.3. Экспериментальные данные (точки) для температуры Tj горячей поверхности в зависимости от удельного расхода охладителя (воды) при пористом испарительном охлаждении конвективно обогреваемой стенки (t = 3200 К, Р = 1 10 Па, = = 2,43) и сравнение экспериментального скачка температуры с расчетным 1 - расчет по формуле (6.58) 2 -расчет по формуле (6.56)

Условие безопасной (без прогара стенки) работы системы испарительного охлаждения накладывает ограничение на ее параметры, и его можно записать в виде [c.141]

С целью выяснения физических особенностей и определения основных количественных характеристик было выполнено экспериментальное исследование жидкостного испарительного охлаждения пористой стенки при нагреве ее лучистым тепловым потоком. [c.144]

Все остальные кривые, изображенные на рис. 6.13, соответствуют режимам испарительного охлаждения с полностью сухой внешней поверхностью. Штрихпунктирные линии L приближенно дают зависимость температуры в начале области испарения от ее координаты. Пересечение линии L с любой кривой определяет координату начала зоны испарения и температуру пористого металла в ней для соответствующего режима. [c.146]

Рис. 6.16. Гидродинамические (а) и тепловые (6) характеристики системы испарительного охлаждения

Исходя из уравнения (6.47), минимальный расход охладителя при пленочном режиме пористого испарительного охлаждения можно определить следующим образом [c.157]

Теперь рассмотрим парожидкостный режим пористого испарительного охлаждения стенки. Определению подлежит величина скачка температуры горячей поверхности стенки, соприкасающейся с газовым потоком. [c.157]

Однако определить скачок температуры горячей поверхности стенки при переходе на паровой режим пористого испарительного охлаждения из этого уравнения мы не можем. Вместе с тем, можно сделать предположение о неустойчивости границы раздела пар-жидкость. Действительно, при достижении критического расхода охладителя Скр определяемого уравнением (6.48), поверхность раздела фаз будет точно находиться на внешней поверхности стенки. Предположим, что под действием малых возмущений граница раздела сместилась внутрь стенки на величину dZ. К поверхности раздела (6 -dZ) подходит охладитель с расходом С р. При данном давлении подачи и>за повьпиения сопротивления то же количество пара не может пройти через поверхность стенки 5, в результате чего в объеме dZ происходит прирост массы во времени. В этом случае граница раздела перемещается на внутреннюю поверхность стенки. Одновременно с перемещением поверхности раздела возрастает давление подачи, в результате чего жидкая пленка вновь появляется на внешней границе раздела. Этим можно объяснить наличие скачка температуры при критическом расходе охладителя. Полагая в уравнении Г6.55) Z = 1 и / =0, получим максимальное значение температуры на [c.158]

ЖИДКОСТНОЕ ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ [c.159]

Динамика одномерного течения смесей газа с частицами представляет интерес в связи с приложениями к течению металлизированного ракетного топлива [91 и газодинамике диффузоров с испарительным охлаждением [20]. Основные методы применимы также к струйным пылеуловителям [695]. Кроме того, путем исследования одномерного движения легче выявить эффективные термодинамические свойства смесей. [c.297]

Кроме жидкостных ракетных двигателей, конвективное охлаждение используется также при создании высокотемпературных турбин и высотной радиоаппаратуры. Для охлаждения лопаток газотурбинного двигателя возможно использование разомкнутой воздушной системы или замкнутой жидкостной системы. Для охлаждения радиоаппаратуры можно применять разомкнутую воздушную систему или конвективное испарительное охлаждение. [c.467]

Конвективно-испарительному охлаждению подвергались типичные капиллярно-пористые тела (диабазовая [c.113]

На практике процессы теплообмена и массообмена зачастую происходят совместно, как, например, при горении топлива, сушке, испарительном охлаждении, конденсации из парогазовой смеси. [c.6]

Диаграмму Id широко используют для расчета процессов кондиционирования воздуха, испарительного охлаждения при атмосферном давлении и процессов сушки. [c.191]

