Термины, связанные с цементом. Коэффициенты теплопроводности

Главная --> Справочник терминов

Коэффициенты теплопроводности В последние годы при проектировании установок НТА стали отказываться от промежуточного охлаждения насыщенного абсорбента по схеме «абсорбер—холодильник—абсорбер», так как при такой организации процесса достигаются низкие коэффициенты теплопередачи, и поэтому для съема тепла абсорбции требуются большие поверхности теплообмена (это связано с низкой скоростью движения абсорбента и отсутствием возможности регулировать ее из-за ограниченного напора жидкости в системе). Кроме того, съем тепла при наличии такой схемы осуществляется локально, в одной или двух точках, хотя интенсивное выделение тепла при абсорбции нежелательных легких углеводородов осуществляется одновременно на нескольких верхних тарелках абсорбера.

Коэффициенты теплопередачи по практическим данным для указанных аппаратов составляют:

Коэффициенты теплопередачи во всех теплообменниках и пропановых испарителях.

где /с1? &2 — коэффициенты теплопередачи, отнесенные соответственно к потоку 1 и 2.

Таблица 20 Коэффициенты теплопередачи гликолей!

накопления высококипящих компонентов масел (по мере уноса низкокипящих компонентов масла из десорбционной колонны вместе с сырым бензолом) изменяются физико-химические свойства поглотительных масел. Это снижает поглотительную способность абсорбента, повышает его вязкость, увеличивая расход энергии «а перекачивание, уменьшая коэффициенты абсорбции и значительно снижая коэффициенты теплопередачи в теплообмен-ных аппаратах. Изменение свойств в большей степени присуще каменноугольному маслу, содержащему заметные количества не_-_ предельных соединений, удовлетворительно растворяющему неорганические вещества, например роданиды. Последние образуют комплексные соединения с ароматическими и гетероциклическими соединениями. К тому же в каменноугольном масле; в котором содержится значительное количество низкокипящих веществ, быстрее 'накапливаются высококипящие компоненты.

Для улучшения утилизации тепла горячего пека в некоторых схемах предусмотрена циркуляция пека через трубчатую печь, где при смешении смолы с горячим пеком происходит нагревание смолы и испарение ее фракций (рис. 30). Однако многократная циркуляция пека и значительная термоконденсация его, а также невысокие коэффициенты теплопередачи к вязкому пеку являются недостатками схемы. Для уменьшения степени термоконденсации пека применяют двукратное испарение смолы, подобное схемам АВТ в нефтеперерабатывающей промышленности. При этом используют либо системы трех-четырех колонн, обогреваемых циркулирующими через змеевики трубчатых печей донными продуктами, либо многочисленные боковые отборы и системы от-парных колонн. Применяют и вакуумные одноколонные системы, и системы с отпариванием нафталина из поглотительной фракции, что позволяет сконцентрировать в нафталиновой фракции до 90% нафталина от ресурсов в смоле.

В последние годы при проектировании установок НТА стали отказываться от промежуточного охлаждения насыщенного абсорбента по схеме «абсорбер—холодильник—абсорбер», так как при такой организации процесса достигаются низкие коэффициенты теплопередачи, и поэтому для съема тепла абсорбции требуются большие поверхности теплообмена (это связано с низкой скоростью движения абсорбента и отсутствием возможности регулировать ее из-за ограниченного напора жидкости в системе). Кроме того, съем тепла при наличии такой схемы осуществляется локально, в одной или двух точках, хотя интенсивное выделение тепла при абсорбции нежелательных легких углеводородов осуществляется одновременно на нескольких верхних тарелках абсорбера.

Коэффициенты теплопередачи по практическим данным для указанных аппаратов составляют:

Коэффициенты теплопередачи во всех теплообменниках и пропановых испарителях.

В табл. 3 приведены значения коэффициентов теплопередачи для аппаратуры газобензиновых заводов. Эти значения следует рассматривать как ориентировочные, поскольку коэффициенты теплопередачи зависят от скорости потоков, геометрических размеров трубок теплообменников и ряда других факторов, указанных выше.

1) возможность значительного снижения теплопередачи, благодаря чему достижимые коэффициенты теплопроводности имеют значения примерно на порядок ниже, чем для лучших образцов вакуумно-порошковой изоляции;

где лг и ЛСА - соответственно коэффициенты теплопроводности газа и частиц зернистого слоя; д - коэффициент, учитывающий перенос тепла турбулентной диффузией; ли,л - коэффициент, учитывающий передачу тепла излучением от частицы к частице,

Стоит кратко рассмотреть коэффициенты теплопроводности гетерогенных систем и сыпучих сред, поскольку они часто встречаются в процессах переработки полимеров. Примером первых являются смеси полимеров и композиции с наполнителями, ко второй категории относятся свободно насыпанные порошки при ротационном формовании или прессовании и слои гранул при экструзии и литье под давлением. Задача расчета теплопроводности таких систем может быть, как правило, сведена к задаче расчета теплопроводности гомогенной системы с «эффективными» термофизическими параметрами. Например, можно показать [20], что для композиции, представляющей собой непрерывную полимерную матрицу, в которой случайным образом распределены при малой концентрации сферические частицы одинакового размера, коэффициент теплопроводности выражается следующим образом:

где ke, kp к kf — коэффициенты теплопроводности (эффективный, полимера и наполнителя соответственно); %—объемная концентрация частиц.

где К к а — соответственно коэффициенты теплопроводности и температуропроводности диэлектрика; а — удельная электропроводность диэлектрика; F — сложная функция параметров, характеризующих условия охлаждения со стороны каждого из двух электродов, а также параметров, зависящих от потока теплоты (текущей от одного электрода к другому) и от степени неоднородности диэлектрика по значению удельного сопротивления.

Установлено, что коэффициенты теплопроводности А, аморфных полимеров (рис. 10.1, 10.2) с повышением температуры до области стеклования увеличиваются, а у частично-кристаллических полимеров (рис. 10.3, 10.4) уменьшаются вплоть до температуры плавления. Следовательно, характер температурной зависимости А качественно согласуется с зависимостью K=f(T) для низкомолекулярного неметаллического образца, где теплопроводность рассматривается как результат колебательных движений молекул. В диэлектриках механизм теплопроводности — это колебания атомов около положения равновесия в решетке, иначе говоря, тепловое движение в них связано с распространением плоских упругих волн, длины которых зависят от степени теплоизоляции и. температуры. Эти упругие волны, распространяясь от горячей части полимера к холодной, переносят определенную порцию энергии и этим выравнивают температуру образца, что для кристаллических и аморфных полимеров происходит по-разному. Для первых

У некристаллических полимеров температурные зависимости теплопроводности плавно увеличиваются до значений, соответствующих температурам их размягчения, например для полистирола до 348—-353 К (рис. 10.1). В области размягчения для аморфных полимеров характерно более резкое повышение X, чем линейное [10.2]. При температурах выше области стеклования Я некристаллических полимеров уменьшается, что связано с проявлением дополнительного эффекта — резким возрастанием свободного объема. Например, коэффициенты теплопроводности полипропилена (ПП) и полиформальдегида (ПФ) (рис. 10.3), полиэтилена высокого (ПЭВД) и низкого (ПЭНД) давления (рис. 10.4) с повышением температуры уменьшаются [10,2], что объясняется наличием в их составе кристаллической фазы. Например, кристаллическая часть ПЭВД при комнатной температуре составляет приблизительно 50—60%, а в ПЭНД ее содержание достигает 80%.

тервала плавления. После плавления кристаллических образований сегменты макромолекул будут находиться в более свободном состоянии, поэтому с дальнейшим „повышением температуры для данного полимера "k будет увеличиваться. Температурные коэффициенты теплопроводности образцов ПЭНД и ПЭВД, имеющих одинаковую химическую структуру, заметно различаются. Это объясняется тем, что у ПЗНД содержание кристаллической фазы примерно в полтора раза больше, чем в ПЭВД, поэтому теплопроводность ПЭНД с повышением температуры будет падать. 10.1.3. Зависимость тепло- и температуропроводности от температуры и давления

В широком интервале температур у некристаллических (рис. 10.5) и кристаллических (10.6) полимеров отчетливо видна зависимость А от давления. Коэффициенты теплопроводности как аморфных, так и частично-кристаллических полимеров при фиксированных температурах с повышением давления увеличиваются (рис. 10.7) и эта зависимость в ограниченном интервале давлений носит линейный характер. Это объясняется тем, что с повышением давления происходит уменьшение свободного объема в полимере и возрастают межмолекулярные взаимодействия, что, в свою очередь, приводит к росту коэффициента теплопроводности.

Обобщенные зависимости относительных коэффициентов теплопроводности различных полимеров от относительной температуры KlKc=f(T/Tc) (где А, и Хс — соответственно коэффициенты теплопроводности при произвольной температуре Т и при Тс) для двух разных температурных диапазонов (Т<ТС; Т>ТС) существенно различаются (рис. 10.10). Ниже температуры стеклования эта зависимость является общей для всех аморфных полимеров. При Г>ГС для разных полимеров она различна, что связано с отличием характера изменения их свободного объема. Таким обра-

Коэффициенты теплопроводности (Я) жидкого этилового спирта при различной температуре [4, 413]

Коэффициент преломления Коэффициент распределения Коэффициент сопротивления Коэффициент термического Коэффициент зависящий Кобальтовый катализатор Когезионной прочности Коксования каменного Карбониевая полимеризация