ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пористые поверхности теплообмена из "Трубчатые теплообменники" В последние годы возникло и развивается направление, связанное с использованием пористых тел для интенсификации теплообмена. Это особенно эффективно для процессов кипения, испарения чистых сред, не загрязняющих поры. [c.20] Для увеличения турбулентности и связанного с ней коэффициента теплоотдачи поверхность теплообмена покрывается пористым слоем металла (в большей части случаев того же, что и основная стенка), причем размеры пор выбирают в зависимости от жидкости. Пористая поверхность в отличие от гладкой имеет меньший требуемый температурный напор, более высокий коэффициент теплоотдачи вследствие большого и устойчивого во времени числа активных центров парообразования. Этими центрами являются микроскопические пузырьки пара в порах. Тепло к растущему паровому пузырьку подводится за счет теплопроводности не через пленку жидкости, имеющую высокое термическое сопротивление, а через окружающие пузырек зерна металла [22]. [c.20] В условиях эксплуатации в установке получения этилена наблюдали интенсивное загрязнение хладагента маслом (до концентрации 9%), однако аппарат работал стабильно в течение 2,5 лет. [c.21] Отмечается, в частности, высокая эффективность такой аппаратуры для установок сжижения природного газа, в которых коэффициент теплопередачи в условиях кипения повышается более чем в 10 раз но сравнению с коэффициентом в обычных аппаратах. Значение общего коэффициента теплопередачи достигает 4882 ккал/м . град-ч. Возможность работы при больших скоростях паров позволяет конструировать теплообменники такой конструкции значительных габаритов [24]. [c.21] В качестве примера такого аппарата можно указать на конденсатор и ребойлер одной из колонн, работающей на установке производства олефинов фирмы Union arbide . [c.21] Поверхность теплообмена ребойлера 270 м . Общее число труб 600, высота труб 3048 мм. Диаметр корпуса 1854 мм. Подсчитано, что ребойлер обычной конструкции имел бы поверхность теплообмена 2006 м . Поверхность теплообмена конденсатора, в котором пропилен воспринимает тепло конденсирующегося этилена, 93 м . Здесь применены алюминиевые трубы наружным диаметром 25,4 мм [25]. [c.21] Таким образом, можно сделать вывод, что даже при некотором снижении эффективности пористых теплообменников общий выигрыш с учетом многократного увеличения теплоотдачи, в особенности при производственных циклах небольшой длительности, можно получить за счет повышения тепловых характеристик, малых габаритов и массы оборудования и вытекающей отсюда экономии на фундаментах, монтаже и пр. [c.22] Представляют интерес некоторые сведения о методах нанесения пористых покрытий и изготовлении аппаратов. Например, существует способ нанесения на поверхность гофрированной трубы смеси металлического порошка и связующего вещества из порошкообразного пластика, замешанного на летучем растворителе [26]. [c.22] Ряд патентных материалов свидетельствует о существенных конструктивных и технологических разработках теплообменных аппаратов с пористыми телами. [c.22] Предложена конструкция и способ изготовления труб для теплообменников, выпарных аппаратов и других видов химической аппаратуры. Трубы состоят из пористой наружной трубчатой оболочки и внутренней сплошной металлической трубы, имеющей продольные гофры. Наружная оболочка и внутренняя труба плотно соединены по поверхности выступов продольных гофров. Впадины гофров образуют продольные каналы. Для образования наружной пористой оболочки замазывают впадины в гофрах пастой хлористого натрия с водой, затем наносят металлический порошок и спекают его. [c.22] Фирма ОИп МаШ1езоп СЬетка Согр (США) разработала блочный теплообменный элемент со слоем теплопроводного пористого материала . Конфигурация и размеры блочного элемента обеспечивают сборку теплообменника любого требуемого размера (высокая степень унификации). Подробно описаны конструктивные варианты элемента, способ изготовления и сборки теплообменника, схема его работы. [c.22] Этой же фирмой позднее разработан другой вид теплообменника, состоящего из овальных труб, перегороженных внутри пористой вставкой . Указано, что вставка увеличивает поверхность теплообмена и способствует равномерному распределению жидкости по всему элементу с минимальными потерями напора в аппарате. Имеются варианты этой конструкции. [c.22] ГИИ изготовления теплообменника типа труба в трубе, межтрубное пространство которого заполнено пористым теплопроводным материалом с продольными каналами. Пористые элементы изготовлены из одного материала с трубами или сходного с ним по свойствам. [c.23] Запатентована также конструкция теплообменника, состоящего в основном из пористого тела, через которое проходит одна из сред, и поддерживающего металлического устройства, отделяющего вторую среду . Поддерживающее устройство может выполняться в виде гофрированного листа с плоскими вершинами, к которым непосредственно присоединен плоский пористый лист. [c.23] Первая среда, отделенная гофрированным листом, нагревает лист и связанное с ним пористое тело. Вторая среда нагревается, проходя через пористое тело соответствующей толщины в пазы между гофрами. Если поддерживающий лист выполнить с внутренними каналами, то можно осуществить теплообмен между тремя средами. Пористое тело и лист изготовляют из одинакового металла (например, из меди, стали, латуни, алюминия и т. п.) или из комбинаций различных металлов. Приведены варианты устройства. [c.23] Трубы с рифленой пористой металлической поверхностью под названием Кого — tex выпускает фирма Universal Oil (США). Для их производства суспензию металлического порошка и связующего вещества в растворителе наносят на основную трубу. При испарении растворителя частицы сплавляются на основной трубе в процессе нагрева в умеренно восстановительной атмосфере. Отмечается, что трубы Кого —tex можно широко использовать в теплообменных аппаратах нефтехимических производств, установок кондиционирования воздуха, испарителях, конденсаторах. Толщина пористой по-верхностп труб 0,25—0,38 мм, объем пор 50—60%. Для системы кондиционирования воздуха холодопроизводительностью 15 млн. ккал/ч. требуется 420 пог. м пористых труб (диаметр корпуса 380 мм и масса аппарата 557 кг) вместо 1500 пог. м медных труб (диаметр корпуса 736 мм, масса 1270 кг) [28]. [c.23] В Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности проведены исследования влияния пористых металлических покрытий иа теплообмен при кипении хладагентов (фреонов, аммиака) в условиях свободной конвекции. Использовали трубы из стали 1Х18Н9Т, покрытые пористым слоем толщиной 0,1 мм из сплава Fe-Ni (20%- -80%). [c.23] Установлено, что коэффициент теплоотдачи на трубе с покрытием увеличился в 1,5 — 3,7 раза по сравнению с глад-кой трубой. При этом наибольшее увеличение теплоотдачи отмечалось при малых нагрузках. Диапазон тепловых нагрузок составлял от 2250 до 100000 Вт на 1 м . Возможно, что при более тщательном выборе характеристики пористого слоя коэффициент теплоотдачи будет выше. [c.24] Вернуться к основной статье