В настоящее время на предприятиях черной металлургии используется примерно 30 % ВЭР от их количества, определяемого полной утилизацией. Менее 10 % утилизируется в доменном и коксохимическом производстве. Наибольшая по объему утилизация достигнута в производстве мартеновской стали посредством установки котлов-утилизаторов, использующих теплоту газов, отходящих от высокотемпературных печей, теплоту горячих технологических газов, а также посредством использования систем испарительного охлаждения. Такое охлаждение, впервые осуществленное на мартеновских печах, позволило повысить КПД этих печей от 15 — 20 до 25 — 35 %, резко сократить расход охлаждающей воды и соответственно уменьшить расход энергии на ее перекачку. Кроме того, водоохлаждаемые элементы в этих условиях вырабатывают пар (0,05—0,4 МПа и выше), пригодный для теплофикации или для использования в паровых турбинах низкого давления. [c.410]

Немалую роль в общем балансе тепло-потребления предприятия могут играть котлы-утилизаторы и устройства испарительного охлаждения технологического оборудования. На ряде предприятий за счет использования вторичных энергоресурсов покрывается до половины потребности в теплоте. [c.254]

Кипение (получение пара) используется также в первичных контурах атомных электростанций, в холодильной и криогенной технике испарительное охлаждение применяется в доменных печах и т. д. [c.142]

Процесс теплообмена при кипении чрезвычайно широко распространен в технике. Кипение жидкостей имеет место в многочисленных выпарных аппаратах, работающих в химической, пищевой, нефтяной и других отраслях промышленности, при генерации пара в паровых котлах и испарителях на электростанциях, при испарительном охлаждении конструкций металлургических печей, в атомных реакторах и во многих других аппаратах современной техники. [c.161]

Применение испарительного охлаждения в быстро вращающихся элементах машин, а также перспективы использования парогенераторов в космосе привлекли внимание ученых к исследова- [c.194]

Решение задачи о распределении температур в пористой стенке с испарительным охлаждением при других граничных условиях дано В. П. Исаченко Л. 55]. При решении задачи предполагалось, что поры малого диаметра равномерно распределены по объему плоской стенки [c.64]

Рис. 18. Схема испарительного охлаждения секции холодного тигля

Немалую роль в обще1У балансе теп-лопотребления предприятия могут играть котлы-утилизаторы и устройства испарительного охлаждения технологического оборудования (см, далее гл. 2), На ряде предприятий за счет использования вторичных энергоресурсов покрывается до половины потребности в теплоте. В качестве источников теплоты могут также использоваться атомные станции теплоснабжения (A T), представляющие собой по существу атомные котлы. [c.192]

Широкое распространение в настоящее время получили системы испарительного охлаждения элементоЕ высокотемпературных печей. В печах многие элементы приходится делать из металла — прежде всего это несущие и поддерживающие балки, на них ложится большая нагрузка, которую не выдержат огнеупорные материалы. Практически невозможно делать из огнеупоров и подвижные элементы, особенно те, которые должны герметично закрываться, например завалочные окна, шиберы, перекрывающие проходное сечение газоходов, и т. д. Но металлы могут работать только при умеренных температурах до 400— 600 °С, а температура в печи много выше. Поэтому металлические элементы печей делают полыми и внутри них циркулирует охлаждающая вода. Для исключения образования накипи и загрязнений внутри охлаждаемых элементов вода должна быть специально подготовленной. [c.206]

Рис. 24.5. Упрощенная схема котла-утилизатора с системой испарительного охлаждения 7 - питательный насос 5 - водяной экономайзер . 3 — испарительная поверхность котла 4 барз-Лян котла 5 - охлаждаемые элементы печи 6 — циркуляционный насос 7 — пароперегреватель

Особенно эффективны для теплозащиты пористые стенки из тугоплавких металлов при испарительном охлаждении их жидким металлом, а также при пропитке или подаче через них сублимирующего состава. Применение щелочных металлов позволяет сочетать теплозащиту с одновременным вводом паров в рабочий поток в МГД-генераторах в качестве ионизирующейся присадки. Электродуговой испаритель, 1рубчатый проницаемый электрод которого охлаждается испаряющимся металлом, может быть использован для получения мелкодисперсного металлического порошка. [c.9]

Для теплозащиты с помощью испарительного охлаждения наиболее предпочтительной является конструкщ1я двухслойной стенки. Внутренний слой из металла малой пористости является несущей конструкцией и на нем создается перепад давлений при движении жидкого охладителя, достаточный для эффективного регулирования его расхода. Внешний теплозащитный слой изготовлен из термостойкого материала высокой пористости и малой теплопроводности и химически инертного для испаряющегося охладителя и внешнего потока. Он защищает внутренний слой от воздействия высокой температуры и обеспечивает условия для полного испарения охладителя и перегрева образующегося пара. [c.133]

