Теплоотдача загрязнения поверхности

Пример. В теплообменнике труба в трубе тенлообменные стальные трубы со стенками толщиной бет = 2,5 мм и коэффициентом теплопроводности = == 40 ккал (м-ч-град) покрылись слоем кокса толщиной 2 мм, = = 0,15 ккал/(м-ч-град) и слоем окалины толщиной 1 мм, Яок = = 2 ккал (м Ч-град). Требуется сравнить коэффициенты теплопередачи для чистой н загрязненной поверхностей при условии, что коэффициенты теплоотдачи составляют для мазута 272 ккал (м - ч-град) и для цилиндрового дистиллята 886 ккал (м -ч-град). [c.271]

Уравнение, применяемое для определения коэффициента теплоотдачи, как было отмечено ранее, выведено в предположении, что теплопередающая стенка является чистой. Если же поверхность покрыта тонким слоем органических или неорганических, вязких, твердых, растворимых, труднорастворимых или нерастворимых отложений, то тем самым создаются условия теплопередачи через составную многослойную стенку. При теплопередаче в этом случае термические сопротивления составных частей стенки складываются. К толщине металлической стенки, обладающей большой теплопроводностью, добавляется слой загрязнения или инкрустации. В большинстве случаев этот слой является тонким, но теплопроводимость его, однако, мала и лежит в пределах X = = 0,3 2,0 ккал/м час°С. Воздействие этих слоев на коэффициент теплопередачи при больших значениях коэффициентов теплопередачи значительно. Примером являются испарители, у которых инкрустация, выделяющаяся из упариваемого раствора, образуется почти всегда. В случае образования инкрустации необходимы специальные меры предосторожности и очистки поверхности во время работы. Характер этих мероприятий различен в зависимости от вида работы, производственных и иных условий. Исходная шероховатость поверхности благоприятствует осадке примесей и образованию инкрустации. Поверхность полированной трубки, в особенности хромированной, эмалированной или лакированной, обладает значительно более благоприятными свойствами. [c.158]

Масла являются наиболее дешевым органическим высокотемпературным теплоносителем. Однако им присущи существенные недостатки. Помимо относительно невысоких предельных температур применения, минеральные масла обладают низкими коэффициентами теплоотдачи, которые снижаются еще больше при термическом разложении и окислении масел. Пх окисление и загрязнение поверхности теплообмена продуктами разложения усиливается в случае работы масел при температурах, близких к их температуре вспышки, и приводит к значительному ухудшению теплопередачи. Поэтому для получения достаточных тепловых нагрузок разность температур между маслом и нагреваемым продуктом должна быть не ниже 15—20 град. Вследствие указанных недостатков минеральные масла вытесняются более эффективными высокотемпературными теплоносителями. [c.317]

Этот пример иллюстрирует методику определения характеристики данного типа теплообменника. В выполненном расчете не делалось попыток учесть дополнительное термическое сопротивление, связанное с загрязнением поверхности, или дополнительные потери напора в коллекторных крышках и в результате несовершенного распределения потоков по сечению теплообменника. Выбор типа и размеров поверхностей не соответствует оптимальной конструкции теплообменника. Регенератор оптимальной конструкции имел бы более выравненные в процентном отношении потери напора, однако выбор конструкции не входит в задачу данной работы. Эффективность оребренной поверхности на стороне воздуха установлена равной 0.665. что может быть связано с некоторыми погрешностями в расчете, так как при эффективности менее 80% становится сомнительной возможность применения обычного метода расчета теплоотдачи в длинных каналах с развитой поверхностью. [c.211]

Применение минеральных масел возможно при температурах до 250—300°. Масла обладают невысокой стойкостью при нагревании и чувствительны к перегревам. К их недостаткам относятся также низкий коэффициент теплоотдачи и загрязнение поверхности теплообмена продуктами осмоления масел. [c.314]

С принудительной циркуляцией (скорость движения раствора равна 1,5—3,5 м/сек. При таких скоростях коэффициенты теплоотдачи в 3—4 раза выше, чем при естественной циркуляции. Кроме того, не происходит загрязнения поверхности кипятильных труб. [c.242]

