Теплообменники с оребренной поверхностью теплообмена

При необходимости интенсификации теплопередачи и создания компактных теплообменников весьма широко применяют ребристые поверхности. На рис.7.2 показаны оребренные трубы, используемые при продольном (вид б — прямоток, противоток) и поперечном (вид в — перекрестный ток) движении теплоносителей. Цель здесь — развитие теплопередающей поверхности в зоне движения одного из теплоносителей — того, со стороны которого интенсивность теплоотдачи ниже и подлежит увеличению. Чаще всего применяют наружное оребрение труб, так как внутреннее (вид а) — сложнее в изготовлении, к тому же достигнутое здесь увеличение теплообменной поверхности сравнительно невелико. [c.525]

В разделе Тепловые процессы переработана методика расчета теплообменных аппаратов, рассмотрены конструкции интенсивных теплообменников (пластинчатых, с оребренными поверхностями) и даны сведения о теплообмене в псевдоожиженном слое. [c.10]

Шаг оребрения обычно определяется возможностями производства. Как правило, выбирают от 6 до 15 ребер на дюйм в зависимости от необходимости сведения к минимуму объема теплообменной матрицы. Шаг ребер связан также с высотой ребер, поскольку проходное сечение для газа должно находиться в определенной пропорции с проходным сечением со стороны жидкости. Например, в теплообменнике типа труба в трубе (см. рис. 1.27) диаметры внутренней и наружной труб должны быть связаны исходя из требуемой величины проходного сечения. Это фиксирует высоту ребра, в результате шаг ребер будет зависеть от требуемой величины поверхности. Аналогичный подход применяется и к другим типам оребренных поверхностей. [c.215]

К числу компактных и эффективных теплообменников, созданных за последнее время, относятся разные конструкции теплообменных аппаратов с оребренными поверхностями. Применение оребрения со стороны теплоносителя, отличающегося низкими значениями коэффициентов теплоотдачи (газы, сильно вязкие жидкости), позволяет значительно повысить тепловые нагрузки аппаратов. [c.334]

Пластинчато-ребристые теплообменники относятся к аппаратам с двухсторонним оребрением поверхностей нагрева. Эти теплообменные аппараты отличаются высокими массовыми, габаритными и эксплуатационными характеристиками. Компактность их достигает 1500— 2500 м /м (в отдельных случаях до 7000—8000 м /м ) и обычно превосходит компактность трубчатых поверхностей нагрева. [c.96]

Если коэффициент теплоотдачи от среды, проходящей в трубах, на порядок ниже, чем коэффициент для наружной стороны труб, весьма выгодно использование в теплообменниках труб с внутренним оребрением. Примером является конструкция, показанная на рис. 1.41, а. При теплообмене в системе газ—газ рационально в качестве теплообменной поверхности использовать пучки труб с внешними и внутренними ребрами (рис. 1.41, б). Для обеспечения направленного потока газа между наружными ребрами труб помещены треугольные вставки. [c.46]

Широкое применение получили пластинчато-ребристые теплообменные аппараты (рис. VГI-10, б), компактность которых достигает 2000 м /м . Большими достоинствами этих аппаратов являются возможность осуществления теплообмена между тремя, четырьмя и более теплоносителями наименьший вес и объем (следовательно, и стоимость) по сравнению с другими аппаратами. По своему устройству пластинчато-ребристые теплообменники представляют собой набор тонких пластин, между которыми располагаются тонкие гофрированные листы, припаянные к каждой пластине. Таким образом, образуются оребренные поверхности теплообмена, а теплоноситель разбивается на ряд мелких потоков. Аппарат может быть собран из любого числа пластин, а теплоносители могут двигаться либо прямотоком, либо [c.332]

Существенное повыщение эффективности теплообменного аппарата может быть достигнуто за счет оребрения поверхностей нагрева. Поверхности нагрева с односторонним оребрением часто используются в кожухотрубчатых и витых теплообменниках. [c.40]

Одним из наиболее важных типов теплообменников являются теплообмен ники с передачей тепла от жидкости к газу, обычно теплообменники типа вода — воздух. Характерные представители этого типа теплообменников — автомобильные радиаторы, маслоохладители самолетов, соответствующие агрегаты холодильных установок и установок для кондиционирования воздуха, установки для обогрева жилых домов и промышленных зданий, промежуточные и вторичные охладители компрессоров, охладители газотурбинных установок. В большинстве случаев коэффициенты теплоотдачи с газовой стороны значительно ниже, чем со стороны жидкости, а потому в таких теплообменниках весьма выгодно применять оребренные поверхности. [c.207]

Настоящая работа является результатом рассмотрения и критического анализа обширного материала, опубликованного в отечественной и зарубежной литературе, который относится к современным эффективным теплообменным поверхностям. В книге нашли отражение результаты экспериментальных исследований, выполненных авторами в лаборатории низких температур ВЭИ им. Ленина, которые связаны с определением тепловых и гидродинамических характеристик шахматных пучков из оребренных трубок, витых теплообменников из сребренных трубок, теплообменников типа труба в трубе с использованием оребренных трубок, а также пластинчатого теплообменника. [c.6]

Типы и конструкции ребристых теплообменников. Теплообменники с ребристыми поверхностями нагрева применяются в тех случаях, когда теплообмен происходит между теплоносителями, из которых один имеет большой, а другой, наоборот, очень малый коэффициент теплоотдачи. Увеличивая поверхность теплообмена путем оребрения ее со стороны теплоносителя с малым коэффициентом теплоотдачи, тем самым увеличивают количество передаваемого тепла и со стороны не-оребренной поверхности. В ребристых теплообменниках жидкость или конденсирующийся пар проходит внутри трубок, а воздух или дымовые газы, имеющие меньший коэффициент теплоотдачи, — по внешней ребристой поверхности. [c.53]

В связи со значительным ростом мощности отдельных нефтеперерабатывающих установок растет и производительность теплообменных аппаратов — увеличивается их поверхность, интенсифицируется теплообмен путем оребрения, применения трубок меньшего диаметра, увеличения скоростей, уменьшения вредных зазоров и др., снижается удельный расход металла на изготовление теплообменников вследствие применения сталей повышенной прочности, а также увеличения длины труб. Повышается долговечность работы в результате применения более стойких материалов. В конструкциях теплообменной аппаратуры предусматриваются устройства, позволяющие более удобно вести монтаж и демонтаж трубных пучков и отдельных деталей. [c.736]

Применение воздуха в качестве хладагента позволяет существенно снизить расход воды. В этом случае атмосферный воздух при помощи вентиляторов нагнетается в аппараты воздушного охлаждения (см. теплообменники). Массовый расход воздуха в 4 раза превышает расход воды вследствие сравнительно низкой его теплоемкости [1,0 кДж/(кгК)]. Сравнительно низкий коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха [до 58 Вт/(м К)] компенсируют значительным оребрением наружной поверхности теплообменных труб. К недостаткам воздуха как хладагента следует отнести существенные колебания начальной температуры воздуха, обусловливаемые как географическим местом расположения, так и временем года и суток. Наиболее трудные условия охлаждения при помощи воздуха имеют место при жарком климате и в летнее время. В стандартных аппаратах воздушного охлаждения предусматривается возможность снижения начальной температуры воздуха путем его увлажнения, за счет впрыскивания воды с помощью форсунок. [c.197]

При изготовлении теплообменников пластинчатых типов, к которым относятся оребренно-пластинчатые теплообменные аппараты, обычно применяют пайку твердым припоем. Их преимущества заключаются в незначительной массе и низкой стоимости при сравнительно большой поверхности теплообмена. Благодаря этим обстоятельствам они идеальны для криогенной техники. [c.153]

Самым распространенным видом оребренной поверхности являются трубы с поперечными ребрами, из которых наиболее рациональными с точки зрения изготовления являются трубы с поперечными винтовыми ребрами, выполненными путем накатки, т. е. путем пластической деформации металла из толстостенных гладких труб. Этот способ дает возможность получать оребренные трубы из меди и алюминия практически любых требующихся диаметров и длин, причем может быть осуществлена накатка труб непосредственно из бухты. Витые теплообменники, выполненные из оребренных таким путем труб, с коэффициентом оребрения ср = 5—8 имеют от 600 до 800 м теплообменной поверхности (считая обе стороны труб) в кубическом метре трубчатки. [c.283]

Наиболее значительную и важную группу теплообменных аппаратов составляют теплообменники, в которых передача теплоты происходит через неподвижную поверхность, разделяющую теплоносители. Это так называемые рекуперативные теплообменники, которые очень разнообразны в конструктивном отношении и имеют разные геометрические формы и компановку теплообменной поверхности. В зависимости от этого аппараты называют трубчатыми, с рубашкой, с оребренной поверхностью, пластинчатыми, спиральными и т. д. [c.32]

Многоцелевая конструкция теплообменника на принципе ТТ представляет собой короб, разделенный перегородкой на два пространства для каждого теплоносителя [135]. Через перегородку пропущены несколько оребренных на концах тепловых трубок, которые и осуществляют интенсивный перенос теплоты. Теплообменники выпускаются на разные рабочие температуры от 90 до 370 °С с соответственными рабочими телами (хладоны, вода и органические жидкости). Для работы с агрессивными теплоносителями теплообменные поверхности ТТ покрываются тонким слоем тефлона. [c.254]

Ребристые теплообменники (фиг. 51). Они применяются с целью увеличения поверхности со-стороны того теплоносителя, который дает весьма низкие значения коэффициента теплоотдачи (по сравнению со вторым теплоносителем, участвующим в теплообмене). Существует несколько способов оребрения поперечные круглые или квадратные ребра на наружной поверхности труб, продольные плоские прямые и винтовые ребра, проволочная цилиндрическая спираль, навитая и припаянная на наружной поверхности труб. Если к наружной поверхности труб во взаимно противополой ных местах приварены два продольных плоских прямых ребра, то такие трубы называются плавниковыми. [c.148]

Теплообменные аппараты трубчатые. Кожухотрубчатые теплообменники (конденсаторы) горизонтальные и вертикальные различных конструкций жесткого типа, с компенсатором на корпусе, с плавающей головкой, с и-образными трубами поверхностью нагрева до 2000 м и трубами длиной до 12 м. Тенлообменники высокого давления для процессов получения искусственного жидкого топлива. Теплообменники типа труба в трубе поверхностью нагрева до 150 с гладкими и оребренными трубами. Конденсаторы воздушного охлаждения шатрового типа, горизонтальные, вертикальные с поверхностью нагрева до 500 м , считая по гладким трубам, с принудительным потоком охлаждающего воздуха. [c.7]

Идеи оребрения теплообменных поверхностей использованы в некоторых новых конструкциях, например в пластинчато-ребристом теплообменнике (рис. IV. 25, б). Аппараты такого типа значительно компактнее трубчатых теплообменников и доступны для очистки со стороны обеих жидкостей. [c.358]

Наиболее сложная задача — создание систем теплообмена у спаев. В бытовых холодильниках применение вентиляторов с целью интенсификации теплообмена - нежелательно, так как это существенно снижает надежность и создает источник шума. В холодильниках малого объема для подвода тепла к холодным спаям, чаще всего используют внутреннюю металлическую обшивку холодильной камеры, а для отвода тепла от горячих спаев — оребренные панели, работающие в условиях свободной конвекции. Однако с увеличением объема холодильной камеры и соответственно тепловых нагрузок на спаях подобные системы становятся малоэффективными, так как простое увеличение площади теплообменной поверхности, как правило, не позволяет отводить тепло при малых перепадах температур, поскольку эффективность работы периферийных участков поверхности резко снижается. Поэтому в холодильниках большого объема часто применяют промежуточные теплоносители. Используют как испарительно-конденсаторные контуры на фреонах у холодных и горячих спаев, так и промежуточные теплоносители (например, воду), циркулирующие в замкнутых контурах между горячими спаями и теплообменниками под действием разности плотностей в подъемной и опускной ветвях контуров. В последнем случае наилучшими теплопередающими свойствами обладают вертикальнотрубные теплообменники с проволочными поверхностями оребрения, на которых достигаются коэффициенты теплопередачи порядка 12 Вт/(м .К). У этих теплообменников также наилучшие массо-габаритные показатели. [c.106]

Ребристые теплообменники (фиг. 42) применяются с целью увели- ения теплообменной поверхности путем оребрения с той стороны, де имеют место наибольшие термические сопротивления. Ребристые еплообменники (калориферы) используют, например, при нагревании [c.149]

Усилия в области разработки теплообменного оборудования направлены на снижение капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Первое достигается увеличением эффективности теплопередачи, компактности аппаратов, уменьшением металлоемкости, второе — за счет увеличения пробега между ремонтами, предотвращения утечек, образования отложений и создания условий для их легкого удаления. Теплообменники с развитой поверхностью теплообмена (оребрение и пр.) рекомендуется использовать особенно активно в тех случаях, когда коэффициенты теплоотдачи со стороны одной из сред сравнительно низки относительно тех же коэффициентов другой среды. [c.42]

Ребристые теплообменники применяют для увеличения теплообменной поверхности оребрением с той стороны, которая характеризуется наибольшими термическими сопротивлениями. Ребристые теплообменники (калориферы) используют, например, при нагревании паром воздуха или газов. Важным условием эффективного использования ребер является их плотное соприкосновение с основной трубой (отсутствие воздушной прослойки), а также рациональное размещение ребер. [c.138]

Естественно, что в таких условиях применение гладких трубок для компоновки теплообменной поверхности приводит к увеличению веса и габаритов теплообменника. Очевидна целесообразность увеличения теплообменной поверхности на стороне того теплоносителя, которому обычно свойственны низкие значения коэффициента теплоотдачи (газы, вязкие жидкости). Результатом этого стремления явилась разработка множества конструкций оребренных трубок, начиная от простейших трубок с круглыми или квадратными ребрами и кончая трубками с двухсторонним оребрением сложной конфигурации. [c.41]

В тех случаях, когда коэффициенты теплоотдачи на обеих сторонах теплообменной поверхности сравнительно невелики и примерно одинаковы, целесообразно применять пластинчатые теплообменники с двухсторонним оребрением. [c.283]

Если коэффициент теплоотдачи со стороны потока, протекающего в межтрубном пространстве витого теплообменника, существенно ниже коэффициента теплоотдачи от потока в трубках (теплообменники высокого давления, переохладители сжиженных газов и др.), то намотка теплообменника может быть выполнена из оребренных труб. Когда величина коэффициентов теплоотдачи с обеих сторон теплообменной поверхности сравнительно невелика (теплообмен между потоками газов низкого давления) целесообразнее применять двустороннее оребрение. Наиболее рациональной конструкцией с двусторонним оребрением являются пластинчато-ребристые теплообменники, которые по сравнению с аппаратами трубчатого типа имеют следующие [c.269]

К числу компактных и эффективных теплообменников, созданных за последнее время, относятся разные конструкции теплообменных аппаратов с сребренными поверхностями. Применение оребрения со стороны [c.352]

Интенсификация работы кожухотрубчатых теплообменников связана главным образом с выравниванием термических сопротивлений на противоположных сторонах теплообменной поверхности. Этого достигают увеличением либо поверхности теплообмена Р, например оребрением ее со стороны теплоносителя с меньшим коэффициентом теплоотдачи р, либо увеличением коэффициента теплоотдачи путем рационального подбора гидродинамики теплоносителя. Последнее должно приводить к выравниванию скоростей и температур по сечению потока теплоносителя и, следовательно, к уменьшению термического сопротивления его пограничного слоя. Результаты исследований показывают, что именно сопротивление пограничного слоя является главным фактором, снижающим интенсивность теплопередачи. Рассмотрим два случая теплопередачи, когда термическое сопротивление определяется 1) межтрубным пространством 2) трубным пространством. [c.149]

Теплообменник работает следующим образом. Отработанный газ через патрубок 8 подается в нижнюю часть корпуса I. Проходя через сопло 7, образованное перегородкой 6 и экраном 9, горячий газ выходит через отверстие 10 в виде струи и поступает в щелевые каналы, образованные дисками 2, поверхностью вала 4 и корпусом I, где передает тепло поверхностям теплообмена. В результате теплообмена нагреваются диски 2 и нижняя поверхность вала 4. Тепло передается рабочей жидкости, находящейся внутри вала 4, которая, испаряясь, переходит в газообразное состояние, а газ конденсируется на (более холодной) внутренней поверхности верхней части вала 4 и внутреннем оребрении 3, а конденсат стекает в нижнюю часть, т.е. вал работает как термосифон. За счет теплоты конденсации поверхность нагревается, и через диски 2 тепло передается холодному воздуху, подаваемому через патрубок 15 и сопло 14. Нагретый воздух удаляют через патрубок 5. При повороте ротора нагретые части дисков передают тепло холодному воздуху, нагревая его. Ротор вращается навстречу входным потокам, реализуя противоток движения теплообменной поверх- [c.122]

Величина коэффициента сопротивления / определяется по графикам рнс. 9-7 и 9-8, составленным по Гримизону. Значения физических параметров и в этом случае определяются по температуре, находимой по формуле (8- 6). Графики рис. 9-7 и 9-8 справедливы для десяти и более рядов труб. Пучки из меньшего количества рядов обладают более высокими значениями коэффициента сопротивления. Так, например, значение коэффициента сопротивления пучка из четырех рядов больше на 8%. Для шероховатой поверхности значения коэффициентов теплообмена и сопротивления возрастают. Для очень шероховатых поверхностей зарегистрировано возрастание до 20%-В последнее время собрано много экспериментального материала по компактным теплообменникам, имеющим большие теплообменные площади, приходящиеся на единицу объема. Это достигается путем использования узких щелей, применения оребрения и других развитых поверх-20 307 [c.307]

