Диаметр труб теплообменных

Если площадь сечення трубного пространства (число и диаметр труб) выбрана, то в ре. зультате теплового расчета определяют коэффициент теплопередачи и теплообменную поверхность, по которой рассчитывают длину трубного пучка. Последняя может оказаться больше длины серийно выпускаемых труб. В связи с этим применяют многоходовые (по трубному пространству) аппараты с продольными перегородками в распределительной камере. Промышленностью выпускаются двух-, четырех- и шестиходовые теплообменники жесткой конструкции. [c.9]

Одним из основных элементов кожухотрубчатых теплообменных аппаратов и греющих камер выпарных аппаратов являются трубные решетки. Они представляют собой перегородки, в которых закрепляются трубы и которыми трубное пространство отделяется от межтрубного. При конструировании теплообменного аппарата одновременно с проведением теплотехнического расчета необходимо выбрать способ размещения и крепления труб в трубной решетке, конструкцию трубной решетки и рассчитать ее толщину. Наиболее рационально по плотности упаковки труб размещение их по вершинам равносторонних треугольников. Размещение по вершинам квадратов удобнее при необходимости чистки межтрубного пространства. Шаг между трубами зависит от диаметра труб da и способов их крепления. Крепление труб в трубных решетках осуществляется сваркой, пайкой или развальцовкой. Минимальный шаг между трубами t рекомендуется принимать в соответствии со следующими данными [c.80]

На рис. I показаны четыре основных типа расположения труб. Для заданного отношения шага к внешнему диаметру трубы использование расположения труб иод углами 30 или 60° позволяет разместить примерно на 15% больше труб, чем в случае расположения под углами 45 и 90°. Кроме того, при выборе угла между трубами необходимо учитывать влияние режима течения теплоносителя на теплообмен. Для однофазных теплоносителей при внешнем обтекании труб типичные углы приведены ниже, град [c.281]

Принимая диаметр труб теплообменных элементов D p = 0,05 м, можно теперь из (VI.44)—(VI.47) определить все геометрические характеристики аппарата. [c.270]

Выход продукта можно увеличить, повысив температуру хладоагента и улучшив теплообмен путем уменьшения диаметра труб реактора, а также, увеличением массовой скорости потока. Бик рассматривает пример такой модификации диаметр трубы был уменьшен до 1,27 см, массовая скорость потока увеличивалась вдвое. Гидравлическое сопротивление в этих условиях увеличивается в четыре раза, это еще допустимо. Модифицированный реактор имел следующие параметры диаметр трубы 1,27 см, массовая скорость G = моль см -сек)-. Re = 332 Ре =10,0 Nu = 32,7 k = 2,02-10 2 кал см -сек-град)-, Яэф = 4,41 10" кал ] см-сек,град)-, W = 2,М. [c.203]

Имеются работы, в которых рассматривался вопрос выбора диаметра труб поверхности нагрева. Обычно это либо практические рекомендации, основанные на опыте конструирования и эксплуатации теплообменных аппаратов [31], либо общие соображения, основанные на характере зависимости Зaт (dъi) и связанные с конкретной схемой движения потоков. Например, в [72] исследовалось поперечное обтекание трубного пучка, а в [45]—продольное обтекание. [c.123]

Значения Кф могут существенно отличаться по поверхности теплообменных секций. Наиболее высокая неравномерность отмечается у АВО, эксплуатируемых в режиме конденсации насыщенных паров. Здесь даже при удовлетворительной эпюре распределения v по поверхности, значениях коэффициентов вн и н. п, близких к расчетным, величина Кф может изменяться в пределах одной секции в 3—4 раза. Это обусловлено увеличением термического сопротивления слоя конденсата, образующегося внутри труб. В отдельных случаях стрела прогиба труб достигает 80—100 мм, а при внутреннем диаметре труб отечественных стандартизованных АВО 22 мм становится очевидным, каким незначительным должен быть прогиб или остаточная деформаций, чтобы не накапливался конденсат. При стреле прогиба, равной диаметру трубы, она полностью перекрывается накопившимся конденсатом и исключается из теплообмена, что подтверждается характером зависимостей [c.76]

