ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние скорости воздуха и температурного напора на теплообмен из "Интенсификация теплообмена в испарительных холодильных машинах" Увеличение скорости воздуха в целях интенсификации теплообмена целесообразно только до оптимальной ее величины, определяемой технико-экономическим или энергетическим расчетом. В воздухоохладителях с небольшой степенью охлаждения воздуха, предназначенных для его охлаждения и осушения с выпадением влаги в жидком виде, нецелесообразно принимать массовую скорость воздуха свыше 5—6 кг/(м -с) во избежание срыва капель с поверхности и уноса их в помещение. [c.187] В воздухоохладителях с высокой степенью охлаждения, снабженных сепараторами для улавливания капелек влаги, а также в воздухоохладителях с выпадением влаги в виде инея такого предела нет и скорость воздуха в них следует определять на основании оптимизационного расчета. [c.187] Температурный напор, как правило, не должен превышать оптимального значения. Увеличение его сверх оптимального допустимо лишь в том случае, когда становится целесообразным незначительно увеличить эксплуатационные расходы ради сокращения теплопередающей поверхности. [c.188] При использовании поверхностных воздухоохладителей в установках кондиционирования воздуха выбор температурного напора предопределяется необходимостью получить среднюю температуру охлаждающей поверхности, соответствующую заданному коэффициенту влаговыпадения или тепловлажностного отношения. Поэтому в этом случае технико-экономическую оптимизацию применять нельзя. [c.188] Вопросы оптимизации скоростей воздуха и температурных напоров следует решать применительно к конкретным типам воздухоохладителей. [c.188] Поверхность типа (а) рассматривается далее совместно с рассеченными и волнистыми пластинчато-ребристыми поверхностями. [c.188] а для трубчато-пластинчатой — по данным Е. Гранрида (см. главу III). Общая методика расчета соответствовала приведенной в [98]. [c.188] Оптимизация температурного напора 9 (°С) в камерных воздухоохладителях облегчается тем, что при высоких относительных влажностях воздуха (0,9—0,95), обычных для большинства холодильных камер, коэффициент влаговыпадения почти не зависит от значения 0. Следовательно, в оптимизационном расчете можно не учитывать влияние температурного напора на технологические характеристики камеры, в частности на относительную влажность воздуха, определяющую усушку продуктов. Это обстоятельство позволяет провести оптимизацию температурного напора техноэкономическим методом без учета влияния усушки по методике, описанной в разделе 1.5. [c.189] Объектом для примерного расчета был выбран воздухоохладитель ВОП-150, техническая характеристика которого дана в табл. I—7. Расчет проводился при оптимальной массовой скорости воздуха 4,3 кг/(м -с) со следующими исходными данными стоимость воздухоохладителя К = 1250 руб. отчисления на амортизацию по нормам Минмясомолпрома СССР Са = 0,128 отчисления на текущий ремонт Ср = 0,03 нормативный коэффициент эффективности капиталовложений — 0,15 стоимость электроэнергии Сэ = 0,02 руб./(кВт-ч). [c.190] Результаты расчета приведенных годовых затрат на I кВт холодопроизводительности испарителя представлены на рис. 111-2, из которого видно, что оптимальные температурные напоры близки к обычным (0 = 10 °С). [c.190] В низкотемпературных камерах применение более экономичного двухступенчатого сжатия аммиака в компрессоре приводит к повышению оптимального значения 0 до 11,5 °С, а при нерациональном в этих условиях одноступенчатом сжатии оптимальная величина 0 уменьшается до 9 °С. Как видно из рис. 111-2, от этих оптимальных величин можно отступать в ту или иную сторону, если пренебречь сравнительно небольшим увеличением годовых приведенных расходов. [c.190] Сопоставление двух верхних кривых показывает значительную эффективность двухступенчатого сжатия при температурах кипения — 20 °С и ниже. При других условиях в отношении стоимости оборудования и электроэнергии целесообразно проводить оптимизационный расчет на основе приведенной выше методики. [c.190] В воздухоохладителях от 90 до 95 % всего теплообмена между воздухом и металлом приходится на поверхность ребер. Трубки в наружном теплообмене участвуют в малой степени, и их роль сводится к отводу теплоты от ребер и к дополнительной турбулизации потока воздуха. Поэтому для интенсификации наружного теплообмена наиболее важными являются размеры и фюрма ребер. [c.191] Возможные пути интенсификации можно свести к трем главным направлениям измельчение поверхности, в частности уменьшение шага ребер и диаметра трубок разделение поверхности или части ее на отдельные короткие участки для уменьшения средней толщины пограничного слоя воздуха, а также отгибание части ребра для турбулизации потока воздуха искривление потока воздуха путем гофрирования поверхности ребер с целью турбулизации потока. [c.191] Рассмотрим эти три направления по порядку. [c.191] На рис. УП1-3 приведена зависимость относительного значения коэффициентов теплоотдачи от относительного шага ребер. Величина 5р 1 равна минимальному шагу ребер в поверхности, исследованной тем или иным автором, а — соответствующему этому шагу коэ( )фициенту наружной теплоотдачи. Величины 5р и соответствующие им значения а относятся к более высоким шагам ребер. [c.191] Из рис. УП1-3 видно, что уменьшение шага ребер дает различный эффект для круглоребристых и трубчато-пластинчатых поверхностей. [c.191] Кривая 5 практически совпадает с линией Л для ламинарного потока в канале, что естественно, так как она получена для числа Re не более 2500, что соответствует шагам ребер до 5 мм. Остальные кривые, соответствующие более высоким значениям Re, группируются около линии Т, характеризующей турбулентное протекание в щелевом канале. [c.192] Вернуться к основной статье