Разница между расчетным значением коэффициента теплоотдачи аг и действительным значением аг объясняется тем, что в расчете не было учтено загрязнение поверхности нагрева. С учетом [c.222]

Из примера ясно огромное влияние загрязнения поверхности нагрева на теплопередачу, особенно в случаях больших эначений коэффициентов теплоотдачи с двух сторон поверхности нагрева. [c.223]

Наиболее распространенная неисправность в АВО —это загрязнение поверхностей теплообмена, создающее не только дополнительное термическое сопротивление теплопередачи, но и увеличивающее аэродинамическое сопротивление, что приводит к снижению общей производительности основного вентилятора и коэффициента теплоотдачи со стороны охлаждающего воздуха. [c.157]

Хотя каждый из корректирующих факторов может изменяться в широких пределах, зависящих от конструкции теплообменника, общий перепад давления со стороны кожуха в типичном кожухотрубном теплообменнике составляет примерно 20—30% перепада давления, который рассчитывался бы для потока через такой же теплообменник, но без учета перетечек и эффектов байпасирования. Фактически это самый большой недостаток предыдущих соотношений для расчета перепадов давления. При отсутствии представления о существенном влиянии перетечек и байпасных потоков ничего необычного не было в том, что результаты расчетов перепада давления по некоторым методикам просто завышались в 2, а то и в 10 раз. Следует, однако, отметить, что завышенные перепады давления могут существенно повлиять на расчеты теплопередачи в кожухотрубном теплообменнике. Как правило, размеры элементов конструкции рассчитаны на предельно допустимое значение перепада давления. Если перепады давления завышены, то возникает необходимость в увеличении шага размещения перегородок, диаметра кожуха или других изменений размеров кожуха, которые уменьшают скорость жидкости в межтрубном пространстве. Но уменьшение скорости приводит к снижению коэффициентов теплоотдачи и увеличению размеров аппарата, В некоторых случаях в результате уменьшения скорости может увеличиться загрязнение поверхности теплообмена. Таким образом, корректное определение перепадов давления не менее важно, чем расчеты коэффициентов теплоотдачи. [c.27]

Пример. В теплообменнике труба в трубе труба меньшего диаметра с толщиной стенок 2,5 мм (AJJ, = 40) покрыта внутри 2-мм слоем кокса (Я =0,15), а снаружи слоем окалины в 1 мм =2). Требуется сравнить коэфициенты теплопередачи для чистой и загрязненной поверхностей теплообмена. Коэфициенты теплоотдачи от мазута 272 ккал/м час °С, от цилиндрового дестиллата 866 час °С. [c.303]

Однако другие исследователи [224] указывают, что полученное несоответствие расчетных и экспериментальных данных обусловлено несоблюдением при экспериментах условий, на основе которых выведена теоретическая формула. Если при эксперименте соответствующие условия соблюдаются и контактное сопротивление отсутствует, то процесс теплоотдачи хорощо описывается уравнением (219). Величина контактного сопротивления зависит от способности жидкого теплоносителя смачивать поверхность нагрева и возрастает при ухудшении смачиваемости, например вследствие загрязнения поверхности нагрева. Сказанное позволяет считать, что исправленная формула (220) имеет только частное значение. Данные исследований при движении жидких теплоносителей в трубах, относящиеся к простым теплообменникам, не могут быть распространены на печи-ванны, где движение жидкого теплоносителя не вынужденное, а свободное, вызванное подъемной силой. [c.370]

Таким образом, опытные данные по влиянию загрязнения на теплоотдачу малочисленны и не позволяют получить расчетные формулы, учитывающие зависимость характера загрязнения поверхности от сорта топлива и вида каналов. Влияние загрязнения на гидродинамическое сопротивление волнистых каналов для случая сжигания легкого топлива ДЛ и ДЗ [20] выражается зависимостью [c.78]

