Теплопередача и теплообменники

Увеличение скоростей теплоносителей сопровождается уменьшением рабочей поверхности теплообменника (из-за увеличения коэффициента теплопередачи) и ростом гидравлических потерь. Существует оптимальное соотношение скоростей теплоносителей, которое характеризуется максимальным количеством передаваемой теплоты при затрате заданного количества энергии для перемещения теплоносителей. Для трубчатого теплообменника оптимальное соотношение скоростей найдено в [41. [c.464]

Между теплопередачей и потерей давления существует тесная физическая и экономическая связь. Чем больше скорости теплоносителей, тем выше, коэффициент теплопередачи и тем компактнее для заданной тепловой производительности теплообменник, а следовательно, меньше капитальные затраты. Но при этом растет сопротивление потоку и возрастают эксплуатационные затраты. При проектировании теплообменных аппаратов необходимо решать совместно задачу теплообмена и гидравлического сопротивления и найти наивыгоднейшие характеристики. [c.459]

Для химической промыщленности большой интерес представляет изготовление из фторопласта гибких теплообменников, обладающих большой поверхностью теплопередачи и исключительной химической стойкостью. [c.213]

Из семи режимных характеристик — количества передаваемого тепла, двух расходов и четырёх крайних теплосодержаний или температур— должны быть заданы пять. По уравнениям (1) определяются две недостающие характеристики. После этого выбирается примерная конструктивная форма теплообменника, подсчитываются средние скорости теплоносителей и средние температуры, определяющие коэфициенты теплоотдачи. По этим данным находятся компоненты среднего коэфициента теплопередачи и самый коэфициент. По крайним температурам теплоносителей вычисляется средний температурный напор. Наличие всех перечисленных данных достаточно для определения по уравнению (2) потребной поверхности нагрева и установления окончательного конструктивного оформления теплообменника. [c.130]

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]

Вариантные расчеты позволяют построить зависимость коэффициента сравнительной эффективности теплообменника от его конструкционных и режимных параметров. Коэффициент сравнительной эффективности показывает отношение мощности теплообменника данной схемы к мощности противоточного теплообменника при тех же габаритных размерах, площади поверхности теплопередачи и входных температурах теплоносителей. Вариантные расчеты жидкометаллических теплообменников показали, что боковой подвод и отвод теплоносителя несущественно влияют на снижение общей теплопередачи. Объясняется это тем, что тепловые потери из-за гидравлических разверок компенсируются [c.213]

Опыт эксплуатации станции показал, что механические характеристики ПТО удовлетворительные (см. [11] к гл. 3). Но в то же время с помощью теплового баланса установки (табл. 8.1), работающей на малых нагрузках, было установлено, что эффективность теплообменников составляла около 50 % значения, указанного проектантами, и около 35% значения, полученного для полной поверхности теплопередачи и последних корректировок по теплоотдаче жидких металлов. [c.275]

Газы в реакторах могут быть использованы как теплопередающая среда. Они имеют хорошую радиационную и термическую стабильность. Газы мало или почти неагрессивны к конструкционным материалам, из которых выполнены активная зона, трубопроводы и теплообменники первого контура. Но по своим теплотехническим свойствам газы уступают упомянутым выше теплоносителям. По сравнению с водой или жидкими металлами газы являются вялыми теплоносителями. По интенсивности теплопередачи и расходу энергии на циркуляцию наиболее эффективным газовым теплоносителем мог бы явиться водород. Однако опасность взрыва при смешении водорода с воздухом и коррозионная агрессивность по отношению к известным в настоящее время конструкционным материалам является серьезным препятствием для его применения в атомных реакторах. [c.178]

Термодинамические параметры и физико-химические свойства теплоносителей и материала аппарата влияют на величину коэффициента теплоотдачи и коэффициента теплопередачи и, следовательно, на величину и форму поверхности теплообмена. Температура теплоносителей определяет среднюю разность температур, величину поверхности теплообмена и выбор тока теплоносителей. Объем теплоносителей определяет сечения каналов теплообменников (одно- или многоходовые конструкции). [c.192]

Это расхождение несколько меньше, чем 6 опытном теплообменнике, что объясняется практическим отсутствием в данном случае влияния резких поворотов на теплопередачу (промышленный теплообменник в 2,5 раза длиннее опытного и имеет только два резких поворота по вторичному пару). [c.231]

Движение газа и воздуха осуществляется по принципу противотока, что обеспечивает интенсивную теплопередачу и выдувание из теплообменника золы, сажи и кокса. Люки для вынимания кассет имеют несколько большие размеры, чем кассеты. При необходимости выемки кассет, открывают оба противоположных люка, кассеты освобождаются от болтов и вынимаются без демонтажа воздухоподогревателя. [c.35]

О с и п о в а В. А., Теплопередача в пароводяном теплообменнике исследование теплопередачи и гидравлического сопротивления в водоводяном теплообменнике исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления котла на воздушной модели, Изд. МЭИ,. 1961. [c.320]

Возможности интенсификации теплообмена при смесительной конденсации в пленочном конденсаторе и теплопередачи в теплообменнике трех сред (воздух — турбулентный слой — жидкость) навели на мысль [c.176]

Некоторым преимуществом определения коэффициента теплоотдачи через К, вычисленного из (8), является тот факт, что применительно к расчету теплопередачи в теплообменниках такой подход дает более надежный результат, поскольку он автоматически учитывает неравномерность тепловых нагрузок и температур по поверхности нагрева. Однако в силу неадекватности физической картины конденсации при неравномерном теплоотводе и описания этого процесса с помощью средних значений данные по теплоотдаче, строго говоря, нельзя обобщать по теории подобия, т. е. они справедливы только для водяного пара в заданном диапазоне тепловых нагрузок. [c.237]

Теплопередача при фильтрации имеет некоторое сходство с теплопередачей в теплообменнике при прямотоке и противотоке. [c.194]

Хоблер Тадеуш. Теплопередача и теплообменники. Л., ИЛ, 1961. [c.302]

Величина /.PL представляет собой произведение среднего коэффициента теплопередачи и полной эффективной поверхности теплообмена ( эфф. = Ь). В общем случае -/ и Р меняются по длине теплообменника это можно учесть, вычислив по известпыдг значениям х и Р величину [c.107]

Введение. При конструировании теплообменников часто стремятся получить аппарат наименьших размеров металлоемкости. Этого можно добиться, если обеспечить достаточно большие скорости течения теплоносителей и тем самым высокую интенсивность теплопередачи. Ясно, однако, что такой компактный теплообменник может потребовать слишком больших затрат энергии на прокачку теплоносителей. Кроме размеров поверхности теплопередачи и затрат на прокачку, иногда необходимо привлечь и другие критерии оценки, например эксплуатационные расходы на очистку поверхностей от отложений, уменьшающих теплоперёда-чу, и т. п. [c.244]

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]

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]

Применение бинарных надстроек связано с введением дополнительного первичного контура промежуточного теплоносителя и дополнительного оборудования — испарителя водяного пара высокого давления, баков и насосов для промежуточного теплоносителя. Общая затрата металла при этом увеличивается, однако поверхность испарения высокого давления сокращается, так как коэффициент теплопередачи в теплообменнике-испарителе равен 1 000—2 ООО ккал/м час град по сравнению с 50—70 ккал1м час град в паровом котле с газовым обогревом, т. е. в 20— 30 раз выше. [c.537]

Отметим, что в реальном теплообменнике имеют место только конвекция и диффузия тепла, за счет которых тепло переносится между ячейками и внутри ячеек. В математической модели пористого теплообменника межъячеечный диффузионный перенос тепла сохраняется, а теплообмен внутри ячеек сводится к действию источника (для нагреваемой жидкости) и стока тепла (для охлаждающей жидкости), мощность которых пропорциональна локальному коэффициенту теплопередачи и температурному напору. [c.194]

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]

Выше были рассмотрены номинальные режимы теплообменников, в которых как влияние теплопроводности (Реэф), так и влияние сил плавучести (Аг) незначительны. Однако при малых скоростях теплоносителя средняя теплопередача в теплообменниках существенно уменьшается. [c.214]

Установка для изучения теплопередачи и гидравлического сопротивления состоит из пароводяного теплообменника / непрерывного действия, уравнительного бачка 2, системы соединительных трубопроводов и ряда измерительных приборов (рис. 7-1). Теплообменник—вертикальный двухходовой с двумя трубками 3 диаметром 10/8 мм и длиной 400 мм в каждом ходе. В качестве горячей (греющей) жидкости здесь применяется водяной пар, который конденсируется на внешней поверхности трубок, а в качестве холодной (нагреваемой) —вода, которая протекает внутри трубок. Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду теплообменник покрыт тепловой изоляцией. Практически сухой насыщенной пар из парового котла поступает в верхнюю часть теплообменника, а конденсат отводится из нижней его части. Охлаждающая вода поступает в теплообменник из водопровода через уравнительный бачок, который обеспечивает постоянство напора, а следовательно, и постоянство расхода охлаждающей воды. Из теплообменника вода отводится в канализацию. Расход пара и воды регулируется с помощью Веитилей. Количество образовавшего- [c.312]

По докладу Клименко, Каневец и др. Так как точность определения коэффициента теплопередачи и линейной функции с = f(t) всегда меньше уточнения, получаемого авторами по формулам более строгого расчета теплообменников, то практическая ценность результатов работ представляется сомнительной. [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...