Материалы теплообменников

Следует учитывать окисление металла парами воды и свойства образовавшихся окислов. Поведение второго продукта реакции — водорода и отношение его к конструкционным материалам теплообменников, турбинных лопаток и других аппаратов обычно не рассматривается. Между тем роль водорода очень велика. Он может концентрироваться у поверхности конструкционных материалов, соприкасающихся с жидким металлом где происходит отдача тепла, уменьшается растворимость примесей и выделяется водород в элементарном состоянии или в форме гидридов. Накопление водорода в пароводяной фазе не исключает влияния его на механические свойства конструкционной стали вследствие легкой диффузии водорода в поверхность стенки трубы. [c.37]

За цепной завесой, в той части пе и, где температура газового потока составляет 700—1иО°С, устанавливают теплообменники из жароупорного металла или огнеупорных керамических материалов. Теплообменники способствуют использованию тепла отходящих газов, так как при этом поверхность соприкосновения газов и материала увеличивается и условия теплопередачи улучшаются. [c.152]

Жидкий LF предложено использовать в качестве теплоносителя в ядерных реакторах. По сравнению с натрием литий имеет в 16 раз меньшее сечение захвата тепловых нейтронов. Однако недостаток лития — сильное коррозионное его воздействие на материалы теплообменников. [c.533]

К положительным особенностям аппаратов с дисперсным теплоносителем следует отнести дешевизну, а также простоту производства как твердого компонента, так и всего теплообменника в целом высокую (по сравнению с газовыми теплообменниками) интенсивность теплообмена и компактность возможность ликвидации затрат металла на изготовление поверхности нагрева достижимость высоких температур непрерывность действия даже при смене поверхности нагрева (насадки) и пр. Наряду с этим следует отметить, что теплообменники с промежуточным дисперсным теплоносителем нуждаются в системе транспорта насадки, отсутствующей в обычных теплообменниках. Это, а также снижение среднего температурного напора, дополнительные требования к материалу насадки (термостойкость, износостойкость и др.), борьба с перетечками одной среды в другую и прочие факторы следует учесть при итоговой оценке эффективности теплообменника. [c.367]

Куном проведено сопоставление затрат материалов на создание воздухонагревателя типа газовзвесь и обычного регенератора для мартеновских печей на 3 и 90 г, а также каупера домны. Показано, что во всех случаях затраты шамота, кирпича, бетона, металла более чем на порядок уменьшаются при переходе к теплообменникам типа газовзвесь . При этом отмечается небольшая тепловая инерция аппарата и возможность быстрого его разогрева. Следует отметить, что по опытным данным Л. Купа коэффициент аэродинамического торможения насадки k в среднем составлял 0,7. [c.373]

Необходимы дальнейшие исследования таких теплообменников для повышения температуры нагрева газа, разработка расчетных и конструкторских рекомендаций, проверка работы материалов. [c.383]

Кольцевой вариант ввода потока может оказаться лучшим для аппаратов, в которых рабочими элементами являются набор труб с длиной, обеспечивающей необходимый коэффициент сопротивления (например, трубные теплообменники), или короткие трубки, заполненные кусковым материалом, создающим требуемое сопротивление (абсорберы и др.). Трубные решетки с достаточным коэффициентом сопротивления вызывают такое же выравнивающее действие, как и описанное выше распределительное устройство в виде плоской решетки с наложенной на нее спрямляющей (ячейковой) решеткой. [c.214]

Кроме обычных теплообменников, существуют различные устройства, работающие при криогенных температурах. В них для интенсификации теплообмена применяются пористые материалы. Известны конструкции сверхпроводящих линий электропередачи, в которых проницаемая матрица используется для охлаждения сверхпроводящих проводников. [c.17]

Первое условие обычно выполняется, так как, во-первых, теплоемкости материалов, из которых изготавливаются трубы теплообменников, малы, а, во-вторых, мала толщина труб. Однако условие высокой интенсивности теплообмена выполняется далеко не всегда. Например, если хотя бы одним из теплоносителей является газ, значение коэффициента теплопередачи оказывается небольшим и накопление теплоты в стенках аппарата значительно влияет на динамику процесса теплопередачи. [c.10]

Поэтому при испытании поверхностных теплообменников, работающих в диапазоне нагрузок 1...30 кВт./м , необходимы базовые элементы с уменьшенным рабочим коэффициентом, но достаточно низким термическим сопротивлением. В этом случае можно применять га-летные базовые элементы [12], хорошо зарекомендовавшие себя при исследовании процессов тепловой обработки зернистых пищевых продуктов и материалов [54]. [c.58]

Например, в теплообменниках — аппаратах, где осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями или между теплоносителями и твердыми телами (стенкой, насадкой), стремятся повысить интенсивность теплообмена для уменьшения их размеров (затрат материалов). [c.170]

Большое число деталей турбин, котлов, теплообменники, паропроводы и другие работают при повышенных и высоких температурах, испытывая одновременно большие напряжения В зависимости от условий эксплуатации различают жаростойкие и жаропрочные материалы. [c.99]

В печах-теплообменниках со слоевым режимом работы происходит нагрев и плавление сыпучих материалов. Материал в таких печах (обычно вертикаль пых) располагается по всему объему, а раскаленные газы проходят между его кусками. Разделить процессы передачи теплоты излучением и конвекцией в этом случае невозможно. [c.168]

Пористые материалы находят большое применение в таких конструкциях, как высокотемпературные теплообменники, турбинные лопатки, реактивные сопла и т. д. На практике охлаждение пористых структур достигается нагнетанием жидкости или газа через капилляры твердого тела. Процесс теплообмена в таких пористых системах весьма сложен. При решении задачи предполагается, что вся передача теплоты внутри плоской пластины осуществляется за счет теплопроводности через твердую фазу и что температуры твердого тела и жидкости почти не отличаются друг от друга в любой точке пористой структуры. Эти предположения существенно упрощают решение задачи [Л. 205]. [c.62]

Решение обсуждаемой проблемы облегчается в случае пароводяного реактора, поскольку турбина приводится во вращение паром, образующимся в теплообменнике за счет циркулирующей через реактор воды. Радиоактивные материалы изолированы от камеры конденсации, куда может натекать воздуха. Поэтому количество отходов уменьшается, радиоактивный распад происходит в баке-накопителе при длительном хранении. Но если требуется удалить долгоживущий изотоп криптон-85, необходимо криогенное разделение. [c.90]

Весьма плодотворным в ряде конструкций является принцип создания композиционных конструкций из разнородных металлов с использованием долгоживущих протекторов или так называемых жертвенных деталей. Например, в запорной арматуре наиболее ответственным является узел затвора тарелка, седло клапана, шпиндель. Их следует изготавливать из более стойких материалов (нержавеющие стали, медные, титановые сплавы), катодных по отношению к корпусу клапана (чугун, сталь, медные сплавы, нержавеющие стали). Некоторое увеличение скорости коррозии корпуса клапана из-за контакта с более положительными по потенциалу деталями узла затвора не скажется на сроке службы клапана, который будет даже выше, чем при гомогенном исполнении. Использование различного рода вытеснителей, перегородок из углеродистой стали, находящихся в контакте, допустим, с трубками из нержавеющих сталей теплообменников, охлаждаемых морской водой, позволяет полностью подавить усиленную язвенную коррозию трубок при теплопередаче в морскую воду. [c.81]

Физическое тепло потока продуктов, получаемых в процессе каталитического контактирования или дегидрирования углеводородного сырья, может использоваться в теплообменниках для подогрева холодных шихтовых материалов, поступающих в реактор, или в котлах-утилизаторах для выработки пара. [c.63]

Общее сравнение коррозионного поведения медноникелевых сплавов, алюминиевой латуни и других материалов на основе меди можно провести по данным табл. 37. Свойства наиболее часто применяемых в теплообменниках сплавов кратко обсуждаются ниже. [c.107]

Установлено, что для типового случая теплообмена в теплообменниках из различных материалов при загрязнении [c.121]

Таким образом, из изложенного следует, что хорошие теплофизические характеристики алюминия, с одной стороны, и возможность использования графитов в качестве конструкционных материалов — с другой, позволяют считать алюминий достаточно перспективным теплоносителем, который найдет применение при решении задач, связанных с использованием теплообменников, работающих при высоких температурах теплоносителей. В частности, такие условия имеют место в теплообменниках, применяемых в различных схемах непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую [18]. [c.72]

Утилизация тепловой энергии уходящих газов котельных, дизельных и газотурбинных установок, регенерация тепловой энергии последних, получение нагретой воды в контактных водонагревателях, испарительное охлаждение и гигроскопическое опреснение воды, тепловлажностная обработка воздуха и мокрая очистка газов — вот далеко не полная область применения контактных аппаратов. Это объясняется, во-первых, простотой их конструкции и незначительной металлоемкостью по сравнению с рекуперативными поверхностными теплообменниками, возможностью изготовления из неметаллических материалов во-вторых,— повышением эффективности установок за счет более полного использования тепловой энергии, возможности улучшения параметров термодинамического цикла, регулирования расхода рабочего тела, внутреннего охлаждения или нагревания установки в-третьих, — возможностью создания новых установок и их технических систем, обеспечивающих сокращение расхода топлива, воды, материалов, увеличение мощности и производительности, улучшение условий труда и уменьшающих загрязнение окружающей среды. Далеко не полностью еще раскрыты возможности использования процессов тепло- и массообмена в контактных аппаратах энергетических и теплоиспользующих установок. Этому способствует существующий чисто эмпирический подход к расчету, не позволяющий выявить внутреннюю связь физических явлений в сложных процессах тепло- и массообмена, отразить эту связь в расчетных зависимостях и использовать в практической деятельности. [c.3]

Можно было бы в рамках теории относительной интенсивности тепло- и массообмена применить другую методику для расчета процессов в аппаратах с орошаемой насадкой, основанную не на определении Km, а на определении Nu. Действительно, согласно уравнению интенсивности тепломассообмена, если известна поверхность контакта то, казалось бы, нет необходимости определять комплекс, включающий произведение аРт, а достаточно вычислить значение сг, которое определится через Nu —/(Re, Рг). Однако слой стекающей л идкости уменьшает поверхность контакта, причем существенно при большой плотности и коэффициенте орошения каналы могут быть сплошь заполнены жидкостью, что соответствует представлению о поверхности контакта, равной нулю. Одновременно и диаметр канала мол ет изменяться от максимального до нуля. Следовательно, методику, основанную на определении Nu, применять в данном случае нецелесообразно, так как это потребует введения поправок, дающих возможность от поверхности и диаметра канала сухой насадки перейти к их значениям в орошаемой насадке. А это усложнит методику расчета. Если в поверхностных теплообменниках методика, основанная на определении Nu, оправданна, так как в них четко задана поверхность контакта и диаметр канала, то в контактных аппаратах эту методику применять нецелесообразно даже в том случае, если поверхность контакта образована твердым материалом, по указанным выше причинам. Поэтому будем пользоваться методом, основанным на определении Km. [c.100]

Хорошей теплопроводностью материалы должны обладать прежде всего в высокофорсированных теплообменниках, когда общую интенсивность передачи тепла в аппарате в значительной степени определяет величина термического сопротивления теплопередающей стенки. [c.282]

Облуживание и пайка материалов теплообменников. При облуживании меди применяют такие же флюсы и припои, как и при облуживании полупроводников ПВДХ-1 и ПВЭХ-1 по однослойному и двухслойному способам (табл. 5). [c.274]

Для оценки скорости коррозии материалов теплообменников, конденсаторов и другого оборудования, работающего сводными средами, используют метод, основанный на определении интенсивности разрушения металла по изменению электрического сопротивления образцов (резистометрический метод). [c.194]

В промышленности строительных материалов теплообменники с ребристыми стенками применяются широко. Примером могут служить игольчатые рекуператоры, используемые для подогрева воздуха газами, имеющими температуру 1000—1100 °С. Эти теплообменники состоят из чугунных труб длиной 1—2 м, внутренняя и наружная поверхности которых снабжены тонкими ребрами — иглами. Такие теплообменники занимают мало места и удобны для установки. К их недостаткам следует отнести большую засоряемость наружной поверхности золой. Во вращающихся печах, применяемых для обжига цементного клинкера, извести и керамзита, разогретая внутренняя поверхность футеровки печи также делается ребристой, чтобы увеличить передачу тепла обжигаемому материалу. [c.284]

Сквозные дисперсные потоки имеют многочисленные технические приложения пневмотранспорт ряда материалов, движение сыпучих сред в силосах и каналах, сушка в слое и взвеси (шахтные, барабанные, пневматические и другие сушилки), камерное сжигание топлива, регенеративные и рекуперативные теплообменники с промежуточным твердым теплоносителем, гомогенные и гетерогенные атомные реакторы с жидкостными и газовыми суспензиями, химические реакторы с движущимся слоем катализатора или твердого сырья, шахтные и подобные им печи — все это далеко не полный перечень. Возникающие при этом технические проблемы изучаются давно, но разрозненно и зачастую недостаточно. Исследование различных форм существования сквозных дисперсных систем в качестве особого класса потоков, выявление режимов их движения, раскрытие механизма теплообмена и влияния на него различных факторов (в первую очередь концентрации), использование полученных данных для увеличения эффективности существующих и разрабатываемых аппаратов и процессов — все это представляется как чрезвычайно актуальная и важная для современной науки и различных отраслей техники проблема. Так, например, применение проточных дисперсных систем в теплоэнергетике позволяет разрабатывать новые экономичные неметаллические воздухоподогреватели, высокотемпературные теплообменники МГД-установок, системы интенсивного теплоотвода в атомных реакторах, высокоэффективные сушилки, методм энерго технологического использования топлива и др. [c.4]

Работы в этой области немногочисленны, хотя многие аппараты, химические реакторы, теплообменники работают в условиях несвободного истечения. В [Л. 386] приведены результаты опытов по истечению слоя различных материалов (катализатор, песок, цемент и пр.) при перепаде давлений Ар, направленном в сторону истечения. Так как < т = 0,0028- 3,051 мм, а Z)o = 3,18 12,7 мм, то очевидно, что относительный диаметр отверстия Doldr изменялся в широких пределах. Предложены следующие зависимости для минутного весового расхода слоя и газа [c.311]

Можно полагать, что комбинация оребрения и вибрации наиболее благоприятна для увеличения компактности теплообменника типа слой . Приложение вибрации к слою или к поверхности нагрева должно выбираться на основе конструктивных соображений. В первом случае можно избежать дополнительных напряжений в трубках, которые зачастую работают под давлением, а во втором — трудностей размещения виброзондов. В любом случае полагаем целесообразным а) применение вибрации лишь при виб Усл или при необходимости улучшить проточность плохо сыпучих дисперсных сред б) выявление предельных скоростей слоя и Ргкр, определяющих предельную по материалу производительность аппаратов с горизонтально расположенной поверхностью нагрева (при наличии и отсутствии вибрации) в) использование эффективных ребер, увеличивающих долю поверхности, приходящуюся на продольное безотрывное обтекание г) изучение соотношений сил (с учетом вибрационных) в виде критерия проточности (гл. 1) для выявления закономерностей изменения локальных и осредненных характеристик теплообмена. [c.358]

П о л ь щ а В. И.. Д е и и с о в Д. Д., Г о р б и с 3. Р., Об уносе жидкометаллических матриц теплообменников типа газовзвесь . Материалы Всесоюзной межвузовской научной конференции по процессам в дисперсных сквозных потоках, ОТИЛ, Одесса, 1967. [c.412]

С л ю с а р е н к о Н. Н., Г о р б и с 3. Р., Э л ь к и н Г. И., Е м е л ь я н е н к о К- 3., Исследование переходных процессов в теплообменнике газовзвесь . Материалы Всесоюзной межвузовской научной конференции по процессам в дисперсных сквозных потоках, ОТИЛ, Одесса, 1967 Теплоэнергетика , 1968, № 7. [c.413]

Пористые высокогеплопроводные металлы используются также и при изготовлении теплообменников сосредоточенного теплообмена (дискретного типа) для получения сверхнизких температур. Предельно развитая поверхность теплообмена пористой структуры позволяет уменьшить граничное термическое сопротивление Калицы, вызывающее температурный скачок на границе раздела жидкость - твердое тело, через которую передается теплота. Такой теплообменник представляет собой блок, содержащий две камеры, заполненные проницаемым высокотеплопроводным материалом с большой удельной поверхностью Обьпшо и пористая матрица и блок выполняются из меди. При растворении Не в Не на пористой насадке в одной из камер температура получаемой смеси может понизиться до 0,011 К. За счет этого происходит охлаждение всего блока и протекающего через другую камеру потока Не . [c.17]

Стали марки Саникро 28 — весьма стойкий материал для теплообменников, охлаждаемых морской водой. Бесшовные трубы из стали марки Саникро 28 дешевле титановых и превосходят большинство материалов по коррозионной стойкости в различных средах. [c.22]

В установках для подготовки нефти используют оборудование различного назначения теплообменники, насосы, дегидраторы, резервуары и др. Среди них наиболее металлоемкие и весьма ответственные резервуары, предназначенные для предварительного отстоя обводненной нефти, сбора и отстоя сточной воды, сбора и хранения товарной нефти и нефтепродуктов. Исходя из условий эксплуатации резервуаров, к конструкционному материалу предъявляют сложный комплекс требований он должен обладать высокой прочностью при достаточно высокой пластичности и вязкости, минимальной склонностью к хрупкому разрушению, хладоломкости и старению, низкой чувствительностью к надрезам, хорошей свариваемостью, высокой коррозионной стойкостью к воздействию атмосферы, грунтовых вод, хранимых нефтей и нефтепродуктов. Основной конструкционный материал для изготовления резервуаров — сталь различных марок. В последние годы получают все большее распространение алюминиевые сплавы для изготовления отдельных узлов резервуаров — крыш и верхних поясов вертикальных цилиндрических резервуаров. [c.164]

В печах-теплогенераторах выделеше теплоты происходит в самом нагреваемом материале за счет протекаюпгзх в нем экзотермических химических реакций или за счет подвода к нему электрической энергии. В печах-теплообменниках теплота, выделяющаяся вне материала, передается материалу в рабочем пространстве печи. Внешний теплообмен между материалом и теплоносителем в печах-теплообменниках осуществляется либо излучением (радиационный режим), либо конвекцией (конвективный режим). В топливных печах-тёилообмен-никах химическая энергия топлива (твер- [c.168]

Для изготовления катодов с наложением тока от постороннего источника могут быть использованы такие материалы, которые при ожидаемой катодной поляризации являются коррозионностойкими. В среде сильных кислот применяют платину, тантал или аустенитные хромоникелевые стали. При сульфонировании алканов и нейтрализации сульфоновых кислот в резервуарах с олеумом и серной кислотой применяют анодную защиту, причем катоды изготовляют из платинированной латуни [16]. Для защиты титановых теплообменников в ваннах для получения волокна рейона применяют катоды из свинца [17]. [c.393]

Медь также широко применяют в водяном оборудовании. Например, фосфористук медь используют в горячих и холодных водопроводах в жилых зданиях и i подогревателях воды. Различные типы латуни используют для арматуры водопроводныг линий и отопительных систем. Алюминиевая латунь и медно-никелевые сплавы являются обычными материалами трубок в конденсаторах и других теплообменниках, например е тепловых насосах и в установках обессоливания морской воды. Алюминиевые бронзы применяют, помимо прочего, для клапанов и насосов морской воды. [c.130]

Алюминиевая бронза, содержащая > 8 % А1, имеет очень хорошие прочностные характеристики и хорошую коррозионную стойкость при условии, что сплав не содержит богатой алюминием "у-фазы, которая очень чувствительна к селективному коррозионному деалюминирова-нию. Чтобы понизить опасность возникновения 1)-фазы, следует обеспечивать подходящие условия термообработки и сварки материала. Опасность можно понизить также, вводя в сплав добавки никеля, железа и марганца. Никельалюминиевая бронза является прочным и коррозионностойким материалом, который хорошо зарекомендовал себя для морских применений, например судовых винтов, кранов и трубных досок в теплообменниках. [c.137]