Коэффициент теплоотдачи определяет собой количество тепла, которое передается через 1 м поверхности нагрева в течение 1 ч нри разности температур поверхности и жидкости или газа в 1° С. Величина коэффициента теплоотдачи конвекцией зависит от ряда конструктивных и физических параметров системы формы поверхностей нагрева и их расположения, метода омывания их продуктами горения, их состава и температуры, средней скорости движения в газоходах и загрязнения поверхностей нагрева как снаружи, так и внутри (зола, сажа, накипь). Накипь оказывает примерно в 10 раз меньшее влияние на уменьшение коэффициента теплоотдачи, чем сажа (1 мм накипи соответствует по термическому сопротивлению 40 мм стальной стенки, а 1 мм сажи — 400 мм стенки), однако даже небольшой слой накипи приводит к сильному повышению температуры стенки поверхности нагрева и может вызвать аварию. Поэтому при переводе котла на газ, когда внешние поверхности нагрева значительно чище, чем при сжигании твердого и жидкого топлив, а теплопроизводительность котла может быть увеличена, особое значение приобретает подготовка питательной воды и своевременная чистка от накипи внутренних поверхностей. [c.29]

Для существующего котла, конструкция которого задана заранее, при известном составе продуктов горения, движущихся в газоходах за топкой, и величине загрязнений поверхностей нагрева количество отбираемого от газов тепла зависит в основном от их температуры и скорости движения. При прочих равных условиях коэффициент теплоотдачи растет с увеличением температуры и скорости движения газового потока. [c.29]

Коэффициенты теплоотдачи во всех случаях рассчитываются по формулам, рассмотренным в предыдущих главах. Конечно, весьма важным является выбор наиболее целесообразной конструкции с целью получения наибольшей тепловой производительности при меньших потерях давления и низких производственных расходах. Помимо коэффициента теплоотдачи обоих теплоносителей, находящихся в тепловом взаимодействии друг с другом, необходимо также определить влияние, оказываемое теплопроводностью материала трубок и тепловым сопротивлением загрязнения поверхностей нагрева. При [c.217]

Значительно интенсифицировать процесс выпаривания удается в выпарных аппаратах с принудительной циркуляцией раствора. Такой аппарат показан на рис. 10.18. Раствор подается на выпаривание в греющую камеру 1 циркуляционным насо-СО.М 4. Часть упаренного раствора выводится из сепаратора 2 в виде продукта, а основной поток возвращается по циркуляционной трубе 3 во всасывающую линию циркуляционного насоса, где смешивается с исходным раствором. В кипятильных трубах выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией скорость движения раствора равна 1,5—3,5 м/с. При таких скоростях коэффициенты теплоотдачи в 3—4 раза выше, чем при естественной циркуляции. Кроме того, не происходит загрязнения поверхности кипятильных труб. [c.222]

Этот рисунок. можно использовать для расчета t]w как при незагрязненной поверхности (коэффициент теплоотдачи ко), так и с учетам загрязнений. Для аппаратов, в которых учитывается загрязнение, эффективность вычисляется с использованием характеристик загрязненной поверхности. При этом значения на оси абсцисс включают как термическое сопротивление теплоотдачи от наружной поверхности внутренней трубы в кольцевой канал 1/ко, так и сопротивление слоя загрязнений на этой поверхности гао- [c.320]

При аппаратурном оформлении теплообменных процессов часто испытываются затруднения в учете возможных шероховатостей и загрязнений поверхностей теплообмена, от которых в большой мере зависят значения коэффициентов теплоотдачи между теплоносителями и стенками и, соответственно, общие коэффициенты теплопередачи. Отложения в виде твердой корки из различных солей или других неорганических продуктов на поверхностях теплопередачи приводят к резкому снижению или практически к полному прекращению теплопередачи через стенку и серьезным авариям. [c.183]

Воздух должен сначала проходить через радиатор, а затем попадать в двигатель, а не наоборот, чтобы исключить загрязнение поверхности радиатора маслом и связанное с этим ухудшение характеристик теплоотдачи. Наихудшие условия, на которые следует ориентироваться при проектировании, имеют место в жаркий летний день, когда температура воздуха на входе в радиатор может достигнуть 38° С. В двигателях, работающих на бензине, повышенная температура воздуха около топливного насоса и карбюратора вызывает кипение бензина и появление паровых пробок. Для предотвращения пробок и поддержания среднелогарифмической разности температур на максимально возможном уровне подогрев воздуха в радиаторе не должен превышать 8—1Г С. [c.217]