Техническая постановка задачи оптимизации теплообменного аппарата. Как известно, по величинам, содержащимся в задании на проектный расчет теплообменника, нельзя однозначно определить все необходимые размеры и характеристики аппарата. Так, для определения коэффициентов теплоотдачи понадобится задать скорости потоков, а следовательно, принять площади проходных сечений (или определяющие их размеры, такие как диаметры труб, шаги и т. п.). Чтобы вычислить расход охлаждающей среды в конденсаторе, необходимо бывает, как правило, принять ее температуру на выходе из аппарата. [c.286]

У рассматриваемого вопроса есть и другая сторона, на которую следует обратить внимание. Известно, что при расчете теплообменного аппарата его конструктивные характеристики (переменные в расчете) не могут принимать любые значения. При назначении диаметра труб, их числа, шагов и т. п. конструктор должен исходить из существующих стандартов и ориентироваться на типоразмеры-деталей и сортамент конструкционных материалов, выпускаемых промышленностью. Чаще всего на практике стремятся либо выбрать аппарат из соответствующего отраслевого стандарта, либо спроектировать аппарат, минимально отличающийся от нормализованного или стандартизированного (например, сохранить диаметры труб, разбивку труб в трубных решетках, геометрию трубного пучка, допустив при этом нестандартную длину труб). Это обстоятельство существенным образом сокращает круг вариантов, расчет которых необходимо выполнить при поиске оптимума, и задача выбора оптимального варианта из нормализованного ряда аппаратов либо аппарата, близкого к нормализованному, может быть с успехом решена методом полного перебора. Этот метод заключается в том, что из назначенного круга вариантов (например, все варианты отраслевого стандарта) последовательно -производится расчет каждого аппарата часть из них отбрасывается по различного рода ограничениям, а другие сравниваются по вели,-чине критерия оптимальности с целью выбора наилучшего варианта. [c.310]

Диаметр труб. С точки зрения теплогидравлических характеристик предпочтительней трубы малого диаметра. Кроме того, трубы меньшего диаметра обеспечивают большую теплообменную поверхность в пределах заданного диаметра кожуха. Из опыта по очистке труб следует, что наружный диаметр не должен быть меньше 20 мм. Для испарителей и конденсаторов выбор диаметра труб определяется другими соображениями. [c.28]

Из приведенных расчетов видно, что трубчатые аппараты с большими диаметрами труб имеют низкую интенсивность теплообмена. Повышение скорости течения теплообменивающихся сред вызывает большие гидравлические сопротивления в аппарате. Наиболее эффективной мерой повышения интенсивности теплоотдачи в трубчатых аппаратах является уменьшение диаметра труб в пучке. С уменьшением диаметра труб в пучке резко сокращаются габариты аппарата и значительно снижаются гидравлические сопротивления Б аппарате. Но с уменьшением диаметра трубок при заданной производительности резко растет число труб в пучке. Трубчатые аппараты с малыми диаметрами трубок в пучке неудобно чистить и мыть. Конструирование малогабаритного и удобного в эксплуатации теплообменника может быть удачно решено только за счет уменьшения толщины слоя жидкости, а эТо возможно только в плоской или кольцевой щели. Поэтому за последние годы тонкослойные теплообменники с каналом в виде узкой щели стали вытеснять трубчатые аппараты из всех отраслей промышленности. В качестве наиболее простого решения задачи повышения интенсивности теплообмена применяют пустотелые трубчатые вытеснители, вставляемые в трубки обычного трубчатого теплообменного аппарата. Такие кольцевые тонкослойные аппараты выпускаются отечественной промышленностью. [c.77]

Длину труб I определяют исходя из необходимой теплообменной поверхности Р и среднего диаметра труб по формуле [c.231]

Теплообменные трубы и трубные решетки. Теплообмеиные трубы кожухотрубчатых стальных аппаратов — это серийно выпускаемые промышленностью трубы из углеродистых, коррозионно-стойких сталей и латуни. Днаметр теплообменных труб значительно влияет на скорость теплоносителя, коэффициент теплоотдачи в трубном пространстве и габариты аппарата чем меньше диаметр труб, тем большее их число можно разместить [c.23]

L —,2/= 2500 мм — длина теплообменных T[iy6 ёт = 38 мм — наружный диаметр труб [c.193]

На основании многочисленных исследований по теплообмену между твердой поверхностью и омывающей ее газожидкостной смесью, не имеющей направленного движения (условие внешней задачи), можно сделать вывод, что коэффициент теплоотдачи не зависит от свойств газа [ПО, П7 ], от давления в аппарате при его увеличении до 2-10 Па [109], от поверхностного натяжения на границе газ — жидкость [ПО], от конструкции газораспределителя (диаметра и шага размещения отверстий в барботере), если высота расположения теплообменного элемента над барботером превышает высоту факела газа, выходящего из отверстия, от места расположения теплообменного элемента в пучке горизонтальных труб[77, 117]. Слабо выражена также зависимость коэффициента теплоотдачи от диаметра трубы, омываемой газожидкостной смесью. [c.67]

Поверхность теплообмена. Для кожухотрубчатых теплообменников принимают трубы диаметром 20, 25 и 36 мм при толщине стенки соответственно 2, 2,5 и 3,5 мм. Чем меньше диаметр труб, тем больше поверхность теплообмена при равных объемах аппаратов. Длина теплообменных труб — 3, 6, 9 м. Внутренний диаметр корпусов теплообменных аппаратов 0,32 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 м и далее до 3 м через каждые 0,2 м. [c.174]

Исходная информация для расчета и выбора теплообменника по данной схеме представляет собой сведения, которые обычно известны проектировщику ири расчете кожухотрубчатого теплообменника с конвективным теплообменом в трубном и межтрубном пространстве, т. е. сведения о расходах, начальных и конечных температурах, физических свойствах теплоносителей и, кроме того, некоторые сведения о материале и конструкции аппарата, принимаемые по технологическим соображениям условное давление, материальное исполнение аппарата, диаметр труб, их расположение в трубной решетке и некоторые другие. [c.87]

Это известное уравнение Ньютона — Фурье, которое применяется для расчета любого теплообменного аппарата. Для расчета поточных аппаратов, особенно пластинчатых, уравнение (I. 6) имеет то Существенное неудобство, что в него не входит диаметр канала и скорость движения жидкости. Однако при определении размеров теплообменного аппарата эти параметры имеют решающее значение. Они входят главными аргументами в расчетные формулы по теплоотдаче. Поверхность трубчатого аппарата состоит из пучка труб определенного диаметра и длины. Число труб в пучке зависит от производительности, а длина их от температурного режима, диаметра трубы и скорости течения жидкости. В данном случае за площадью теплообмена скрываются две важнейшие характеристики, диаметр и длина, а за массой жидкости [c.9]

Для всех приведенных диаметров труб уравнение (I. 45) дает плавную линию зависимости L от w, что соответствует условиям работы применяемых теплообменных аппаратов. Многочисленные [c.53]

Для дальнейшего расчета надо выбрать диаметр труб, из которых будет сделан аппарат. Учитывая большую производительность современных теплообменных аппаратов, примем диаметр труб d = 50 мм. [c.186]

Рассчитанные диаметры штуцеров должны быть сопоставлены с диаметрами штуцеров теплообменного аппарата в соответствии с ГОСТом. Если расчетные диаметры штуцеров меньше диаметров щтуцеров по ГОСТу, то в конструкции теплообменного аппарата могут быть приняты диаметры штуцеров как по стандарту, так и полученные расчетным путем (в последнем случае с округлением размера до ближайшего большего стандартного диаметра трубы). В примечании должен быть указан номер ГОСТа, на основании которого разработан чертеж данного теплообменного аппарата. [c.429]

