Теплообменники и условия теплопередачи в них

Условия теплопередачи проверялись с гю-мощью специальных опытных теплообменников через 6 мес. обработки охлаждающей воды данным способом теплопередача улучшилась и достигла уровня, соответствующего новым трубкам. [c.107]

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]

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В ТЕПЛООБМЕННИКАХ 22-1. Теплообменники и условия теплопередачи в них [c.320]

Теплообменники и условия теплопередачи в них [c.321]

Локальная концентрация коррозионноактивных компонентов среды по всей вероятности обусловливает появление очагов коррозии ( горячих точек ), в которых условия теплопередачи особенно затруднены. Это имеет место в вершине трещин или зазорах накипи в теплообменниках. Чрезмерное образование накипи нежелательно, так как частичное или полное блокирование труб может привести к особенно жестким условиям их эксплуатации. Вероятность растрескивания уменьшается при снижении температуры, особенно максимально допустимой. Разрушения редко наблюдаются при температурах ниже приблизительно 75 С [27, 44]. [c.259]

Напомним, что полученные уравнения динамики теплообмена в противоточном и прямоточном теплообменниках не учитывают накопления теплоты в стенках аппарата. В реальных условиях такое накопление мало влияет на динамику теплообмена, если теплоемкость стенок мала и если достаточно велика интенсивность теплообмена (т. е. велик коэффициент теплопередачи К). [c.10]

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]

В компактных пластинчато-ребристых теплообменниках (рис. 5.11,а) теплоносители разделены плоскими поверхностями, а гофрированные вставки играют роль оребрения. Широко используется оребрение для интенсификации теплопередачи в аппаратах, работающих в условиях свободной конвекции (рис. 5.11,6), например, с целью улучшения условий охлаждения узлов электронного оборудования. [c.225]

При выводе расчетных формул теплопередачи (см. гл. 6) было принято, что в данной точке или сечении теплообменного устройства температура рабочей жидкости постоянна. Однако это положение для всей поверхности справедливо приближенно лишь при кипении жидкости и конденсации паров. В общем случае температура рабочих жидкостей в теплообменниках изменяется горячая охлаждается, а холодная нагревается. Вместе с этим изменяется и температурный напор между ними M =(t —t2)i. В таких условиях уравнение теплопередачи (8-1) применимо лишь в дифференциальной форме к элементу поверхности dF, а именно [c.229]

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]

Во-вторых, в отличие от условий работы обычных поверхностных теплообменников в области низких температур газов, где коэффициент теплопередачи по длине аппарата изменяется не более чем вдвое, в контактных экономайзерах коэффициент теплообмена изменяется в значительно более широких пределах в зависимости от соотношения количеств тепла, передаваемого за счет использования физического тепла дымовых газов, и тепла, выделяющегося при конденсации водяных паров. Ины-158 [c.158]

Следует отметить значительное расхождение экспериментальных результатов, полученных разными авторами. Это можно объяснить в первую очередь недостаточной точностью определения коэффициентов теплоотдачи по методу теплообменника, когда измеряется средний коэффициент теплопередачи, а коэффициент теплоотдачи при течении в щели определяется расчетным путем. Результаты более точных опытов, основанных на измерении температур стенок канала, также расходятся в связи с различными условиями проведения опытов (отсутствие контроля за составом металла, различный материал труб и т. д.). [c.160]

Граничными условиями, обеспечивающими однозначность решения, являются значения параметров рабочих сред на входе или выходе теплообменника. Нелинейность этих уравнений в основном обусловливается нелинейными зависимостями энтальпий рабочих сред и коэффициента теплопередачи от температуры. [c.42]

Полученные выше уравнения энергии гомогенной модели теплопереноса в пучках решаются также при соответствующих граничных условиях. Уравнения эллиптического типа требуют задания граничных условий по всему периметру области решения на входе 1= 1вх, на теплоизолированных стенках д1 /дп=0, на выходе дЧ /д8 =0. Для коротких ТА и относительно малых расходов теплоносителя значителен поток тепла по жидкости за счет теплопроводности, и следует учитывать тепловое взаимодействие между собственно зоной теплопередачи и областями перед входом в теплообменник и после выхода из него. Как показало решение конкретных задач, эти эффекты незначительны при номинальных режимах реальных теплообменников и должны учитываться при малых расходах и для уменьшенных моделей теплообменников. [c.202]

Как следует из данных таблицы, теплопередача излучением к частицам материала в условиях кипящего слоя составляет значительную величину, которая тем больше, чем выше температура /"м- Поэтому при анализе тепловой работы средне- и высокотемпературных теплообменников и печей с кипящим слоем теплопередачу излучением к частицам материала необходимо учитывать. [c.218]

Формулы (4.1.2) - (4.1.4) применимы при условии, что в теплообменнике значения коэффициента теплопередачи К и удельной теплоемкости с для каждого из теплоносителей можно считать постоянными вдоль всей поверхности теплообмена. [c.367]

В следующем разделе будут выведены уравнения, связывающие объем жидкости в теплообменнике и его размеры с физическими свойствами жидкости, условиями работы теплообменника и расходом мощности на циркуляцию жидкости в теплообменнике. Уравнения (10.17) и (10.18) выражают эти соотношения для турбулентного и ламинарного потока. Для таких жидкостей, как вода или жидкие металлы, эти уравнения показывают возможность создания теплообменников мощностью 130 ООО к У с малым расходом мощности, имеющих объем активной жидкости менее 0,01 м . Поэтому представляется возможным иметь объем жидкости в теплообменнике менее 0,1% от объема реактора. Если можно подобрать подходящие жидкие смеси для ядерной реакции, то этот тип теплопередачи представляется вполне приемлемым. [c.299]

Задачи. 1. Покажите, как постоянная времени Г] и запаздывание Ь влияют на внд переходного процесса в пароводяном теплообменнике при ступенчатом изменении температуры пара. Пренебрегая тепловой емкостью стенки и пленки конденсата и полагая, что коэффициент теплопередачи остается постоянным по всей длине труб, постройте переходную характеристику для теплообменника длиной 2,5 и 5 ж. Используйте условия примера 11-1. Можно ли получить значение наибольшей постоянной времени по времени отработки 63,2 или 86,5% изменения параметра в переходном процессе (Для звена первого порядка у—0,865 при 1=2Т.) [c.320]

Уменьшение толщины стенок трубок в теплообменниках имеет важное значение с точки зрения не только экономии металла, но и уменьшения энергозатрат. Дело в том, что в реальных сопоставимых условиях тонкостенные титановые трубки по коэффициенту теплопередачи практически не уступают трубкам из медных сплавов (см. рис. 7.3). Поэтому использование тонкостенных титановых трубок будет способствовать не только уменьшению потребления титана, но и существенному сокращению расхода теплоносителя или уменьшению числа теплообменных аппаратов и, таким образом, более рациональному и экономному использованию производственных площадей. [c.265]

Для заданных величин производительности водяного и масляного насосов по уравнению (126) определяют скорости воды ид и масла им в трубках секций. Далее по формуле (125) подсчитывают значения коэффициентов теплопередачи воздушно-водяных и воздушно-масляных секций кд и км), которые реализуют при рассматриваемых условиях работы теплообменника. [c.272]

При выводе расчетных формул теплопередачи не учитывалось изменение температуры теплоносителей. В теплообменниках горячая среда охлаждается, а холодная нагревается, в связи с чем изменяется и температурный напор В таких условиях уравнение теплопередачи можно применять лишь для элемента поверхности dF, т. е. [c.266]

Во второй серии опытов было исследовано влияние скорости движения воды в трубках теплообменного аппарата на интенсивность образования механических отложений при одинаковой концентрации грубодисперсных примесей в добавочной воде 500 мг/л. Опыты проведены при скоростях 1,6, 1 и 0,37 м/с, охватывающих практически весь диапазон наиболее характерных скоростей для теплообменных аппаратов промышленных систем оборотного водоснабжения. Опытами этой серии установлено, что интенсивность образования механических отложений в трубках теплообменных аппаратов в значительной мере зависит от скорости движения воды в них. Так, в теплообменных аппаратах, где скорости движения составляли 0,37 и 1 м/с, снижение коэффициента теплопередачи соответственно было 33% [с 1100 до 735 ккал/(м -ч-° С), или с 1276 до 853 Вт/ / (м -° С)] и 25% [с 1280 до 960 ккал/(м -ч-° С), или с 1485 до 1114 Вт/(м -° С)]. При скорости движения воды в трубках теплообменника, равной 1,6 м/с, снижения коэффициента теплопередачи в условиях эксперимента практически не наблюдалось. [c.76]

Трудность прогнозирования во многих случаях заключается в том, что при сопоставлении новой системы с существующими обычно отсутствуют надежные данные о капитальных затратах в первой именно в силу ее новизны. Прогресс в области теплопередачи и, в частности, разработка компактных теплообменников, обеспечивающих малые разности температур, создают благоприятные условия для использования низкотемпературных циклов с получением механической энергии и другой эксергетической продукции (холода или тепла повышенного температурного потенциала). Как эксергетический КПД, так и экономические показатели установок, реализующих низкотемпературные циклы, в сильной мере зависят от свойств рабочего вещества. [c.73]

Различают поверочный и проектный расчеты теплообменника. При проектном расчете теплообменника требуется подобрать и скомпоновать поверхности теплообмена для рассеивания заданного теплового потока Я при известных расходах и граничных температурах теплоносителя. В поверочном расчете теплообменника его конструктивные размеры, расходы теплоносителя и, как вариант, граничные температуры известны. Требуется рассчитать тепловой поток Q, рассеиваемый теплообменником, и потери напора на перемещение сред сквозь пространство теплообменника. В литературе [2, 3] отмечается относительная простота проектного расчета. При проектном расчете из условий теплового баланса известны все граничные температуры сред — горячей и холодной. В поверочном расчете температурные перепады по обеим средам наперед неизвестны поэтому, во-первых, неизвестен температурный фон теплопередачи, влияющий на значения коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления и, во-вторых, неизвестен температурный напор 0ср, определяющий значение теплового потока. Поэтому поверочный расчет ведется методом последовательных приближений. [c.427]

В жидкометаллических теплообменниках первое из допущений выполняется с достаточной точностью, второе справедливо при не очень малых числах Пекле. А невыполнение условия однородности температуры теплоносителей в реальных теплообменниках привело к тому, что одномерная модель чистого противотока оказалась непригодной для описания процесса теплопередачи. Это можно проиллюстрировать следующим качественным графиком (рис. 11.1). В жидко- [c.148]

Пример 8-3. Если взять тот же теплообменник, который был рассмотрен в условиях прямотока, и допустить, что условия теплопередачи остаются без изменения [й=35 Вт/(м -°С)], то получим соотношения 1 1 = 190 Вт/°С Wi= = 1 160 ВтЛС WiIW2=0. 5- f/W, = l,5. [c.240]

Среднелогарифмическая формула получена при интегрировании дифференциальных уравнений теплообмена через элементарную поверхность нагрева при условии неизменности по длине теплообменника коэффициента теплопередачи и линейной зависимости разности температур от температуры любого теплоносителя [Л. 22]. Это положение, с известным приближением справедливое для поверхностных теплообменников, не выполняется в случае охлаждения водой влажных дымовых газов в контактном экономайзере, где, кроме охлаждения газов, происходит конденсация водяных паров из парогазовой смеси, а иногда и испарение части воды и увеличение влагосодержанпя газов. [c.158]

Как известно, при расчете поверхностных тенлообмепных аппаратов в качестве средней разности температур обычно принимается средняя логарифмическая разность, заменяемая иногда (при сравпительпо небольшом изменении температуры каждого из теплоносителей) средней арифметической разностью. Среднелогарифмическая формула получена при интегрировании дифференциальных уравнений теплообмена через элементарную поверхность нагрева при условии неизменности по длине теплообменника коэффициента теплопередачи и линейной зависимости разности температур от температуры любого теплоносителя [24]. Это положение, с известным приближением справедливое для поверхностных теплообменников, не выполняется в случае охлаждения водой влажных дымовых газов в контактном экономайзере, где кроме охлаждения газов имеет место конденсация водяных паров из парогазовой смеси, а иногда и испарение части воды и увеличение влагосодержапия газов. Температура парогазовой смеси здесь не изменяется линейно в зависимости от температуры подогреваемой воды, поскольку вода в значительной степени подогревается за счет скрытой теплоты парообразования. А поэтому и разность температур не изменяется линейно в зависимости от температуры воды. Особенно это сказывается при низкой температуре газов и высоком их начальном влагосодер-жании. [c.186]

Исследование склонности к коррозионным разруимниям в морской воде в условиях теплопередачи показало, что титан обладает устойчивой пассивностью при температуре металла до 100° и тепловом потоке до 5-10 ккал/(м -ч). В таких условиях ни один из известных технических металлов не может конкурировать с титаном и его сплавами по коррозионной стойкости. В связи с этим, титан и его сплавы являются наиболее перспективными материалами для теплообменников с высокими тепловыми нагрузками и большими скоростями движения теплопередающих сред. [c.33]

При поверлчном расчете известны конструкция теплообменника и начальные параметры теплоносителей. Необходимо рассчитать конечные параметры, т. е. проверить пригодность теплообменника для имеющихся условий. Сложность расчета заключается в том, что уже в самом его начале необходимо знать конечные температуры теплоносителей, поскольку они входят как в уравнение теплового баланса, так и в уравнение теплопередачи. При средней температуре, которую [c.128]

Во-вторых, в отличие от условий работы обычных поверхностных теплообменников в области низких температур газов, где коэффициент теплопередачи по длине аппарата изменяется не более, чем вдвое, в контактных экономайзерах коэффициент теплопередачи изменяется в значительно более широких пределах в зависимости от соотношения количеств тепла, передаваемого за счет использования физического тепла дымовых газов, и тепла конденсации водяных паров. Иными словами, процесс тепло- и массообмена в контактном экономайзере, сопроволодаюш,ийся испарением воды и последуюш,ей конденсацией водяных паров из паро-газовой смеси настолько сложен, что определенная по среднелогарифмической формуле разность температур не является в действительности средней величиной, которой можно оперировать в расчетах . [c.105]

На установке при. мощности реактора 50 МВт были замерены общие коэффициенты теплопередачи ОТО [И], которые были сравнены с расчетными значениями, откорректированными для этой мощности. Номинальная мощность теплообменника 62,5 МВт. Корректировка расчетного значения коэффициента теплопередачи была проведена с запасом на предполагаемое загрязнение теплопередающей поверхности (физические параметры были оценены по нодминальным условиям). [c.276]

До последнего времени почти единственной основой для расчета и конструирования онвективных поверхностей котельных агрегатов и других теплообменников, обогреваемых дымовыми газами, были экспериментальные данные по теплоотдаче и аэродинамическому сопротивлению, полученные в результате лабораторных опытов с чистыми поверхностями нагрева, обдуваемыми воздухом. Вычисленные по этим данным коэффициенты теплопередачи корректировались введением постоянного коэффициента использования [Л. 2] или некоторого дополнительного термического сопротивления [Л. 3], которыми учитывались влияние загрязнения поверхности нагрева и другие отличия реальных условий от лабораторных. [c.7]

Подобное упрощение задачи при моделировании осуществимо далеко не во всех случаях. Так, например, в воздухоподогревателях котлов, регенераторах газовых турбин, водо-водяных и водо-масляных теплообменниках и т.д. значения коэффициентов теплоотдачи и а.2 близки друг к другу, вследствие чего их влияние на суммарный коэффициент теплопередачи соизмеримо. При моделировании энергооборудования, в котором величины и сопоставимы, пренебрегать влиянием любой из них нельзя. В подобных случаях задача чаще всего решается на основе воспроизведения в модели условий полного (или близкого к нему) теплового подобия с образцом. [c.155]

При совместном решении уравнений теплопередачи, гидравлики и других, включающ,их оптимальные, эффективные формы и размеры каналов и оребрения, обеспечиваются условия выбора оптимальных размеров теплообменника, [c.187]

В паяемых изделиях сложной конструкции при радиационном иагреве необходимо учитывать возможность экранирования одних деталей другими. С увеличением температуры нагрева в печах выше 400° С и соответственно с ростом удельного вклада радиационного вида теплопередачи возрастает роль взаимного экранирования деталей изделия, что приводит к росту температурного градиента вдоль их поверхности. Это может при определенных условиях (сравнительно невысокая теплоироводиость паяемого материала, снижение предела упругости при нагреве, малая его толщина др.) привести к развитию недопустимых локальных тепловых деформаций в тонкостенных элементах. Характерный пример таких изделий — решетчатые конструкции и пластинчато-ребристые теплообменники. [c.232]

В качестве примера условий, имеющих место в теплообменнике до наступления установившегося состояния, рассмотрим случай противотока в области х > 0. Пусть по одну сторону тонкой перегородки (с нулевой теплоемкостью) в плоскости г = О жидкость течет со скоростью U в направлении оси х пусть, далее, М — масса жидкости на единицу поверхности, с — удельная теплоемкость этой жидкости, и — температура в плоскости х в момент времени t. Пусть по другую сторону перегородки на единицу поверхности приходится масса жидкости Mi с удельной теплоемкостью i пусть, далее, м, — температура жидкости в плоскости х в момент времени t, а — /, — ее скорость в направлении х. Пусть, наконец, И общий коэффициент теплопередачи ), так что тепловой поток в единицу времени через стенку в точках х — onst, г = О равен [c.391]

Теплообменники из стали 316 L для охлаждения 93— 98%-Ной H2SO4 в процессе производства серийно выпускает фирма anadian Industries Ltd [124—128]. Теплообменники снабжены системой анодной защиты межтрубного пространства. Применение таких теплообменников взамен чугунных позволяет увеличить рабочую температуру, интенсифицировать теплопередачу и сократить производственные площади [127]. Конкретных данных по условиям и эффективности защиты не приводится. [c.118]

Еще на начальной стадии внедрения этого способа защиты проводилось наблюдение за двумя одинаковыми дефлегматорами в цехе конденсации и ректификации производства бутадиена-1,3 по способу Лебедева. У аппарата, не защищенного бакелитовым покрытием, через 14 дней снизился теплоотъем и его остановили для очистки. Спустя 4 месяца в аппарате стали выходить из строя вследствие коррозии отдельные трубки через 1,5 года работы в теплообменнике насчитывалось уже 100 заглушенных трубок. За этот период для чистки и заглушки прокорродировавших трубок аппарат останавливали 24 раза. Работавший в аналогичных условиях бакелитированный дефлегматор эксплуатировался без ремонта и чистки при постоянном теплоотъеме 1,5 года, после чего был вскрыт для контрольного осмотра. Бакелитированные трубки не только не корродировали, но в значительно меньшей степени, чем незащищенные, покрылись накипью, илом и другими осадками, что и обеспечило хорошую теплопередачу. Кроме того, ела- кированной поверхности осадки легко удалить струей воды, в то время как с прокорродировавшей поверхности их удается очистить лишь с большим трудом. [c.152]

Формулы (4.96) и (4.97) позволяют сравнить проти-воточную схему с прямоточной схемой движения теплоносителей. При одинаковых температурах теплоносителей на входе и выходе в противоточном теплообменнике температурный напор получается выше, чем в прямоточном. В1следствие этого теплопередающая новерхность при прочих равных условиях у противоточных теплообменников, как это следует из уравнения теплопередачи (4.94), буДет меньше, чем у прямоточных. [c.203]

Размер активной поверхности охладителя оказывает влияние только на температуры входящей и выходящей воды, а не на их разность, остающуюся постоянной, если условия работы конденсатора не меняются. Чем меньше активная поверхность охладителя, тем выше при той же зоне охлаждения температура входящей и выходящей из конденсатора воды и тем меньше будет вакуум в конденсаторе. Из уравнения теплопередачи (справедливого для любого теплообменника) следует, что при одинаковой тепловой мощшсти Q величина поверхности Р и средний температурный напор находятся в обратной зависимости. Поэтому чем меньше поверхность охладителя (при той же тепловой нагрузке), тем больше средняя разность температур воды и воздуха. Следовательно, при неизменной температуре 2 наружного воздуха должна быть выше средняя температура воды. Наглядное представление о зависимостях между величинами, характеризующими тепловую работу охладителя, дает график на фиг. 167. Кривые на графике показывают зависимость температуры охлажденной воды Г от температуры точки росы т. Как правило, чем выше предел охлаждения т (летние условия), тем ближе [c.327]

За последние годы значительно возросло применение меди в системах теплообмена, особенно на заводах Комиссии по атомной энергии. Обьино такие теплообменники работают в условиях более высоких температур и скоростей потока, чем стальные, и обеспечивают лучший теплообмен. Ноуэлл [32], например, описывает охлаждающее устройство на заводе Комиссии по атомной энергии, расположенном вблизи Пэдука (Кентукки), где при помощи фреонового хладоагента необходимо было снимать несколько миллиардов БТЕ в час. В этом случае трубы холодильника были изготовлены из чистой меди, в то время как питающие водосборники и связанные с ними трубопроводы — из кованой стали. Имелись сотни конденсаторов с поверхностью теплопередачи от 740 до 1300 каждый. В этих системах охлаждающая вода сильно нагревалась, температура воды, выходящей из работающего [c.90]

В первой серии опытов концентрации вводимых с добавочной водой грубодисперсных примесей были 150, 500 и 1000 мг/л при скорости движения воды в трубках теплообменника, равной во всех опытах 1 м/с, и при прочих равных условиях. В результате этих опытов установлено, что наличие грубодисперсных примесей в воде во всем исследованном диапазоне концентраций приводит к образованию отложений в трубках теплообменных аппаратов и проявляется в снижении их общих коэффициентов теплопередачи. Интенсивность образования отложений была тем большей, чем выше концентрация грубодисперсных примесей в добавочной воде. Так, в опыте с концентрацией грубодисперсных примесей 150 мг/л снижение коэффициента теплопередачи в процессе эксперимента составило при установиви1емся режиме 20% [с 1600 до 1280 ккал/ /(м -ч-°С), или с 1856 до 1485 Вт/(м -° С)], а при концентрации грубодисперсных примесей, равной 1000 мг/л, было отмечено умень [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...