Интенсификация производства и повышение качества аммиачной селитры, производящейся на агрегате АС-72 ОАО «Кирово-Чепецкий химический комбинат», страница 4

При режим течения становится турбулентным. В этой области коэффициент теплоотдачи в основном зависти от пленочного числа  и меньше от удельной плотности теплового потока.

С ростом удельной тепловой нагрузки, а следовательно, и разности температур  на поверхности нагрева происходит бурное образование паровых пузырей, оказывающих интенсивное перемешивающее воздействие по всей длине обогреваемого участка. На стенке трубы начинают зарождаться паровые пузырьки, которые образуются во впадинах микрошероховасти поверхности, так называемых местах активации (при атмосферном давлении они составляют примерно 1мкм). Так как у обогреваемой поверхности существует пристенный пограничный слой (до 0,06), перегретый по сравнению со всей массой жидкости и лежащий в пределах ламинарного пограничного слоя, создаются критические условия для роста пузыря. С ростом теплового потока увеличивается количество зародышей, которые могут быть активированы. Необходимая степень перегрева, требуемая для роста парового пузыря, определяется на основе уравнения Гиббса и закона Клапейрона-Клаузиуса. Паровые пузыри растут, отрываются и всплывают на поверхность, где лопаются или смываются потоком вниз. Тепло передается от стенки к жидкости, а затем от жидкости к наружной поверхности парового пузыря. С ростом количества паровых пузырей начинает возрастать коэффициент теплоотдачи. При подъеме и росте паровых пузырей, при их отрыве происходит усиленное перемешивание жидкости в пристенном слое. Пульсирующее течение жидкости в местах отрыва паровых пузырей способствует уменьшению и частичному разрушению самого ламинарного слоя, что приводит к снижению термического сопротивления слоя и усилению конвективной составляющей переноса тепла; при этом будет интенсивно разрушаться пограничный слой на границе жидкость-газ. В этой области главное влияние на теплоотдачу оказывает удельная плотность теплового потока. Плотность орошения влияет значительно меньше, чем в случае поверхностного кипения, хотя кажется ,что с ростом Re растет турбулизация пленки. Сложность заключается в том, что при больших  усиливается турбулентная теплопроводность пленки. Но в то же самое время возникающие турбулентные вихри могут привести к увеличению турбулентной вязкости и возрастанию толщины пленки. Повышение коэффициента теплоотдачи в этой области можно объяснить только перемешивающим воздействием паровых пузырей.

В нашем случае наблюдается поверхностное кипение при волновом движении пленки по трубам. За определяющий размер согласно /7/  принимается приведенная величина пленки .

2.3. Расчет грануляционной башни с кипящим слоем.

В данном разделе проекта также была использована как методическая, так и специальная литература. В первую очередь, при помощи /14/ был произведен гидравлический расчет кипящего слоя с нахождением его высоты. Далее был определен тепловой баланс всего аппарата, включающий в себя тепловые балансы для зоны полета гранул и зоны кипящего слоя. В этом разделе были учтены некоторые особенности аммиачной селитры, описанные в /15/.

Дело в том, что существует пять кристаллических модификаций нитрата аммония,  термодинамически устойчивых при атмосферном давлении. Каждая модификация существует лишь в определенной области температур, и переход из одной модификации в другую сопровождается изменениями кристаллической структуры, выделением (или поглощением тепла), а также скачкообразным изменением удельного объема, теплоемкости, энтропии и т.д. Полиморфные переходы являются обратимыми. Температура и теплота превращения, а также структура кристаллов служили предметом многочисленных исследований, проводимых начиная с конца 19 века и до наших дней. Еще в ранних исследованиях  проведенных на хорошо просушенных образцах соли при температуре около , был обнаружен непосредственный метастабильный переход II — I5, который стабилен при .