Трубы небольших диаметров кожухотрубчатой теплообменной аппаратуры вальцуют без разбортовки труб. Развальцовку с разбортовкой применяют для труб значительного диаметра (теплообменные аппараты типа труба в трубе, печные трубы), а также для труб котлов, где развальцованные соединения подвергаются непосредственному воздействию пламени. [c.51]

Рассмотренные алгоритмы расчета теплообменников ни в коей мере не гарантируют пол ение оптимального проектного варианта. Рассчитанная величина требуемой теплообменной поверхности может быть реализована различными способами конструктивного оформления теплообменной аппаратуры. Можно варьировать число и диаметр труб, диаметр кожуха, число ходов и количество перегородок в межтрубном пространстве, линейные скорости теплоносителей, а в некоторых случаях и конечную температуру одного из теплоносителей. [c.216]

С помосшю методов Белла и Левора выполнен расчет теплоотдачи в межтрубной зоне теплообменного аппарата, предназначенного для охлаждения 90000 кг/ч среды от 95 до 40 "С морской водой с начальной температурой 27 С. В теплообменнике используются трубы диаметром 19 мм с треугольным расположением труб в пучке. Цлина труб 4,9 м, шаг труб 24 мм. Применяются сегментные перегородки с шаг-ом 160 мм. Диаметр корпуса теплообменного аппарата с плавающей головкой равен 800 мм. [c.246]

Диаметр труб, длина, толщина стенок и материал труб. Наилучшего использования полезного объема конденсатора можно было бы добиться, применяя трубы малого диаметра, так как ири этом достигается максимальная величина теплообменной поверхности на единицу объема. Но через конденсатор необходимо пропускать огромные количества воды, которую ириходится брать из рек, озер, а иногда даже из морей, т. е. использовать относительно грязную воду и подвергать ее лишь небольшой очистке. В связи с возникающими трудностями, обусловленными закупоркой и загрязнением труб, желательно применять трубы по меньшей мере диаметром около мм и предпочтительнее 19 мм. В мощных конденсаторах диаметр труб обычно увеличивается приблизительно до 22 и 25 мм. При этом увеличение их длины не вызывает чрезмерного роста потерь давления. В табл. 13.1 показаны наиболее часто применяемые диаметры и длина труб для конденсаторов различных размеров. Меньшие значения длины труб относятся к двухходовым агрегатам, большие — к одноходовым. [c.250]

Один из путей создания исключительно компактного теплообменника типа жидкость — жидкость — реализация максимально развитой теплообменной поверхности на кубический метр объема теплообменника. Это подразумевает использование тесно рас- юложенных труб малого диаметра. На рис. 14.3 показано влияние диаметра труб на величину удельной мощности, достижимой при заданной разности температур. Преимущества труб малого диаметра и плотной набивки пучка проявляются с особой силой, если теплообменник предназначен для работы на жидких металлах П5 , поскольку благодаря их высокой теплопроводности коэффициенты теплоотдачи /юлучаются исключительно высокими, особенно в случае каналов с малым диаметром. В связи с этим возникает вопрос выбора оптимального диаметра труб. Опыт эксплуатации показывает, что для большинства обычных теплообменников нецелесообразно использовать трубы диаметром менее 12,7 мм из-за опасности заноса труб и их закупорки. Однако система с жидким щелочным металлом может поддерживаться столь чистой, что вопрос о возможных отложениях на стенках ие будет представлять какой-либо проблемы. [c.272]

Общий подход к проектированию радиаторов типа NaK — воздух для опытных систем с реактором, предназначенным для авиации, весьма близок к принципу проектирования теплообменника типа расплавленная соль — NaK, рассмотренному в предшествующем разделе. Специфические проблемы, характерные для радиатора типа NaK — воздух, частично обусловлены значительно большими разностями температур между двумя теплоносителями, особенно на входе воздуха, и частично большим различием в значениях коэффициентов теплоотдачи, что требует развития теплообменной поверхности с воздушной стороны. Было проведено сравнение характеристик многих типов теплообменных матриц, которые могли быть использованы в данных целях. Результаты этого сравнения довольно сложно привести в настоящей главе. Был рассмотрен широкий диапазон диаметров труб и их шагов, шагов ребер и в каждом случае оценивались характеристики матрицы. Основными критериями при оценке являлись вес, объем, число соединений труб с коллектором, перепады давлений как со стороны NaK, так и с воздушной стороны, необходимые для обеспечения достаточно эффективного теплообмена при заданных скоростях течения обоих рабочих тел. Здесь достаточно сказать, что из рассматривавшихся четырех основных конфигураций матриц была выбрана представленная па рис. 14.12 комбинация круглых труб с плоскими ребрами. Эта матрица дает наилучшие характеристики агрегата в целом. Кроме того, она и в других от1юшениях (именно, в смысле эффективности теплообмена, технологичности li изготовлении, веса и способности противостоять термическим напряжегшям) [c.281]

Теплообменник, изображеины на рис. УИ1-11, а, является одноходовым. При сравнительно небольших расходах жидкости скорость ее движения в трубах таких теплообменников низка и, следовательно, коэс х )ициеиты теплоотдачи невеликн. Для увеличения последних при данной поверхности теплообмена можно уменьшить диаметр труб, соответственно увеличив их высоту (длину). Однако теплообменники небольшого диаметра и значительной высоты неудобны для монтажа, требуют высоких помещений и повышенного расхода металла на изготовление деталей, ие участвующих непосредственно в теплообмене (кожух аппарата). Поэтому более рационально увеличивать скорость теплообмена путем применения многоходовых теплообменников. [c.328]

Конвективный подогреватель состоит иэ одного U-образного теплообмен-1ка с поверхностью теплообмена 767 м . Диаметр труб 83X3 мм. число уб—191. длина 16 м. Материал — сталь 12Х18Н10Т. Выхлопные газы на-еваются от 290 до 453 °С. дымовые газы охлаждаются от 935 до 390 °С. [c.89]

В числа подобия (Ми, Не, Ре, Ог) входит линейный размер 1а. Теория подобия не дает однозначного ответа на вопрос, какой размер должен быть принят за определяющий, т. е. за масштаб линейных размеров. Если в условия однозначности входит несколько размеров, за определяющий принимается тот, который в наибольщей мере влияет на процесс и удобен в расчетной практике (например, диаметр трубы, диаметр обтекаемого цилиндра, продольная координата и др.). В ряде случаев в качестве определяюп его размера принимается не геометрическая характеристика теплообменной поверхности, а характерный параметр потока или составленный из разнородных физических величин комплекс, имеющий размерность длины. [c.162]

Трубчатые печи А ВТ-крупные теплогенерирующие агрегаты мощностью 30-40 МВт. Нагреваемые в них среды движутся по трубчатому змеевику (диаметр труб 150-200 мм) в неск. потоков. Теплонапряженность труб в топочной зоне достигает 45-55 (печь 7) и 20-25 (печь 8) кВт/м . Гидравлич. сопротивление трубопровода, соединяющего печь 8 с вакуумной колонной, должно быть минимальным (обычно 10-15 кПа), чтобы обеспечить макс. испарение мазута в печи. Это достигается при скорости потока в трубопроводе не выше 150кг/(м -с) и его приведенной длине не более 50 м. Важную роль в Д. н. играют теплообменные аппараты, в к-рых регенерируется теплота горячих конечных продуктов, расходуемая на подогрев исходной нефти, что обеспечивает снижение затрат топлива в печах. Расход его иа совр. установках АТ и АВТ составляет соотв. 15-18 и 22-25 кг/т нефти. [c.88]

