Теплообмен в конвективных поверхностях нагрева

ТЕПЛООБМЕН В КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ НАГРЕВА [c.52]

Теплообмен в конвективных поверхностях нагрева котла происходит за счет непосредственного соприкосновения горячих дымовых газов с менее нагретыми трубами, внутри которых проходит нагреваемая среда (вода или пар). [c.52]

Теплообмен в конвективных поверхностях нагрева [c.146]

В конвективных поверхностях нагрева теплообмен осуществляется конвекцией, теплопроводностью и излучением газов. [c.111]

Радиационный теплообмен в топке определяется не только уровнем температур газов, но и характером распределения температур или активностью топочного объема. Эта закономерность используется для регулирования вторичного перегрева. Путем изменения положения факела можно уменьшать или увеличивать активность топочного объема, радиационный теплообмен в топ Ке и температуру газов на выходе из нее. Это в свою очередь приводит к изменению теплообмена в конвективных поверхностях нагрева, в том числе и в промежуточном перегревателе. [c.159]

Распределение теплоты, передаваемой радиационным и конвективным поверхностям котла, определяется значением температуры продуктов сгорания на выходе из топки. Увеличение этой температуры повышает среднюю температуру в топке и интенсифицирует радиационный теплообмен. При неизменной паропроизводительности котла снижается доля теплоты, передаваемой радиационным поверхностям нагрева, увеличиваются необходимые конвективные поверхности и соответственно возрастает расход электроэнергии на тягу и дутье. Общая поверхность нагрева уменьшается вследствие интенсификации радиационного теплообмена и некоторого повышения температурного напора в конвективных поверхностях нагрева. Снижение температуры продуктов сгорания на выходе из топки приводит к обратным результатам. В общем случае оптимальная температура продуктов сгорания на выходе из топки V" определяется технико-экономическими расчетами по минимуму расчетных затрат на котел (рис. 13.2). [c.292]

При подаче рециркулирующих газов вблизи места выхода газов из топки (рис. 53, б) на теплообмен в самой топочной камере рециркуляция не отражается. В данном случае смешение горячих продуктов сгорания с холодными рециркулирующими газами приводит к существенному снижению температуры газов непосредственно в месте их входа в конвективные поверхности нагрева. Это снижение температуры газов оказывает более существенное влияние на теплообмен в первых конвективных поверхностях, чем увеличение скорости их движения и тепловосприятие в этой части газового тракта снижается. Тепловосприятие же хвостовых поверхностей возрастает. [c.161]

При расчете конвективных поверхностей нагрева, когда конвективный теплообмен преобладает над лучистым, принято формулу для подсчета количества тепла, переданного излучением, представлять в виде [c.193]

В котлах малой мощности в основном используется конвективный теплообмен, и поэтому конфигурация и способ размещения конвективной поверхности нагрева долгое время являлись основными признаками для деления паровых котлов на конструктивные типы. [c.38]

Конвективный теплообмен при прочих равных условиях в значительной мере зависит от скорости газов. С увеличением её повышается значение коэфициента теплоотдачи от газов к стенке, и поэтому, увеличивая скорость, можно значительно повысить и количество тепла, передаваемое конвективными поверхностями нагрева. Практически, однако, повы- [c.56]

Высокие тепловые нагрузки в топке, плотные пучки конвективных поверхностей нагрева и включение газовой турбины в газовый тракт парогенератора повышают требования к качеству сжигания жидкого топлива в ВПГ. Недожог топлива недопустим, так как несгоревшие частицы топлива вследствие высокой температуры на выходе из топки будут осаждаться на конвективных поверхностях нагрева, ухудшая теплообмен и увеличивая гидравлическое сопротивление газового тракта. Ухудшение теплообмена вызывает повышение температуры газа перед турбиной, а увеличение гидравлического сопротивления уменьшает полезную мощность газовой турбины и может сдвинуть рабочую точку компрессора в зону помпажа, что приведет к снижению нагрузки парогенератора и к. п. д. ПГУ. [c.90]

Результаты опытов по установлению влияния расположения труб и относительных шагов позволяют сделать определенные практические выводы. Так, например, до сих пор считалось, что коридорное и шахматное расположения труб в конвективных пакетах в отношении теплообменных характеристик приблизительно равноценны. Считалось, что если несколько увеличить скорость газа в коридорном пучке по сравнению с шахматным, то при одинаковом расходе энергии на преодоление аэродинамических сопротивлений теплосъем в них будет одинаков. Опыты по золовому загрязнению показывают, что в условиях запыленного потока коридорные пучки при одинаковом расходе энергии на тягу дают меньший теплосъем, а поэтому при проектировании конвективных поверхностей нагрева для работы на дымовых газах следует отдать предпочтение шахматным пучкам, а от коридорных пучков отказаться совсем. [c.21]

ТЕПЛООБМЕН В КОНВЕКТИВНЫХ И ПОЛУРАДИАЦИОННЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ НАГРЕВА [c.445]

Теплообмен при пленочном кипении. При пленочном режиме кипящая жидкость отделена от поверхности нагрева паровой пленкой, причем температура поверхности значительно превышает температуру насыщения Поэтому наряду с конвективным теплообменом между поверхностью и паровой пленкой при высоких температурах заметная часть в переносе теплоты принадлежит тепловому излучению (см. гл. 5). [c.133]

В заключительной части книги рассмотрены методические приемы, позволяющие раздельно измерить радиационное и конвективное тепловосприятие поверхности нагрева при сложном теплообмене (метод двух радиометров и специальный радиометрический прибор). Этот методический вопрос является одним из основных при проведении экспериментальных исследований сложного теплообмена и представляет поэтому самостоятельный интерес. [c.333]

Коэффициент теплопередачи аппарата k, входящий в формулу (11), определяют из расчета отдельных процессов, характеризующих общую интенсивность передачи тепла. Такими процессами являются конвективный теплообмен между поверхностью нагрева (охлаждения) и обтекающей ее средой и теплопроводность через разделяющую теплоносители твердую стенку. Интенсивность конвективного теплообмена определяется величиной коэффициента теплоотдачи а. [c.174]

В каскадных аппаратах (рис. 22,6) теплообмен между газами и водой происходит при перетекании воды с полки на полку и многократном поперечном омывании струй и пленок воды газами. При прохождении газов между полками (дисками) имеет место также и обычный конвективный теплообмен через поверхность нагрева полок. Однако ин- [c.38]

Механизм тепло- и массообмена в контактном экономайзере при соприкосновении горячих дымовых газов (ненасыщенной парогазовой смеси) с холодной водой весьма сложен. Здесь одновременно происходят процессы конвективного теплообмена, диффузии, теплообмена при изменении агрегатного состояния и теплопроводности. Движущей силой этих процессов являются разность не только температур газов и воды, но и парциальных давлений водяных паров в дымовых газах (парогазовой смеси) и у поверхности воды. Коэффициент теплообмена от газов к воде в контактном экономайзере и от газов к поверхности нагрева в конденсационном поверхностном теплообменнике существенно выше (при одинаковой скорости газов и других равных условиях), чем при сухом , т. е. чисто конвективном, теплообмене. Необходимо подчеркнуть, что это увеличение может быть весьма значительным в связи с высокой интенсивностью мокрого теплообмена. [c.15]

Если в условиях свободной конвекции механика газов зависит от взаимного расположения горячих и холодных поверхностей и, таким образом, при данных температурах определяется геометрическими характеристиками системы, то в условиях вынужденной конвекции механика газов является средством для управления процессами конвективного теплообмена. Как уже отмечалось, при вынужденной конвекции решающее значение имеет скорость и характер расположения поверхности нагрева по отношению потока. Из табл. 6 следует, что при нагреве тел вытянутой формы (трубы, прутки и т. д.) поперечное омывание эффективнее продольного, причем шахматное располол<ение тел в садке имеет некоторое преимущество перед коридорным. По этой причине при нагреве тел вытянутой формы теплоноситель с помощью перегородок заставляют двигаться зигзагообразно, с тем чтобы обеспечивалось поперечное обтекание поверхности нагрева. Отчасти по этой же причине конвективный теплообмен лучше происходит при поперечном движении потока относительно движения поверхности нагрева (перекрестный ток), чем при противотоке или прямотоке. По значению среднего температурного напора противоток предпочтительнее прямотока, вследствие чего последний в конвективных печах применяется реже, только в тех случаях, когда начальная температура теплоносителя такова, что его нельзя направлять непосредственно на нагретый материал. [c.284]

Применительно к печам такого типа изложенные выше соображения о развитии конвективного теплообмена должны полностью учитываться. Сложность расчета конвективных печей заключается главным образом в выборе наиболее подходящей к конкретным условиям теплообмена формулы для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией, а также в правильном определении расчетной поверхности нагрева. Расчет печей усложняется, если происходит нагрев массивных изделий, особенно если речь идет о печах для непрерывного технологического процесса. Однако то обстоятельство, что в конвективных печах внешний теплообмен совершается по закону разности первых степеней температур и что можно полагать коэффициент теплоотдачи независящим от температуры, существенно упрощает решение и позволяет преодолеть многие расчетные трудности. [c.287]

В большинстве случаев конвективные теплообменники устраиваются таким образом, что теплоотдающий и тепловоспринимающий стационарные потоки жидкости (газа) отделены друг от друга стенкой, сквозь которую и осуществляется теплообмен. Поверхность стенки F называется поверхностью теплообмена, или (в более узком смысле) поверхностью нагрева (если полезным эффектом считается сообщение тепла одному из потоков), или поверхностью охлаждения (если полезным эффектом считается отнятие тепла). Указанные теплообменники называются поверхностными (реже — рекуперативными). [c.142]

При рассмотрении в предыдущих параграфах задач о конвективном теплообмене в трубе физические свойства принимались постоянными, не меняющимися с температурой, т. е. не учитывалось влияние температурного поля на физические свойства потока, и полученные решения, строго говоря, справедливы только для весьма малых температурных напоров At = 4m — t. Ъ действительности физические свойства жидкости меняются под влиянием температурного поля, устанавливающегося в результате процесса теплообмена между поверхностью нагрева (охлаждения) и потоком. В результате этого отклоняются от изотермического профиля как профиль скоростей, так и профили температур Соответственно меняются и значения коэффициентов теплоотдачи. [c.196]

Как известно, при турбулентном движении газа к сопротивлению трения и сопротивлению давления добавляется так называемое полезное сопротивление, связанное с турбулентным переносом молей из пограничного слоя к поверхности нагрева. Очевидно, что чем больше в общей сумме эта часть сопротивления, тем рациональнее организован конвективный теплообмен. [c.45]

Появление неравномерного заноса золой конвективных поверхностей нагрева может быть связано также с нарушением дистанциони-рования параллельно включенных змеевиков, когда смещение некоторых труб образует тупиковые зоны, в которых в течение короткого времени образуется золовой занос, резко снижающий теплообмен в этих змеевиках и повышающий температуру и скорости дымовых газов в свободных от золы участках конвективного газохода. Указанное нарушение теплообмена в конвективных поверхностях нагрева приводит к повышению темперетуры металла змеевиков выше допустимых значений, к последующему их пережогу [c.67]

Ввод рециркулируемых газов в выходную часть топки (т. е. при обычной компоновке котла—в верхнюю ее часть) практически не влияет на радиационный теплообмен. Происходит лишь пе рераопределение тепловосприя-тий в конвективных поверхностях нагрева, )расположенных между местами отбора и ввода рециркулируемых газов. В поверхностях нагрева, расположенных непосредственно за местом ввода, восприятие тепла снижается, так как уменьшение температуры газов в данном месте влияет на теплообмен сильнее, чем увеличение их расхода. По мере приближения к месту отбора рециркулируемых газов температура продуктов сгорания восстанавливается до ее значения при отсутствии рециркуляции, а в месте отбора даже превосходит это значение тепловосприя-тие поверхностей нагрева увеличивается по сравнению с работой котельного агрегата без рециркуляции газов. [c.133]

График, представленный на рис. 11-7, дает лишь самое общее представление о возможном распределении тепловой нагрузки между радиационными и конвективными поверхностями нагрева котла. В действительности процесс теплоотдачи от продуктов горения к поверхностям нагрева зависит не только от температурных и оптических, но и от аэродинамических факторов. Другими словами, неравномерность скоростных и T Minepa-турных полей может существенно влиять па интенсивность теплообменных процессов в топке. Кроме того, важно учитывать наличие в топке вторичных излучателей, роль которых обычно выполняют огнеупорные детали горелок и топки. [c.224]

Теплота, получаемая конвективными поверхностями нагрева лучеиспусканием из топки, определяется при расчете топкк. В ширмовом пароперегревателе имеет место взаимный теплообмен между топкой, ширмами и поверхностью нагрева за ширмами, и Qл, кДж/кг, определяется по формуле [c.198]

Не менее сложным остается вопрос о правильной оценке т е м-пературы дисперсного потока в качестве расчетной для лучистого теплообмена. В [Л. 130] для псевдоожиженного слоя предлагается выбирать температуру ядра, предполагая небольшим поперечный (по каналу) градиент температур частиц. В Л. 66] применяется среднеарифметическое значение входной и выходной температур, а в [Л. 201] приближенно решается обратная задача — расчет температуры нагрева дисперсного потока при конвективно-лучистом теплообмене. В этом случае на основе теплового баланса при предположении, что газ лучепрозрачен, режим стационарен, расчетная поверхность излучения Рст. [c.271]

При возрастании плотности теплового потока или дальнейшем увеличении температурного напора (0 > 0, р) число центров парообразования увеличивается настолько, что наступает момент, когда пузырьки сливаются, образуя у поверхности нагрева сплошной паровой слой, от которого периодически отрываются и всплывают крупные пузыри. Такой режим кнпепия жидкости называется пленочным (область ПЛ). Отвод теплоты от стенки к жидкости в этом режиме кипения осуществляется путем конвективного теплообмена и излучения через паровую пленку. Пленочный режим подразделяется па переходный (ПР), устойчивый пленочный (УПЛ) и теплообмен излучением ТИ). Паровая пленка представляет собой большое термическое сопротивление ввиду своей малой теплопроводности (в 20—40 раз меньше, чем у жидкости), в силу чего теплоотдача от греющей поверхности к жидкости резко ухудш ается, уменьшаясь в десятки раз по сравнению с пузырьковым кипением, а температура стенки при этом значительно возрастает. [c.2]

Лучистая энергия, излучаемая нагретым телом в пространство, падает на другие тела и в общем случае частично поглощается ими, частично отражается и частью проходит сквозь тело. Отраженная телом и прошедшая сквозь него часть лучистой энергии рассеивается в окружающем пространстве. Таким образом, лучистый теплообмен, или передача тепла лучеиспусканием от одних тел к другим, связан с двойным преобразованием энергии теплоты — в лучистую энергию и обратно — лучистой энергии в теплоту. Лучеиспускают не только горячие твердые тела, но и трехатомные и многоатомные газы (углекислота, водяной пар и др.). В теплотехнике широко используются продукты сгорания или дымовые газы, образующиеся при сжигании топлива. Тепло от этих газов передается поверхности нагрева не только конвекцией, но и лучеиспусканием. В теплоэнергетических установках протекает сложный теплообмен всеми видами распространения тепла. В жидкостях конвекция сопровождает теплопроводность и совместный теплообмен называют конвективно-кондуктивным, в газах совместно протекает конвективнорадиационный теплообмен. Теплообмен излучением без конвекции в технических установках может протекать при глубоком вакууме (<0,14 н м ). [c.136]

Теплоотвод к охлаждаемой воде. Возможны три режима теплообмена на охлаждаемой водой поверхности конвективный теплообмен, пузырьковое или пленочное кипение. В первом случае перенос тепла между охлаждаемой поверхностью и водой осуществляется одновременно конвекцией и теплопроводностью. С увеличением тепловой нагрузки конвективный теплообмен переходит в пузырьковое кипение. Вода у охлаждаемой поверхности нагревается до температуры кипения, однако пар сразу же конденсируется в ядре потока, температура которого ниже температуры насыщения. При дальнейщем увеличении тепловой нагрузки пузырьки пара скапливаются на охлаждаемой поверхности в виде пузырькового слоя. Когда пузырьковый слой становится чрезмерно толстым, он мешает проникновению воды к горячей поверхности и возникает режим пленочного кипения. Охлаждаемая поверхность отделяется от жидкости сплошной пленкой пара, что вызывает быстрый рост температуры поверхности. Тепловые нагрузки, соответствующие наступлению пленочного режима охлаждения, называют критическими. [c.41]

Фестон восиринимает тепло конвекцией и излучением пз топки. Расчетная поверхность нагрева фестона, участвуюш,ая в конвективном теплообмене, [c.139]

Область III расположена от сечения, в котором температура стенки достигает температуры насыш,ения, до сечения В, в котором каким-либо методом фиксируется наличие парообразования или пара в канале. Аналитическое определение необходимого для образования пузырьков пара перегрева стенки, зависящего от свойств поверхности (шероховатости, смачиваемости, окисляе-мости, старения и др.) и степени дегазации жидкости, очень сложно, и поэтому положение точки В в значительной степени неопределенно. Следует отметить, что положение сечения канала, в котором на поверхности нагрева появляются первые пузырьки пара, с точки зрения практической существенного значения не имеет, так как многочисленные исследования показали, что область существования на поверхности нагрева одиночных пузырьков, которых сравнительно немного и которые не отрываются от поверхности, по теплообменным и гидродинамическим характеристикам практически не отличается от конвективной области. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...