Необходимо иметь в виду, что коэффициенты теплопроводности загрязнений (сажи, накипи и др.), отлагающихся на поверхностях нагрева, имеют низкие значения, поэтому даже незначительный по толщине налет из этих отложений создает большое термическое сопротивление и вызывает довольно резкое снижение теплоотдачи (см. выше стр. 61). [c.63]

Интенсивность теплоотдачи при кипении жидкости в подогревателях ВУ существенно зависит от чистоты поверхности подогревателя как со стороны греющего агента, так и со стороны кипящего или подогреваемого раствора. Загрязнение поверхности со стороны греющего агента, как правило, несоизмеримо меньше, чем загрязнение со стороны раствора. Поэтому нас в дальнейшем будет интересовать только загрязнение поверхности нагрева со стороны раствора. [c.63]

Каждое из уравнений (90) и (91) получено из зависимостей (9) и (59) при условии, что изменение числа центров парообразования на загрязненной поверхности не влияет на коэффициент теплоотдачи от поверхности к раствору Уравнения (104) и (106) получены из уравнения (15) а каждое из уравнений (105) и (107) получено из уравне ний (14) и (16), где i соответственно равно 1 и 2. Уравне ние (121) получено из уравнений (17), (18), (27), (25) где I = 1, и уравнений (19), (29), (28) при условии, что [c.94]

Возможность обеспечения более интенсивной теплоотдачи при меньшем расходе металла на единицу теплопередающей поверхности по сравнению с конденсаторами погружного типа обусловила более широкое использование кожухотрубчатых конденсаторов (по конструкции они мало отличаются от кожухотрубчатых теплообменников). Повышенные скорости охлаждающей воды внутри труб уменьшают загрязнение поверхности и увеличивают коэффициенты теплоотдачи. Такие поверхностные кожухотрубчатые конденсаторы, помимо нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, широко применяют в паротурбинных энергетических установках стационарного и транспортного назначения. Корпуса таких конденсаторов раньше склепывали из листовой стали. В настоящее время их изготовляют ис- [c.114]

Все электрические печи снабжаются каркасом и почти все сплошным металлическим кожухом. Наличие такого кожуха является крайне желательным, так как он герметизирует печь, повышает ее прочность, обеспечивает невозможность загрязнения цеха отскакивающими кусочками кладки, придает печи более опрятный вид. Кожухи печи рекомендуется окрашивать алюминиевой краской. Это уменьшает теплоотдачу ее поверхности (на 2—3%), несколько снижает ее тепловые потери, придает печи более красивый вид. [c.127]

Следует заметить, что при выполнении указанных мероприятий коэффициент теплопередачи в большинстве случаев начинает лимитироваться величиной коэффициента теплоотдачи со стороны нагреваемой жидкости или газа, а также загрязнениями поверхностей нагрева, возможными с обеих сторон стенки. [c.43]

При выборе конструкции и решении вопроса, в какую полость направлять тот или иной теплоагент, руководствуются следующими общими соображениями 1) при высоком давлении теплоносителей применяют трубчатые теплообменники и теплоноситель с более высоким давлением направляют по трубам, так как они имеют малый диаметр и могут выдержать большое давление 2) корродирующий теплоноситель в трубчатых теплообменниках также целесообразно направлять по трубам 3) загрязненные или дающие отложения теплоагенты необходимо направлять с той стороны поверхности теплообмена, где возможно производить очистку (в кожухотрубчатых теплообменниках более доступное для очистки трубное пространство, в змеевиковых теплообменниках — наружная сторона труб) 4) для повышения эффективности теплообменников стремятся по возможности уменьшить сечение каналов для движения теплоагентов, так как коэффициент теплоотдачи возрастает с увеличением скорости. [c.82]

Пространство для движения теплоносителей в теплообменнике любого типа выбирают так, чтобы улучшить теплоотдачу того потока, коэффициент теплоотдачи которого меньше. Поэтому жидкость (или газ), расход которой меньше или которая обладает большей вязкостью, рекомендуется направлять в трубное пространство. Через него пропускают также более загрязненные потоки, чтобы облегчить очистку поверхности теплообмена, тепло-носители, находящиеся под избыточным давлением, а также химически активные вещества, так как в этом случае для изготовления корпуса аппарата не требуется дорогого коррозионно-стойкого материала. [c.113]

Чтобы определить причины отказа или неисправности в работе конденсатора, предположим, что поверхность теплопередачи не имеет загрязнений, и подсчитаем, какой длины должны быть трубы, соответствующие наблюдаемым условиям работы конденсатора. Коэффициенты теплоотдачи а = 2210 Вт/(м Х ХК), а, = 704 Вт/(м2-К). [c.83]

Нагревательные элементы сгруппированы в две параллельные секции- Таким образом, топливо последовательно проходит 36 нагревательных элементов. Благодаря такой компоновке достигаются значительные скорости, которые должны препятствовать осаждению карбоидов и загрязнению поверхности нагрева. Принятые скорости крекинг-остатка обеспечивают сравнительно высокие коэффициенты теплоотдачи от степки к топливу. Так, например, при средней температуре его в теплообмеппике 90° (что соответствует наблюдаемым во время испытаний температурам крекинг-остатка на входе 70° и на выходе 110°) и пропускной способности теплообменника 10, 20, 30 и 40 м /час скорости крекинг-остатка составляют 0,71 1,43 2,13 и 2,85 M eK, При таких скоростях критерий Рейнольдса потока получает значения 305, 610, 915 и 1220 (критерий Прандтля Рг = 2190), коэффициент теплоотдачи соответственно равен 87, 100, 109 и 115 ккал/м час °С. [c.281]

Уравнение для потока, перпендикулярного к пучку труб, дает в общем довольно большие значения коэффициента теплоотдачи. Эти значения коэффициентов могут быть получены практически лишь при условии малого зазора между обечайкой теплообменника и перегородкой, при достаточно близком расположении перегородок, а также при малой относительной величине сегментных окон (высота сегмента диаметр обечайки-100%). Отклонение расчетных величин от действительных часто объяснякА загрязнением поверхности. В действительности же причина заключается в утечках, т. е. в чрезмерно больших объемах жидкости, просачивающейся через зазоры, что приводит к уменьшению той части расхода жидкости, которая фактически омывает пучок труб в поперечном направлении. Вследствие этого снижается коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве. Практические величины зазоров между трубами и отверстиями для прохода труб в перегородках, а также между перегородкой и обечайкой приведены в ТЕМА 2. [c.210]

Во всех приведенных расчетах не принимались во внимание тепловое сопротивление пленки масла, водяного камня и коррозии поверхности стенок. При высоких значениях коэффициента теплоотдачи Oj, как это имеет место, например, при охлаждении газов, находящихся под высоким давлением, необходимо учитывать влияние загрязнения поверхности стено . [c.240]

Для нучка т])уб, омьшаемого дымовыми газами, имеет место загрязнение поверхности нагрева золой. В этом случае действительные значения коэффициента теплоотдачи будут в среднем на 20% ниже расчетных. [c.11]

Водовоздушный нагреватель выполнен из труб диаметром 38X3 мм. Греющая среда — воздух с температурой на входе / 1 и на выходе Нагреваемая вода имеет расход т, начальную температуру t 2 и конечную "г. Коэффициенты теплоотдачи от воздуха к трубам аь от труб к воде аг. Найти площадь поверхности нагрева аппарата, если он выполнен по прямоточной и противоточной схемам. Учесть загрязнение поверхности труб с одной стороны накипью толщиной [c.98]

Пробегом установки называется количество дней, в течение которых установка может успешно работать без остановки. Во время работы установки происходит отложение кокса в трубах печи, загрязнение коксом и катализатором тарелок, низа колонны и теплообменников, а также абразивный износ транспортных линий, стояков и защитных втулок, регулирующих и запорных шиберов, регулирующих задвижек, распределительных устройств реактора и регенератора, отложение кокса и окалины на решетках распределительного устройства, коробление облицовочных листов транспортных линий, стояков и регенер. тора. Кокс, отложившийся на внутренней поверхности труб печи, вследствие уменьшения коэффициента теплоотдачи приводит к ухудшению нагрева сырья. Загрязнение теллообмении. ов привод ит к снижению предварительного подогрева сырья и, следовательно, производительности установки. При загрязнении ректификационной колон гы вследствие попадания Катализатора и аылн в полость цилиндров к клапанов насоса нарушается четкость ректификации и нормальная работа шламовых насосов. [c.164]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология