Теплообмен при больших скоростях пучка труб

Выравнивание потока ускоряется при наличии сопротивления, рассредоточенного по сечению. При этом, как будет показано ниже, чем больше коэффициент сопротивления распределительного устройства тем значительнее степень выравнивания скоростей, и чем короче устройство, тем меньше протяженность пути, на котором происходит растекание потока по сечению. Постепенное выравнивание поля скоростей по сечению имеет место, например, в пластинчатых электрофильтрах (если вход потока в межэлектродные пространства этих аппаратов осуществляется с одинаковыми средними скоростями, хотя и с неравномерным для каждого пространства профилем скорости), в полых скрубберах и в других аналогичных аппаратах. Более быстрое, но также постепенное выравнивание поля скоростей происходит, например, при внешнем обтекании нескольких пучков труб в теплообменных аппаратах, при обтекании изделий в сушилах, в промышленных печах и др. [c.73]

Для охлаждения газа или воды в двухконтурных схемах используют теплообменные аппараты типа, ,труба в трубе" и кожухотрубчатые. Аппараты типа, ,труба в трубе" выпускают на рабочее давление 6,4 МПа и выше и температуру охлаждаемой среды до 473 К. Аппараты просты по конструкции. Их можно эксплуатировать с высокими скоростями движения теплоносителей, но они имеют большие затраты металла на единицу поверхности теплообмена, небольшие поверхности теплопередачи, занимают значительную площадь при установке на КС. Длина труб диаметрами 25—133 мм изменяется в пределах 3—12 м. Выпускают одно- и многопоточные теплообменники с гладкими или ребристыми поверхностями теплообмена. Кожухотрубчатые теплообменные аппараты для охлаждения воды или газа выпускают в основном двух типов без компенсаторов и с компенсаторами на плавающей головке. Диаметры кожухов от 385 до 1400 мм. Рабочее давление до 6,4 МПа. Единичные поверхности аппаратов от 221 до 1090 м . Аппараты с плавающей головкой применяют в том случае, когда имеются значительные температурные перепады между теплоносителями. В условиях КС температурные перепады между газом и водой относительно невелики, и можно использовать аппараты без компенсаторов, так как они значительно проще и дешевле. В охлаждении газа используют и оросительные аппараты. Вода, охлажденная в градирне, поступает на поверхность аппарата, выполненного в виде пучка труб, внутри которых движется газ. [c.131]

Для продольно обтекаемых теплообменных аппаратов с боковыми входом и выходом теплоносителя из межтрубного пространства определенный интерес может представлять закрутка витых труб относительно оси пучка (рис. 1.2). В этом случае обеспечивается выравнивание неравномерностей полей скорости и температуры теплоносителя, сформированных входными условиями, а также неравномерным тепло-подводом по радиусу и азимуту пучка, благодаря азимутальному переносу теплоносителя закрученными относительно оси пучка витыми трубами. При этом для лучшего выравнивания неравномерностей полей скорости и температуры на входе и выходе из теплообменника образуются коллекторы для среды межтрубного пространства, имеющие пористость большую пористости пучка благодаря использованию прямых концов труб с диаметром, равным меньшему размеру овала. Результаты исследования теплообмена и гидравлического сопротивления в пучках закрученных витых труб были рассмотрены в [39]. Обнаруженная интенсификация теплоотдачи в [c.10]

Высокие коэффициенты теплоотдачи достигаются при больших скоростях теплоносителя и соответственно больших гидродинамических сопротивлениях. Коэффициент теплоотдачи и расход мощности на прокачку теплоносителя зависят в основном от одних и тех же факторов скорости потока, физических параметров теплоносителя, характера потока, формы и размеров обтекаемых тел. При прочих равных условиях коэффициент теплоотдачи при турбулентном движении в трубах пропорционален а при поперечном омывании наиболее распространенных шахматных пучков пропорционален Гидродинамическое же сопротивление в обоих случаях пропорционально Следовательно, с увеличением скорости сопротивление в обоих случаях возрастет одинаково, а теплообмен возрастет быстрее при продольном обтекании поверхности теплообмена. [c.91]

В условиях опытов Л. 210] величина Nu оказалась в 4 раза больше, чем в отсутствие вибрации. Из соображений прочности. трубного пучка не рекомендовано брать К>7- К тому же увеличение К сверх 3—4 мало интенсифицирует теплообмен. Авторы Л. 177] на основе опытов с одиночными горизонтальными трубами (диаметром 22 мм) в движущемся слое концентрата ртутной руды (90% меньше 74 мкм) нашли, что погружение в слой виброзондов (рис. 4-2) существенно интенсифицирует теплообмен, особенно в области малых скоростей движущегося слоя 1(Ус.ч), и результаты опытов могут быть описаны эмпирической формулой [c.118]

Стержневые вытеснители служат для создания равномерного распределения скорости жидкости по сечению ячеек. Центральная трубка имеет сальниковое уплотнение, позволяющее осуществлять ее поворачивание на уголь от О до 360°. Предварительными опытами установлено, что обогрев обечайки не влияет на теплообмен в центральных ячейках. Это позволяет результаты опытов распространять на пучки с большим числом труб или стержней. [c.202]

В настоящее время разработаны разнообразные конструкции теплообменных аппаратов с пучками витых труб овального профиля. В теплообменном аппарате с продольным обтеканием пучка витых труб (рис. 1.1) трубы установлены одна относительно другой с касанием по максимальному размеру овала и закреплены прямыми круглыми концами в трубных досках. При такой установке труб обеспечивается существенная интенсификация тепломассообменных процессов в межтрубном пространстве аппарата и решается другая важная задача — обеспечения его вибропрочности. Интенсификация теплообмена в межтрубном пространстве такого теплообменника и внутри витых труб [39] при оптимальных относительных шагах закрутки профиля труб 5/с = 6. .. 15 позволяет в 1,5. .. 2 раза уменьшить объем теплообменного аппарата по сравнению с гладкотрубным аппаратом при заданных тепловой мощности и мощности на прокачку теплоносителей. При этом уменьшается масса аппарата и его металлоемкость. В таком аппарате все витые трубы имеют одинаковое направление закрутки (либо правое, либо левое). На границе винтовых каналов таких труб возникает тангенциальный разрыв вращательной компоненты скорости, что приводит к турбули-зации потока. В пристенном слое труб поток закручен по закону твердого тела, а в ядре закрутка потока определяется взаимодействием винтовых течений, обтекающих соседние трубы. Поскольку поток в пристенном слое закручен в большей степени, чем ядро потока (максимум вращательной и радиальной составляющих скорости приходится на внешнюю границу пристенного слоя), то использование витых труб приводит к турбулизации потока прежде всего в пристенном слое[39]. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...