Влияние отдельных параметров на изменение величины ip показано на рис. 6.9. Эти результаты рассчитаны при тех же условиях, что и данные, приведенные на рис. 6Я. Эффективность использования охладителя возрастает при углублении начала парового участка (уменьшении к), при увеличении разности температур между проницаемой матрицей и охладителем в начале парового участка и при увеличении интенсивности внутрипорового конвективного теплообмена. Очевидно, что при равных прочих условиях процесс испарительного охлаждения следует организовать так, чтобы использовать под паровой участок как можно большую часть пористой стенки. [c.142]

Для иллюстращси основных качественных особенностей гидродинамической составляющей процесса испарительного охлаждения приведем некоторые результаты именно для этого наиболее простого случая (к - I) 0. Рассмотрим режим постоянного перепада давлений. Из представленных на рис. 6.10 данных очевидна наиболее существенная особенность режима - резкое уменьшение расхода охладителя при незначительном углублении области испарения с внешней поверхности (/ = 1) внутрь стенки. [c.143]

Образщ>1 этих характеристик представлены на рис. 6.16. Наклонные штриховые кривые I = onst на рис. 6.16, а устанавливают соответствие между расходом охладителя и перепадом давлений на стенке при фиксированном положении поверхности фазового превращения. В частности, линия / = 1 определяет сопротивление пластины однофазному потоку жидкости при полном испарении последней на внешней поверхности. Анализ характеристик позволяет вывести условие устойчивости. Процесс жидкостного испарительного охлаждения пористой стенки с внешним нагревом устойчив, если рабочая точка находится на возрастающем участке гидродинамической характеристики (при независимом изменении перепада давлений на стенке) dAp/dG > О или на падающем участке тепловой (при независимом изменении плотности внешнего теплового потока) dq/dl < 0. [c.150]

При пленочном режиме испарительного охлаждения над пористой поверхностью образуется жидкая пленка, толщина которой определяется удельным расходом охладителя. На жидкой пленке образуются волны, которые интенсифищ1руют процесс теплообмена за счет увеличения шероховатости и поверхности теплообмена. Это приводит к тому, что зависимость, полученную при вдуве газообразного охладителя, применять нельзя, так как это приводит к значительным ошибкам в определении скорости испарения жидкого охладителя. [c.156]

Физическая и аналитическая модели. Жидкостное испарительное охлаждение пористого тепловыделяющего элемента обеспечивает благоприятные условия для исследования особенностей испарения движущейся жидкости в пористых материалах. Это вызвано тем, что плавное изменение объемного тепловьщеления в них позволяет легко контролировать [c.159]

Одной из разновидностей разомкнутой системы является испарительное охлаждение, где теплота поглощается вследствие испарения жидкости. При такой схеме охлаждения пар отделяется от жидкости в сепараторе и выбрасывается в окружающую среду. Для уменьшения расхода охладителя желательно, чтобы он имел высокую теплоту испарения. Наиболее пригодными для этих целей жидкостями являются вода (г = 2260 кдж кг), метиловый спирт (г = П20 кдж1кг), этиловый спирт (г = 853 кдж/кг). [c.467]

Рис. 27.1. Упрощенная схема котла-утили-йатора с системой испарительного охлаждения.

Испарительное охлаждение (парофазное) газомотокомпрес-соров основано на отводе тепла от горячих поверхностей путем использования скрытой теплоты парообразования при естественной циркуляции охлаждающей среды., [c.189]

Одним из достаточно распространенных вариантов замкнутых схем охлаждения является испарительное охлаждение доменных печей и других агрегатов черной и цветной металлургии. Вся система йспользования вторичных энергетических ресурсов по этой системе по существу превращается в мощный котел для тепло- и водоснабжения и газоохлаждения [3]. [c.9]

Протполство пйра н горячей воды для отопления жилья, сферы обслуживания и промышленных предприятий Испарительное охлаждение воды для нужд жилого сектора и сферы обслуживания Выработка электроэнергии и теплоты для слелующпк целей (наиболее характерное сочетание) получение минеральных вещестз из рассола методом выпаривания производство нефтехимических продуктов [c.224]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...