В западных районах США обнаружено несколько геотермальных источников горячей воды. Основным районом разведки является долина Империал в Калифорнии. По оценке энергетичеокий потенциал этого района составляет до 20 ГВт. Геотермальные горячие воды содержат больше коррозионно-а ктввных материалов, чем сухой пар. Из-за этого вся масса этой воды должна закачиваться ib недра после прохождения через теплообменник, способный противостоять воздействию коррозионно-активных жидкостей. Встречаются геотермальные воды, в которых концентрация растворенных в них твердых веществ превышает 25%- Известные месторождения геотермальных вод находятся в основном в западной части США, в районах, большей частью удаленных от населенных и промышленных центров. [c.87]

Выбор использования воды того или иного состава для определенных технологических нужд зависит от содержания в ней растворенных веществ и примесей. Многие из них значительно влияют на коррозию металлов. Небольшая концентрация солей кальция и магния в воде (мягкая вода) придает ей повышенную коррозионную активность. В жесткой воде с большим содержанием кальция и магния на поверхности металла образуется защитный слой СаСОз или Mg Og, который затрудняет доступ кислорода к поверхности. Такая вода определяется как коррозионно-нейтральная. Следует отметить, что коррозионно-нестойкие материалы обрастают значительно интенсивнее, чем корро-зионно-стойкие материалы. Защитные свойства образующихся осадков могут быть использованы в системах, где их образование не снижает производительности оборудования, например, в теплообменниках. [c.15]

Атомная промышленность Тигли для хранения радиоактивных материалов элементы защиты от излучения радия (сплав W—Ni—Си) Детали теплообменников трубопроводы работающие со специальными средами при высоких температурах Детали теплообменников Детали агрегатов химической переработки ядер-ного горючего трубчатый контейнер реактора, работающего на расплавленном плутонии или сплаве Bi—U [c.411]

В Институте машиноведения исследованы некоторые перспективные типы биметаллических материалов (рис. 1). Биметаллы, представляющие собой корпусную сталь, плакированную нержавеющей аустенитной сталью, широко применяются в энергомашиностроении (плакированные корпуса реакторов, лопасти гидротурбин, теплообменники т. д.), нефтяном и химическом машиностроении, оборудований для производства минеральных удобрений и пр. Применение коррозионно-стойких двухслойных сталей в химическом машиностроении позволяет экономить до 80% нержавеющей стали, причем стоимость плакированных листов ниже стоимости нержавеющего монометалла на 50-60%. Это важнейшее преимущество биметаллов по сравнению с традищюнными металлами. Методы оценки статической и циклической трещиностойкости биметаллов, разработанные в ИМАШ АН СССР, открьшают новые возможности для проектирования надежных изделий из биметаллов. [c.14]

Очень важно изучить процесс окисления стали, из которой сооружаются корпуса реакторов и изготовляются теплообменники, а также материалы оболочек тепловыделяющихся элементов. На основании теоретических положений о коррозионных процессах стали в углекислом газе и экспериментальных исследований их можно сделать ряд выводов [c.329]

Это пожелание не было подкреплено практическими мероприятиями. В результате в настоящее время материалов по данному вопросу все еще недостаточно. Таким образом, прямое использование воды, нагретой в контактных экономайзерах, для бытового горячего водоснабжения должно в каждом случае согласовываться с органами санинспекции. Есть основания полагать, что для крупных установок, располагающих современными газогорелочными устройствами, обеспечивающими удовлетворительное горение природного газа и ползпюние продуктов сгорания без заметного недожога, а также имеющих в своем составе химические службы, квалифицированно наблюдающие за работой контактных экономайзеров и качеством нагретой воды, такие разрешения могут быть получены. Для мелких установок пока может быть рекомендована схема включения контактных экономайзеров с промежуточным теплообменником. [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...