ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование различных форм профильных поверхностей из "Теплообменные аппараты из профильных листов" Профильные листы выполняются обычно из заготовок листового ( проката толщиной 0,5 — 1,2 мм. На поверхности листа выштампо- вываются овалообразные или трапецеидальные выступы. Профили-рование листа с одновременной обрезкой кромок по всему периметру производится на прессе с помощью специального штампа. В результате этого листы приобретают одинаковые размеры, что обеспечивает высокое качество сборки. Для теплообменника с перекрестными потоками профильные листы состоят из овалообразных выступов (рис. 1-14). Два листа, сложенные между собой плоскостями д, образуют элемент с волнообразным каналом в. Каждая пара листов сваривается по двум отбортованным кромкам д. При сложении двух элементов выступами б образуются двуугольные каналы г, расположенные перпендикулярно каналам в. Сложенные между собой элементы сваривают по кромкам е, благодаря чему на входе и выходе рабочих сред образуются проходы прямоугольной формы. Одна рабочая среда движется по волнообразным каналам, другая — по двуугольным каналам. Фланцы и короба для подвода рабочих сред к пакету образуются следующим образом края пакета со стороны двуугольных каналов представляют зубчатую линию, по конфигурации которой выполняется специальная гребенка из листовой стали / (рис. Ы5). По двум другим сторонам пакет окантовывается планками 2. Получается прямоугольная рамка, к которой привариваются полки для фланцевых соединений. Для работы под давлением пакет стягивается болтами или вставляется в жесткий каркас. [c.23] Наиболее сложной операцией при сборке пакета является подгонка гребенок и приварка их к торцам профильных листов. Взамен гребенок (рис. 1-16, а) можно использовать фланцы для подвода рабочих сред фланцы получаются загибкой торцов листа (рис. 1-16, б). [c.23] Для образования фланцев для подвода и отвода воздуха с торцов входного и выходного участков вставляются гребенки таким же образом, как в описанных выше теплообменниках с перекрестными потоками. Пакет заключается в короб, являющийся стенками дымохода. [c.24] Периметр двуугольного канала Р = (/ + г )/4,5. [c.25] Геометрические размеры каналов при толщине листа 1 мм приведены в табл. 1-3. [c.25] В некоторых исследованиях [4, 11, 12] геометрические размеры каналов определялись путем непосредственного обмера увеличенных изображений каналов. Слепки, полученные с каналов, проектировались на экран с десятикратным увеличением, подбирался шаблон, соответствующий профилю канала, а затем по шаблону производились необходимые измерения и пересчет на натурные размеры. Нетрудно видеть, что процесс измерения геометрических характеристик каналов весьма сложен, громоздок и требует специальной аппаратуры и набора шаблонов. [c.27] Она состоит из координатного устройства 6, индикатора 3 и станины 10. Индикатор установлен на колонне 2, которая своим основанием входит в пазы станины и с помощью гайки 1 крепится к ней. [c.27] Теплоотдача и сопротивление волнообразных каналов. В работе [11 приведены результаты исследования теплоотдачи и сопротивления волнообразных каналов, ширина которых менялась за счет изменения толщины прокладок от 3 до 7 мм. Кривизна волнообразных каналов была постоянной. Результаты опытов приведены на рис. 1-22. Коэффициент теплоотдачи, входящий в критерий Нуссельта, подсчитывался для плоской поверхности без учета волнистости листа. За характерный размер в числах Ни и Не был принят наружный размер двуугольной трубки й = + 28. В опытных пакетах он был равен = 14 мм. Физические параметры относились к средней температуре потока. Как видно из графика, влияние увеличения ширины канала на коэффициент теплоотдачи незначительно при увеличении ширины канала с 3 до 7 мм коэффициент теплоотдачи возрос всего лишь на 10—15%. [c.30] Сопоставление расчетной формулы с опытными данными приведено на рис. 1-24. Расхождение не превышает 5—10% и его можно считать допустимым. [c.31] Одновременно с теплоотдачей в опытах исследовалось сопротивление волнообразных каналов. Опытные данные по сопротивлению обрабатывались в критериях подобия Еи=/ (Не) и Ей = где АР — перепад давления в мм вод. ст.-, р — плотность воздуха, кг-сек. 1м. [c.31] Для исследования влияния кривизны канала опыты проводились с натурными элементами регенераторов ГТ-600-1,5 и ГТ-700-4, Натурные элементы имели от 30 до 44 волнообразных выступов по ходу потока, что обеспечивало достаточно точное определение перепадов давлений. Были исследованы три натурных элемента с геометрическими параметрами каналов 1) 5 = 40 мм, = = 10 мм, dJS = 0,25 2) == 25 мм, = 10 мм, d /Si = О.,4 3) = 15 мм, do = 8 мм, dJSi = 0,533. [c.32] Для характеристики кривизны принят внутренний размер двуугольного канала, так как введение наружного размера приводит к явной зависимости сопротивления от толщины стенки, что противоречит физическому смыслу. [c.32] Средняя скорость потока в волнообразных каналах подсчитывалась по живому сечению канала с учетом перемычек между овалообразными выступами, площадь которых составляла 25% площади сплошного волнообразного канала. Первые два члена формулы выражают потерю напора в первом и втором ряду пакета. Третий член характеризует потерю напора стабилизированной части элементов, включая и потерю на выходе потока. Последний член формулы связан с изменением температуры потока внутри пакета. [c.33] Таким образом, как показали проведенные исследования, волнообразные каналы имеют достаточно высокие теплотехнические показатели. Такой же вывод имеется и в работах [4, 6, 7, 101, в которых приводятся результаты исследований теплоотдачи и сопротивления волнообразных каналов с другими геометрическими ха-рактеристиками. На основании работ различных авторов, а также в результате исследований опытных пакетов проведено обобщение данных по теплоотдаче и гидродинамическому сопротивлению волнообразных каналов [10 ]. В табл. 1-4 приведены основные геометрические характеристики волнообразных каналов, исследованных различными авторами. [c.33] Физические константы определены при средней температуре потока, теплоотдача отнесена к полной развернутой поверхности теплообмена с учетом вытяжки листов из-за штамповки. Формулы справедливы для следующих пределов изменения определяющих величин Не = 2 -10= 6 10 йЛг + б) = 0,2 -4- 5. [c.35] Ард — потери давления на входе и выходе /сж /фр — отношение сжатого сечения каналов к фронтальному сечению. [c.36] Формулы (1-25), (1-26), (1-27) и (1-28) практически дают равноценные результаты. В формулах (1-27) и (1-28) вводится дополнительный параметр — радиус кривизны г, который определяется в зависимости от геометрических размеров канала с1 , 5 и б. [c.36] Теплоотдача и сопротивление двуугольных каналов. В работе [8] были исследованы элементы с овалообразными выступами, ограничивающими двуугольные каналы выступы были выдавлены с помощью ролика, имели кривизну по длине овала и при сложении двух листов в элемент соприкасались в одной точке. Геометрические размеры исследованных пакетов приведены в табл. 1-5. [c.36] Результаты опытов по теплоотдаче и сопротивлению пакетов с овалообразными выступами приведены на рис. 1-26. [c.36] Эта формула справедлива при 0,25 0,66 1,85- 3,7 Не = 4-Ю 25-10 = 0,85. Формула (1-29) справедлива для овалообразных выступов, выдавленных роликом. Условия обтекания выступов овальной формы приближаются к условиям внешнего обтекания труб. [c.37] Вернуться к основной статье