Теплопередача трубные пучки

Можно спроектировать погруженные в слой поверхности таким образом, чтобы использовать расширение слоя при увеличении скорости ожижения для повышения нагрузки котла. Так как коэффициент теплопередачи в верхней, более разреженной зоне ниже, чем в слое, это потребует большего количества труб в пучке, чем когда они были бы полностью погружены в слой для того чтобы достичь более точного регулирования при этом способе, необходимо трубный пучок делать наклонным, что, однако, увеличивает высоту слоя. [c.315]

К коэффициенту теплопередачи, определенному расчетом, обычно вводится поправочный множитель р, учитывающий совершенство трубного пучка, а также главным образом загрязнение трубок. [c.154]

На выбор толщины стенки теплопередающих труб влияют два противоречивых фактора. С одной стороны, толщина стенки трубы определяет надежность трубного пучка, с другой стороны, увеличение толщины снижает коэффициент теплопередачи. Особенно это заметно в ТА с жидкометаллическими теплоносителями, где доля термического сопротивления стенки в общем сопротивлении составляет от 40 до 60 %. В ТА с газовыми теплоносителями это сопротивление составляет от 10 до 25 %. Высокое термическое сопротивление стенки связано с низкой теплопроводностью [около 20 Вт/(м -К)] нержавеющих сталей аустенитного класса, из которых изготавливаются теплопередающие трубы. [c.45]

Для обеспечения эффективности теплопередачи и исключения температурных деформаций змеевика при выборе размеров (змеевика и трубного пучка) необходимо обеспечить распределение расхода теплоносителя пропорционально площади теплопередающей поверхности. Это условие выполняется при выборе проходных сечений внутри и снаружи змеевиков в первом приближении пропорционально площади теплопередающих поверхностей. [c.54]

Здесь предполагается, что операция суммирования по зонам может быть заменена интегрированием при достаточно большом числе элементарных зон, а безразмерные параметры теплопередачи р =кР/ и р2=кР1 2 меняются по сечению трубного пучка как из-за неравномерностей расходов теплоносителей в межтрубном пространстве С1 = С1(ф) и в трубах 62 = 2(ср), так и из-за возможных изменений коэффициентов теплопередачи к=к ( ), где й(р=с18/5 — безразмерный элемент сечения пучка. [c.177]

Расчеты показывают, что эффективность ПГ со сложным течением теплоносителя может сравняться или даже превысить эффективность чисто противоточного аппарата за счет увеличенной теплопередачи при поперечном обтекании и при небольшой доле входных и выходных участков в общей длине трубного пучка. [c.219]

Tni — Tn2)l T. — Ty i). Графики для определения j) при различных схемах перекрестного тока представлены на рис. 6.1. При расчете теплообмена в сребренных трубных пучках коэффициент теплопередачи Коц относят к наружной поверхности несущей гладкой трубы и определяют по соотношению [c.115]

Влияние на процесс теплопередачи геометрии трубных пучков и числа рядов труб оценивается по данным табл. 1.51. [c.81]

В состав теплообменных аппаратов из фторопласта входят трубные пучки из труб диаметром 3 и 5 мм, с толщиной стенки соответственно 0,4 и 0,6 мм. Несмотря на невысокую теплопроводность фторопласта в теплообменных аппаратах благодаря малой толщине стенок достигаются достаточные коэффициенты теплопередачи, не изменяющиеся в процессе эксплуатации. К недостаткам этих аппаратов можно отнести невысокое условное давление (до 1 МПа в трубном пространстве и до 0,6 МПа в межтрубном при температуре 20 °С) и значительную зависимость этого давления от температуры (при температуре 150 °С не более 0,25 МПа в трубном пространстве и 0,1 МПа в межтрубном пространстве). Учитывая малые внутренние диаметры трубок и эквивалентные диаметры трубного пространства, необходимо принимать во внимание степень загрязненности механическими примесями сред, поступающих в аппарат (размер частиц не должен превышать 1/10 внутреннего диаметра трубок для трубного пространства и 1/20 эквивалентного диаметра для межтрубного пространства). [c.392]

Q — тепло, передаваемое ширмам конвекцией и межтрубным излучением газов, ккал/кг находится "по уравнению (7-01) или (7-02) <3л — тепло, передаваемое ширмам" излучением из топки (с учетом отдачи последующей поверхности), определяется по выражению (7-06). 7-10. Расчет коэффициента теплопередачи в шахматных трубных пучках при сжигании твердых топлив производится при помощи коэффициентов загрязнения по формулам [c.37]

Коэффициент теплопередачи в шахматных трубных пучках пароперегревателей при сжигании твердых топлив [c.203]

Более широко используется второй путь повышения эффективности конвективной теплопередачи — уменьшение диаметра труб и эквивалентных каналов. При уменьшении диаметра труб аэродинамическое сопротивление трубных пучков при неизменной скорости газов даже несколько уменьшается. Уменьшение диаметра труб, применяемых для конвективных поверхностей нагрева, является одной из характерных тенденций развития конструкций котлов в последние десятилетия. [c.211]

Обследование работы опытных конденсаторов с алюминиевыми трубными пучками на нескольких нефтезаводах [41] показало, что при эксплуатации в условиях охлаждения и конденсации неагрессивных по отношению к алюминию нефтепродуктов такие пучки имеют значительные преимущества. Трубки не забиваются отложениями и накипью, что обеспечивает стабильные теплопередачу и гидравлический напор. [c.329]

Исследование двухходового конденсатора ЛМЗ (25-К-З) с поверхностью охлаждения 1354 м , проведенное ВТИ, показало, что коэффициент теплоотдачи с паровой стороны понижается приблизительно от 13 ООО на стороне входа до 500—1500 ккал/м час °С на стороне выхода из пучка. Последние значения много ниже, чем при конденсации чистого, даже неподвижного пара, и, следовательно, влияние воздуха заметно на значительной части поверхности охлаждения конденсатора, за исключением передних по ходу пара рядов трубного пучка. Это приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и местных тепловых нагрузок (фиг. 90 и 91). [c.210]

Условия теплообмена со стороны пара в этих зонах существенно отличны. В зоне интенсивной конденсации температура паровоздушной смеси практически неизменна, а коэффициент теплоотдачи с паровой стороны имеет при входе пара в трубный пучок весьма высокое значение и заметно понижается в направлении движения паровоздушной смеси из-за падения скорости и возрастания содержания воздуха. Соответственно с этим меняются местные значения коэффициента теплопередачи и удельных тепловых нагрузок. В зоне охлаждения паровоздушной смеси значительно понижается ее температура, коэффициент теплоотдачи из-за повышения содержания воздуха получается значительно ниже он сильно зависит от скорости потока. Поскольку температуры паровоздушной смеси в обеих зонах резко отличны, а также разнятся условия теплообмена, то целесообразно для каждой зоны иметь свою теплообменную поверхность, сконструированную с учетом особенностей теплообмена в данной зоне. В соответствии с этим поверхность теплообмена в конденсаторе обычно состоит из двух частей собственно конденсатора, обеспечивающего конденсацию основной части пара, и воздухоохладителя, предназначенного для охлаждения паровоздушной смеси с целью извлечения (конденсации) возможно большей части пара и уменьшения объема отсасываемой смеси. При конструировании воздухоохладителя следует учитывать, что объемный расход смеси сравнительно невелик, а коэффициент теплоотдачи из-за значительного содержания воздуха сильно зависит от скорости. [c.223]

Коэффициент теплопередачи в конденсаторе зависит от многих конструктивных и режимных факторов. За последние годы у нас ведутся работы по созданию строгого метода теплового расчета конденсаторов, учитывающих изменение условий теплообмена при конденсации пара по ходу его движения и при изменении содержания воздуха в паре. Но при разработке такого метода расчета возникает ряд трудностей. Помимо сложной конфигурации трубного пучка, подсчет теплообмена затрудняется тем, что он зависит от скорости протекания двух взаимосвязанных, но различных по своей физической сущности процессов — теплообмена и массообмена. Кроме того, условия теплообмена в значительной степени зависят от работы эжектора. Поэтому в настоящее время при тепловом расчете конденсаторов для определения среднего значения коэффициента теплопередачи используют эмпирические данные (графики или формулы), базирующиеся на опытных данных для промышленных конденсаторов. Важно, чтобы в этих эмпирических зависимостях учитывались главные факторы, определяющие условия теплообмена в конденсаторах, и чтобы метод их использования был достаточно простым. [c.233]

Если трубный пучок имеет одинаковое сечение по всей его высоте и пар в нем течет сверху вниз, то теплоотдачу можно рассчитать, используя формулы (12-32) и (12-34). Расчет усложняется тем, что коэффициент теплоотдачи для каждого горизонтального ряда труб зависит от местных значений температурного напора, давления и скорости пара, законы изменения которых по рядам заранее неизвестны. Теплопередачу при этом следует рассчитывать последовательно для каждого ряда труб в отдельности, начиная от первого со стороны входа пара. [c.282]

К этому типу подогревателей относятся регенеративные подогреватели высокого давления, выпускаемые в настоящее время Таганрогским котельным и Калужским турбинным заводами. Конструкции этих подогревателей предопределяют работу со значительными скоростями пара вдоль трубных пучков, что сильно интенсифицирует теплоотдачу от конденсирующегося пара к трубам. Методика расчета коэффициента теплопередачи в этих подогревателях в принципе не отличается от методики, рассмотренной выще, но расчетные формулы применяются иные, учитывающие скорости потока вдоль поверхности нагрева. [c.172]

Для обеспечения устойчивого поверхностного кипения необходимо создать условия, исключающие кризис теплообмена первого рода (переход к пленочному кипению). Заметим, что при температуре конденсации ниже 400 К в прямом цикле ПТУ возникновение кризиса теплообмена в поверхностном конденсаторе не вызывает термического разложения ОРТ, но существенно снижает интенсивность теплопередачи. Экспериментальные исследования [35, 91, 871 показали близость физической картины возникновения и развития кризиса в пучках стержней и внутри труб. Вследствие этого влияние давления, массовой скорости и степени недогрева на критическую плотность теплового потока в пучках стержней <7кр и в прямых трубах оказалось одинаковым [91, 97]. Однако закономерности протекания кризиса поверхностного кипения в пучках стержней имеют особенности. Так, для труб следует учитывать уменьшение с ростом диаметра [801. В то же время в опытах [91 1 с пучками стержней влияния диаметра стержня в исследованном ими интервале диаметров на обнаружено не было. Экспериментально установлено [91, 97], что число стержней в пучке и их относительный шаг в трубной решетке не оказывают влияния на величину Однако в работе [97 ] отмечается, что при зазорах между стержнями в решетке менее 0,002 м наблюдается ее резкое снижение. [c.154]

В Л. 285] приведены результаты лабораторных опытов с трубным пучком, поперечно обтекаемым газом с речным песком и крупной насадкой. Термопары непосредственно помещались в поток. Коэффициент теплоотдачи определялся через коэффициент теплопередачи к охлаждающей воде, движущейся при Re=150-f-200 внутри коротких трубок. Основные результаты [Л. 285] 1) для газовзвеси с песком (при Re=l 700-1-4 400, Р = 0,0008н-0,0162. и /лг) и с крупной насадкой (при Re= I 700 6 300, Р = 0,00062н-0,0074 irl( = [c.245]

Теплообменная аппаратура в процессе эксплуатации под действием оборотной воды подвергается не только коррозионному разрушению, приводящему к уменьшению толщины стенки теплопередающей поверхности, но и обрастанию, как биологическому, так и за счет отложений продуктов коррозии и карбонатов кальция и магния, содержащихся в циркулирующей воде. Как коррозия, так и отложения наиболее сильно сказываются на работе трубных пучков кожухотрубчатых теплообменников. Нормальная эксплуатация кожухотрубчатых аппаратов требует периодической очистки внутренних поверхностей трубок от отложений, ухудшающих теплопередачу и уменьшающих сечение охлаждающего потока. Очистку проводят механически (ершами) через каждые 6 мес эксплуатации. Разрушения от коррозии, истирание и механические воздействия при чистке нередко приводят к перфорации трубок. Дефектные трубки изолируют заглушками. Пучок требует полной замены, когда заглушено более 20 % трубок. Срок службы трубных пучков значительно ниже срока службы сосудов и массообменных аппаратов (20 лет) и срока службы трубопроводов (10 лет) и при использовании углеродистой стали и пресной оборотной водой не превышает 2,5 лет. Таким образом, затраты на капитальный ремонт конденсационно-холодильного оборудования на химических предприятиях составляют от 25 до 40 % затрат на ремонт основного оборудования. Следовательно, при выборе материала для трубных пучков конденсаторов-теплообменников небходимр учитывать качество охлаждающей воды и сопоставлять стоимость конструкционного материала с расходами на очистку воды и капитальный ремонт теплообменников. В табл. 2.5 [101 указаны сплавы меди, рекомендуемые для изготовления теплообменной аппаратуры в зависимости от качества охлаждающей воды. [c.32]

Хорошо зарекомендовали себя секционные подогреватели конструкции ПКБ Башкирэнерго. Каждая секция такого подогревателя состоит из пучка труб диаметром 38x3 мм, заключенного в кожух диаметром 219x6 мм. Удельная поверхность нагрева этого подогревателя, отнесенная к 1 т подогреваемого мазута, благодаря высокому коэффициенту теплопередачи и рациональной компоновке трубных пучков в 2,5 раза, а вес металла в 6 раз меньше, чем у широко распространенных подогревателей мазута типа труба в трубе . [c.233]

Для получения повышенных коэффициентов теплопередачи в водоводяных подогревателях необходимо обеспечить высокие скорости обязательно как греющей, так и нагреваемой воды. В прежних подогревателях это не удавалось сделать из-за слишком большой разницы в сечениях междутрубного пространства и трубного пучка. В новых подогревателях это соотношение изменено за счет уплотнения трубного пучка. [c.148]

В критерий 51эф входит коэффициент средней теплопередачи при продольном обтекании к, в само уравнение энергии входит отношение коэффициента локальной теплопередачи к его среднему значению к(к). Какие эмпирические соотношения следует использовать при расчете локальной теплоотдачи и теплопередачи в теплообменниках Ответ на этот вопрос был предположительно дан авторами [3] и окончательно экспериментально получен А. В. Жуковым. Давно было отмечено, что коэффициент теплоотдачи, определенный методом теплообменника , отличается от коэффициента теплоотдачи, полученного при тех же режимах методом электронагрева рекомендованы и различные формулы для расчета Ки в теплообменниках и в реакторах [9]. Среди многочисленных работ по этому многостороннему вопросу выделим [34], в которой сильное различие проектных и реальных средних коэффициентов теплопередачи объяснилось влиянием гидравлических разверок в сечении реального трубного пучка [38]. [c.196]

Хеллем . В 1962 г. была пущена в эксплуатацию АЭС Хел-лем . При работе установки были определены коэффициенты теплопередачи трех ПТО по измеренным температурам и расходам теплоносителей. Эти измерения проводились как в первом, так и во втором контурах при нескольких уровнях рабочей мощности [И]. Полученные результаты показали, что значения опытных коэффициентов теплопередачи расходились с расчетными на 10 % или даже меньше. ПТО работали удовлетворительно. За несколько месяцев работы случился только один перебой. Образовалась течь между первым и вторым контурами. Течь образовалась в результате разрушения трубы в одном из ПТО. Дефектный ПТО был удален из установки, после чего была обнаружена лопнувшая теплообменная труба. Эта и еще 16 других труб были сняты, чтобы определить основную причину разрушения, а также установить состояние оставшихся труб. Были проведены детальные исследования металлографических и механических свойств материалов труб. Эти испытания показали, что поломка трубы произошла из-за вибрации, вызванной динамическим воздействием потока натрия. В результате в ПТО на входе вторичного теплоносителя перед трубным пучком были установлены дырчатые листы для гашения скорости потока. В пяти оставши.хся ПТО была проделана такая же операция без удаления последних из системы. В корпусе ПТО были прорезаны окна, которые после доработки были закрыты приваренными листами металла. В дальнейшем ПТО работали удовлетворительно. [c.276]

Компоновочная схема ПТУ для вторичного использования теплоты дымовых газов представлена на рис. 9.16. Парогенератор выполнен из низкоуглеродистой стали и представляет собой прямотрубный теплообменник с поперечным течением дымовых газов в межтрубном пространстве. Данный парогенератор имеет следующие значения параметров наружный диаметр труб 0,015 м, поперечный шаг трубного пучка 0,03 м продольный — 0,0187 м число рядов в экономайзерной секции 11 в испарительной — 28 количество труб в этих секциях соответственно 27 и 28 коэффициенты теплопередачи 120 и 105 Вт/(м К) при площадях поверх-нос- [c.182]

В конденсаторах паровых турбин влияние воздуха на теплопередачу от конденсирующегося пара весьма существенно. Так, коэффициент теплопередачи может меняться от 2500—3000 ккал1мНрад-ч, в верхней части трубного пучка, до 300 ккал/м град- ч в области отсоса паро-воздушной смеси. Однако никаких систематических данных по этому вопросу пока нет. Следует отметить, что в данном случае важную роль должна играть скорость паро-воздушной смеси, в сильной степени влияющая на величину коэффициента массоотдачи. [c.85]

При чисто поперечном омывании трубных Пучков с промежуточным теплоносителем о1беспечиваются более высокие значения коэффициентов теплопередачи. Благодаря этому даже наличие раздельных поверхностей нагрева в газовом и воздушном трактах не приводит к ощутимому перерасходу металла по сравнению с котлом, имеющим трубчатый воздухоподогреватель. [c.27]

Заметное улучшение эксплуатации было отмечено тотчас же после введения дианодного метода. Повреждения труб в периоды между плановыми остановками прекратились число трубных пучков, требующих очистки и замены при остановках, сильно уменьшилось. Однако эксплуатационные затруднения не были полностью устранены некоторые трубные пучки, работающие-при высокой температуре при интенсивной теплопередаче, все еще приходилось подвергать очистке. На некоторых высокотем-пературнык участках отмечались разбросанные язвинки и наросты ржавчины в некоторых теплообменниках с трубками из адмиралтейской латуни имелись небольшие отложения. Вместо увеличения дозировки замедлителей было решено ввести дополнительную дозировку растворимых солей цинка. В результате было достигнуто практически полное устранение вышеупомянутых затруднений. Отложения на латунных трубках теплообменников в ходе последующей их эксплуатации исчезли почти полностью без чистки. [c.107]

В пограничном слое и в области отрыва, где течение является турбулентным [26]. В интервале чисел Рейнольдса от 135 до 2700 при диаметрах цилиндров от Уг до 10 см и скорости воды 3 см/с между продольными рядами труб не замечено образования дополнительных завихрений или турбулентности [27]. Вихри возрастают до максимального размера, определяемого межтрубным пространством, и затем постепенно затухают. При тесном шахматном расположении труб турбулентный след за каждой трубой значительно сужается. Теплопередача наиболее эффективна на тех участках поверхности кругового цилиндра, которые соприкасаются с областями отрывного течения. Теплопередача в трубных пучках [8, 29] была исследована Бергелином и др. [30]. [c.107]

Первая — зона интенсивной конденсации пара, в которой температура пара сохраняется постоянной, а локальные значения коэффициентов теплопередачи и тепловой нагрузки уменьшаются, и вторая — зона, где температура паровоздушной смеси уменьшается, а значения локальных коэффициентов теплопередачи изменяются слабо, оставаясь на низком уровне. Граница этих зон зависит от режилш работы конденсатора, его конструктивных и эксплуатационных характеристик. Чем больше зона охлаждения паровоздушной среды и меньше зона интенсивной конденсации пара, тем ниже средний коэффициент теплопередачи конденсатора. При уменьшении зоны интенсивной конденсации уменьшается и падение давления в трубном пучке. [c.77]

В конденсаторах современных мощных паровых турбин обычно применяют тесные горизонтальные пучки латунных труб или труб из сплавов с й=26- -28 мм и шахматным расположением. Относительные нтаги лежат в пределах <5 1 = 1.24-1.3, Л з=0.9+1.1. Для расчета локального теплообмена в трубных пучках необходимо знать локальное поле скоростей пара и концентрации воздуха в объеме конденсатора, что практически трудно выполнимо. Разработанные в настоящее время позонные методы расчета еще несовершенны, и в практических инженерных расчетах пока применяют эмпирические зависимости коэффициента теплопередачи от основных режимных факторов. Тем не менее даже применение несовершенных позонных методов расчета позволяет путем учета локальности уменьшить поверхность охлаждения конденсатора примерно на 10 % при заданных тепловых нагрузках. [c.77]

В условиях постоянной работы турбины в режиме ухудшенного вакуума при малых расходах воды через конденсатор целесообразно заглушить и вырезать часть трубок конденсатора для увеличения в них скорости воды. Это позволит повысить коэффициент теплопередачи в конденсаторе, что в конечном итоге приведет к увеличению выработки электроэнергии на тепловом потреблении. Вырезка заглушенных трубок, кроме того, позволит уменьшить паровое сопротивление конденсатора, что особенно актуально для конденсаторов старых тршов с большим паровым сопротивлением трубного пучка. В некоторых случаях может оказаться целесообразным перевод конденсатора на увеличенное число ходов. [c.80]

Коэффициент теплопередачи излучением в адежду-трубном (пространстве пучка Ол находится по номограмме в зависимости от суммарной силы поглощения и температуры потока, а также от температуры стенки. С уве- [c.233]

Возможность эффективной очистки на хо-д) позволила создать подогреватели подобного типа с трубами малых размеров. Подогреватель состоит из 20 секций, последовательно соединенных между собой переходными участками. Каждая секция представляет собой пучок из 146 труб диаметром и толщиной стенки 18x3 мм, длиной 1 м, приваренных к трубным решеткам. Подогреватель имеет следующие эксплуатационные характеристики производительность по мазуту марки МЮО или М200 составляет 100 т/ч, скорость мазута—1,8 м/с, подогрев мазута осуществляется от 80 до 160 С, давление греющего пара равно 1,3 МПа, коэффициент теплопередачи — 815 Вт/(м -К), гидравлическое сопротивление подогревателя по мазуту составляет 0,3, а по пару — 0,04 МПа. [c.369]

Одним из средств снижения металлоемкости и габаритов теплообменного оборудования является применение копвективиых поверхностей, выполненных в виде пучков труб с оребрением различного вида [1]. Такое оребрение изготавливается обычно в виде пластин различной формы, увеличивающих поверхность нагрева со стороны большего термического сопротивления. Коэффициент теплоотдачи, отнесенный к поверхности несущей трубы, растет пропорционально коэффициенту оребрения, что выравнивает термические сопротивления со стороны обоих теплоносителей и приводит к увеличению коэффициента теплопередачи. На практике широкое применение получили трубы с винтовым и шайбовым оребрением, производство которых автоматизировано. Указанное оребрение, хотя и снижает для тесно расположенных ребер удельцый теплосъем (отнесенный к полной поверхности) на 20—30 %, однако для поверхностей, находящихся под давлением (например, в парогенераторах), позволяет заменить часть толстостенной трубной системы тонкостенным оребрением, что приводит к экономии металла до 50 % и снижению габаритов до двух раз. При небольших давлениях теплоносителя или при невозможности ирименения тонких ребер происходит уменьшение габаритов теплообменника без снижения металлоемкости. [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...