Из этого выражения вытекают вполне ясные следствия. Начальная и конечная температуры жидкости всегда заданы условиями технологического процесса. Температура теплоносителя в аппарате обычно постоянна и повышение этой температуры для ряда жидкостей вызывает пригар к стенке трубы. Остаются две взаимо-переменные величины с1 и ш. С увеличением скорости и одновременным уменьшением диаметра интенсивность теплообмена увеличивается, поэтому длина канала сокращается. Если скорость оставить постоянной, то чем меньше й, тем короче длина трубы. При постоянном диаметре трубы повышение скорости вызывает увеличение длины трубы. Отсюда следует, что сокращение длины трубы при прочих равных условиях наиболее эффективно за счет уменьщения диаметра, т. е. за счет уменьшения толщины слоя жидкости. Но уменьшениё диаметра трубки при заданной производительности ведет к увеличению числа трубок, что вызывает неудобства при эксплуатации аппарата. Сохранить тонкий слой жидкости при широком периметре возможно только в плоской или кольцевой Дели. Попытка сократить длину канала привела к конструированию кольцевого теплообменного аппарата. На фиг. П. 19 показана простая конструкция кольцевого тонкослойного аппарата. В трубки обыкновенного трубчатого аппарата ставятся пустотелые вытеснители. Для центровки вытеснителей на их боковой поверхности сделаны напайки, а концы вытеснителей выполнены коническими. Острия конусов упираются в крышки аппарата. В межтрубное пространство подается пар, горячая или холодная вода. В зависимости от теплоносителя аппарат может выполнйть функции нагревателя или охладителя. [c.78]

Подставляя значение скорости т турб в формулу (5.88), опреУ деляют диаметр внутренней (теплообменной) трубы и, далее/ по формуле (5.89) — диаметр наружной (кожуховой) трубы. 1 [c.84]

Реакторы нестационарного действия с псевдоожиженным слоем. В настоящее время широкое распространение для прямого синтеза алкил- и арилхлорсиланов получили аппараты, в основе работы которых лежит явление псевдоожижения. Турбулентное движение компонентов, происходящее в таком реакторе, гарантирует хорошее соприкосновение реагентов с контактной массой и равномерную температуру. Реакторы с псевдоожиженным слоем представляют собой цилиндрические аппараты различного диаметра, снабженные теплообменными элементами. На рис. 24 приведен реактор с теплообменным элементом в виде трубки Фильда, а на рис. 25 — реактор с теплообменным элементом в виде пучка труб небольшого диаметра. [c.74]

Теплообмен в барботажных колоннах. Для определения требуемой площади поверхности теплообменных элементов необходимо уметь рассчитывать коэффициенты теплоотдачи к ним от газо-жидкостной смеси. На основании анализа многочисленных исследований теплообмена между твердой стенкой и омывающей ее газо-жидкостной смесью, не имеющей направленного движения, авторами [1] сделан вывод, что коэффициент теплоотдачи не зависит от свойств газа, от давления в аппарате (до 2 МПа), от поверхностного натяжения на границе газ— жидкость, от конструкции газораспределителя (если высота расположения тепло-обменного элемента над барботером превыщает высоту факела газа, выходящего из отверстия), от места расположения теплообменного элемента в пучке горизон-тальньвс труб. Слабо вьфажена также зависимость коэффициента теплоотдачи от диаметра трубы, омываемой газо-жидкостной смесью. Существенное влияние на коэффициент теплоотдачи а оказывают приведенная скорость барботирующего газа Ур и свойства жидкости (вязкость, теплопроводность). Изменение направления теплового потока на величине коэффициента теплоотдачи не отражается. [c.518]

В первом случае процесс разделения чаще всего проводят в вертикальных кожухотрубных теплообменниках или в емкостных аппаратах с внутренними теплообменными элементами [1, 95, 195]. В кожухотрубных теплообменниках исходный расплав обычно загружают в трубное пространство. При этом диаметр труб составляет от 20 до 60 мм, высота труб — до 8 м, наружный диаметр аппарата — 3—4 м. Емкостные аппараты обычно снабжают трубчатыми ребристыми илн пластинчатыми теплообменными элементами. Трубы с поперечными ребрами располагают горизонтально, а с продольными — вертикально. Расстояние между ребрами обычно составляет 10—25 мм. Количество загружаемой исходной смеси в аппараты с вертикальными теп-лообменньши элементами достигает 40 т. [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология