МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА В СКРУББЕРЕ С БАРБОТАЖНЫМИ ТЕРЕЛКАМИ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
КГЭУ
2.
КГЭУ
3.
Казанский государственный энергетический университет
Тип:
Статья
Страницы:
с 151
по 158
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ТЕПЛОМАССООБМЕН, ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗА, БАРБОТАЖНЫЙ СЛОЙ, КОНТАКТ ФАЗ, ТЕПЛОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Аннотация (русский):
Для решения задач проектирования или модернизации промышленных аппаратов в химической технологии и энергетике рассмотрен процесс контактного охлаждения газа в развитом барботажном слое на провальных и ситчатых тарелках в скрубберах. При составлении математической модели тепломассообмена использованы уравнения теплового баланса в интегральной и локальной формах для вычисления температур газа и жидкости, а также влагосодержания. Применяется метод теплового и массообменного числа единиц переноса для вычисления эффективности процессов в газовой фазе. Принята модель идеального вытеснения газовой фазы по высоте барботажного слоя, с применением которой вычисляется температура газа на выходе с тарелками. Температура жидкой фазы находится из решения дифференциального уравнения теплообмена с объемным межфазным источником или из уравнения теплообмена в интегральной форме (теплового баланса). Представлены системы уравнений идеализированных моделей явлений переноса, а также с учетом структуры потока жидкой фазы. Даны выражения для вычисления числа Нуссельта и Шервуда в газовой фазе, а также коэффициента турбулентной теплопроводности в жидкой. Применяется модель локальной изотропной турбулентности в ядре жидкой фазы. Рассмотрены различные режимы охлаждения воздуха водой на провальных и ситчатых тарелках. Показано согласование расчетной тепловой эффективности охлаждения газа с экспериментальными данными на провальной тарелке в скруббере в зависимости от скорости газа в колонне при различной высоте барботажного (пенного) слоя. Даны расчетные профили температуры жидкой фазы по длине тарелки по различным моделям. Сделаны выводы о применимости представленных математических моделей в зависимости режимных и конструктивных параметров тарелок. Разработанная математическая модель может применятся при проектировании, диагностике и совершенствовании барботажных скрубберов охлаждения газов в топливно-энергетическом комплексе, нефтехимии и в других отраслях промышленности.
Для решения задач проектирования или модернизации промышленных аппаратов в химической технологии и энергетике рассмотрен процесс контактного охлаждения газа в развитом барботажном слое на провальных и ситчатых тарелках в скрубберах. При составлении математической модели тепломассообмена использованы уравнения теплового баланса в интегральной и локальной формах для вычисления температур газа и жидкости, а также влагосодержания. Применяется метод теплового и массообменного числа единиц переноса для вычисления эффективности процессов в газовой фазе. Принята модель идеального вытеснения газовой фазы по высоте барботажного слоя, с применением которой вычисляется температура газа на выходе с тарелками. Температура жидкой фазы находится из решения дифференциального уравнения теплообмена с объемным межфазным источником или из уравнения теплообмена в интегральной форме (теплового баланса). Представлены системы уравнений идеализированных моделей явлений переноса, а также с учетом структуры потока жидкой фазы. Даны выражения для вычисления числа Нуссельта и Шервуда в газовой фазе, а также коэффициента турбулентной теплопроводности в жидкой. Применяется модель локальной изотропной турбулентности в ядре жидкой фазы. Рассмотрены различные режимы охлаждения воздуха водой на провальных и ситчатых тарелках. Показано согласование расчетной тепловой эффективности охлаждения газа с экспериментальными данными на провальной тарелке в скруббере в зависимости от скорости газа в колонне при различной высоте барботажного (пенного) слоя. Даны расчетные профили температуры жидкой фазы по длине тарелки по различным моделям. Сделаны выводы о применимости представленных математических моделей в зависимости режимных и конструктивных параметров тарелок. Разработанная математическая модель может применятся при проектировании, диагностике и совершенствовании барботажных скрубберов охлаждения газов в топливно-энергетическом комплексе, нефтехимии и в других отраслях промышленности.
Ключевые слова:
ТЕПЛОМАССООБМЕН, ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗА, БАРБОТАЖНЫЙ СЛОЙ, КОНТАКТ ФАЗ, ТЕПЛОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ТЕПЛОМАССООБМЕН, ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗА, БАРБОТАЖНЫЙ СЛОЙ, КОНТАКТ ФАЗ, ТЕПЛОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
