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Wärme - und Stoffübertragung

, Volume 17, Issue 1, pp 47–53 | Cite as

„Fouling“-Vorgänge bei der Verdampfung von Argon im waagerecht durchströmten Rohr

  • H. M. Müller
  • C. Hechler
  • D. Steiner
  • E. U. Schlünder
Article

Zusammenfassung

Bei Messungen des Wärmeübergangs beim Strömungssieden von Argon wurde ein zeitlicher Anstieg der Wandtemperatur beobachtet, während die Einstellparameter Wärmestromdichte, Massenstromdichte, Dampfgehalt und Systemdruck konstant blieben. Dieser Temperaturanstieg endete nach mehreren Stunden bei einer beträchtlich höheren Wandtemperatur oder mit dem Eintreten der Siedekrise. Als Ursache für dieses Phänomen wurde die Ablagerung von im Argon gelöstem CO2 an der Heizfläche ermittelt, wobei zu beachten ist, daß die Reinheit des verwendeten Argons größer als 99,996 vol-% war. In weiteren Versuchen wurde der Einfluß der CO2-Konzentration auf diesen Fouling-Vorgang bestimmt und ein Verfahren entwickelt, um das CO2 aus dem Meßkreislauf zu entfernen. Der Ablagerungsmechanimus und der Einfluß der Betriebsparameter auf die Ablagerungsgeschwindigkeit können mit Modellvorstellungen zur Blasenbildung erklärt werden.

Fouling-phenomena during the evaporation of argon within a horizontal tube

Abstract

During heat transfer measurements at flow boiling of argon a transient increase of the wall temperature has been observed, though the parameters such as heat flux, mass velocity, flow quality and system pressure were kept constant. This temperature drifting ended after several hours at a considerably higher wall temperature or with the boiling crisis. Although the purity of the test substance was higher than 99.996 vol-%, this phenomenon was caused by the solidification of CO2 on the heating surface. Further investigations showed the influence of the CO2-concentration on the drifting as well as a method to remove the CO2 out of the test fluid. Both, fouling mechanism and influence of the parameters on the fouling, can be explained satisfactorily by means of bubble-growth mechanisms.

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Literatur

  1. 1.
    Taborek, J.; Aoki, T.; Ritter, R. B.; Palen, J. W.; Knudsen, J. G.: Fouling: The major unresolved problem in heat transfer. Chem. Eng. Prog. 68 (1972) 59–78Google Scholar
  2. 2.
    Bonn, W.: Wärmeübergang und Druckverlust bei der Verdampfung von Stickstoff und Argon im durchströmten horizontalen Rohr sowie Betrachtungen über die tangentiale Wärmeleitung und die maximal mögliche Flüssigkeitsüberhitzung. Diss. Univ. Karlsruhe 1980Google Scholar
  3. 3.
    Kosky, P. G.; Lyon, D. N.: Pool boiling heat transfer to cryogenic liquids. AICHE-Journal 14 (1968) 372–387Google Scholar
  4. 4.
    Steiner, D.: Wärmeübergang und Druckverlust von siedendem Stickstoff bei verschiedenen Drücken im waagerecht durchströmten Rohr. Diss. Univ. Karlsruhe 1975Google Scholar
  5. 5.
    Bewilogua, L.; Knöner, R.; Vinzelberg, H.: Heat transfer in cryogenic liquids under pressure. Cryogenics 15 (1975) 121–125Google Scholar
  6. 6.
    Denton, W. M.; Shaw, B.: Purification of hydrogen for destination. Trans. Instn. chem. Eng. 37 (1959) 277–288Google Scholar
  7. 7.
    Epstein, N.: Fouling in heat exchangers. Proc. 6th Int. Heat Transfer Conf. 6 (1978) 235–253Google Scholar
  8. 8.
    Kruis, A.: Landolt-Börnstein Zahlenwerte und Funktionen, 4. Teil, Bandteil c2. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1980Google Scholar
  9. 9.
    Gregorig, R.: Einfluß der Heizwand-Eigenschaften auf den Mechanismus der Blasenverdampfung. Chem. Ing. Techn. 37 (1967) 13–20Google Scholar
  10. 10.
    Piening, J.: Der Wärmeübergang an eine an einer Heizwand wachsende Dämpfblase beim Sieden. Diss. Techn. Univ. Berlin 1971Google Scholar
  11. 11.
    Bonn, W.; Iwicki, J.; Krebs, R.; Steiner, D.; Schlunder, E. U.: Über die Auswirkung der Ungleichverteilung des Wärmeübergangs am Rohrumfang bei der Verdampfung im durchströmten waagerechten Rohr. Wärme- Stoffübertrag. 13 (1980) 265–274Google Scholar
  12. 12.
    Hospeti, N. B.; Mesler, R. B.: Vaporization at the base of bubbles of different shape during nucleate boiling of water. AIChE Journal 15 (1969) 214–219Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1982

Authors and Affiliations

  • H. M. Müller
    • 1
  • C. Hechler
    • 2
  • D. Steiner
    • 1
  • E. U. Schlünder
    • 1
  1. 1.Institut für Thermische VerfahrenstechnikDeutschland
  2. 2.Universität KarlsruheInstitut für Technische Thermodynamik und KältetechnikKarlsruhe 1

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