Einfluß der Gasausscheidung auf den Wärmeübergang bei der Erwärmung von Flüssigkeiten

Abstract

Luftblaschen. Es gibt also im Falle der Abwartsstromung eine kritis.de Geschwindigkeit des Wassers, bei welcher die entstehenden k!einen Luftblaschen zuerst nach unten, dann, nachdem sie geniigend groR geworden sind, nach oben stromen.Zahlreiche Versuche und photographische Aufnahrned haben die Berechnung4) bestatigt, die einen Wert zwischen 7 und 8 cm/s fur diese kritische Geschwindigkeit angibt. Bei der Berechnung wurde angenommen, daD die Luftblaschen einen mittleren Durchmesser von 0,5 mm h a b e d ) . VersuchseinrichtungDie Versuchsanlage mit dem waagerechten und senkrechten Rohr wurde schon bes&rieben'%'). Das Wasser wurde zunachst in einer geeigneten Einrichtung (e'iner Absorptionssaule mit 10 X 10-mm-Raschig-Ringen) mit Lufl gesattigt; nachher wurde es entweder ins senkrechte Versuchsrohr sowohl bei Abwartsstromung als auch bei Aufwartsstromung oder ins waagerechte Versuchsrohr gepumpt, wo es erwarmt wurde. Die Versuchsrohre sind Doppelrohr-Warmeaustauscher mit einer Heizlange von 1,50 m und 50 mm Dmr.'3. Durch das Innenrohr aus Kupfer stromt das Versuchswasser. Im Ringraum zwischen Rohr und Mantel stromt gesattigier Wasserdampf, der bei atmospharischem Drudc kondensiert und das Versuchswasser erwarmt. Die Wandtemperaturen wurden sorgfaltig mit Thermoelementen nach der Methode von E . Kirschbaum7P) gemessen. VersuchsausfuhrungDas Wasser wurde vor dem Einstromen in den Versuchswarmeaustauscher von den aus der Begasung herruhrenden, nicht gelosten Luftblaschen befreit, um zu vermeiden, da5 deren Wirkung die der freigewordenen Luft nach Erwarmung de's Wassers uberlagert. Dem Austauscher war ein Entgaser nachgeschaltet, der die Beobachtung und Messung der freigewordenen Luft gestattete. Urn sicher zu sein, daD das Wasser mit Luft stets gesattigl war, wurde regelmaI3ig am Eintritt des Warmeaustauschers der Luftgehalt von Probeentnahmen na& der Methode von Winklere) gemessen. Die Geschwindigkeit des Wassers wurde zwischen 3 . lop3 und 0,4 m/s geandert. VersuchsergebnisseE r w a r m u n g i m w a a g r e c h t e n R o h r Abb. 3 gibt die Versuchsergebnisse bei zwei Eintrittstemperaturen des Wassers f = 20°C und 45°C wieder. Diese beiden Kurven zeigen bemerkenswerte Abweichungen voneinander, die bei geringer Wassergeschwindigkeit bis zu 2Sa/o ausmachen. Der Warmeubergang bei 20 "C Eintrittstemperatur ist besser als der bei 45 "C Eintrittstemperatur, denn das Volumen der freigewordenen Luft ist im ersten Falle groRer, Abb. 4.Vergleicht man diese Ergebnisse mit denen, die sich bei gleicher Eintrittstemperatur t = 20 "C fur destilliertes Wasser ergeben, das also keine geloste Luft enthalt, so 182Chemie-1ng.-Tech. 13. J a h r q . 1961 / Nr. 3