Основные конструкции рекуперативных (поверхностных) теплообмен- ников кожухотрубные, труба в трубе , оросительные, погружные, пластинчатые, < пиральные, теплообменники с поверхностью, образованной стенками аппарата, и с оребренной поверхностью. [c.609]

Агрегат фреоновый испарительно-конденсаторный АИК-ЗОО/А (лист 175) предназначен для кондиционирования воздуха в составе холодильной машины ХМФУ175. Холодопроизводительность машины 440 кВт при температурах кипения —5° С и конденсации 35° С. Хладагент—фреон-12. В состав аппаратного агрегата входят теплообменные аппараты, выполненные из медных оребренных снаружи трубок диаметром 20X3 мм испаритель с площадью поверхности 200 м (по наружной оребренной поверхности) и расходом хладоносителя (воды) 80 м /ч. Масса испарителя 3120 кг конденсатор с площадью поверхности теплообмена 135 м , расходом охлаждающей воды 60 м /ч, массой 2240 кг теплообменник [c.80]

На основании проведенных исследований разработана Методика инженерного расчета воздушно-водяных теплообменников (ВВТ) со стерженьковым оребрением неподвижной теплообменной поверхности при оптимальном отношении расходов теплоносителей - (Увозд/ Увод opt 1200 = onst. [c.24]

Работа теплообменника осуществляется следующим образом. Газ от коллектора (32) по трубопроводу через патрубок (25) подается в крышку (2) и распределяется по теплообменным трубам (3). При этом для интенсификации процессов теплообмена осуществляется закручивание газа при небольших перепадах давления с помощью энергоразделителей (18), а наружная поверхность труб (3) — поперечно-оребренная. [c.227]

Существует множество конструкций ТА, и их классификация может проводиться по разным признакам. По характеру развития теплового режима во времени различают ТА, работающие в стационарном (неизменном во времени) и нестационарном (периодическом или циклическом) режимах. В большинстве случаев ТА работают в стационарном режиме (рекуперативные ТА), что обеспечивает постоянство всех параметров (главным образом температур) на выходе из аппарата. В поверхностных ТА теплота от горячего теплоносителя к холодному передается через разделяющую теплоносители поверхность (обычно это поверхности металлических труб). В контактных ТА обладающие физикохимическим свойством взаимной нерастворимости теплоносители имеют друг с другом непосредственный контакт. Различают ТА по виду обменивающихся теплотой теплоносителей жидкость—жидкость пар— жидкость газ—жидкость газ—газ. В зависимости от наличия фазовых превращений и технологического назначения ТА различают нагреватели, охладители, конденсаторы, испарители (кипятильники). По характеру движения теплоносителей внутри рабочего объема ТА бывают с вынужденным (принудительным) движением и с естественной циркуляцией теплоносителей. По способу организации прохождения теплоносителей через аппарат теплообменники разделяются на одно- и многоходовые. Встречаются ТА, в которых обмениваются теплотой не два, а три и более теплоносителей. По конструктивным признакам различают ТА трубчатые, пластинчатые, спиральные, с оребренньпйи теплообменными поверхностями и без оребрения, с наличием компенсации температурных расширений труб и кожуха и без такой компенсации, а также по некоторым другим конструктивньпй признакам. Различным аспектам теплообменной аппаратуры посвящена обширная литера-т>фа [1, 3-5, 8, 11-14, 16, 17,23, 34 ]. [c.338]

Существует много способов интенсификации теплопередачи оребрение трубных элементов теплообменников, применение пластинчато-оребренных теплообменных поверхностей, использование внутреннего оребре-ния и искусственной шероховатости, а также профилированных труб, применение в трубах различных турбу-лизаторов и насадок, выбор оптимальной геометрии ребра. Разработано несколько физических способов интенсификации наложение звуковых, ультразвуковых колебаний, электрических или магнитных полей, создание вибраций поверхностей нагрева, вращение поверхности нагрева. [c.6]

В этих уравнениях общий коэффициент теплопередачи относится к полной поверхности на стороне того или другого теплоносителя, включающей поверхность оребрения Лет соответствует средней величине основной поверхности, несущей оребре-ние (например, поверхности разграничивающих листов в пластинчатом теплообменнике) и T o характеризуют эффективность (к. п. д.) сребренной поверхности, включающей и основную поверхность, на стороне горячего и холодного потоков соответственно, т. е. поверхностей A . и Лх Ог и Ох—коэффициенты теплоотдачи, которые являются сложными функциями геометрии поверхности, свойств потока и условий течения. Кроме того, в уравнениях (1-2) фигурируют толщина стенки основной поверхности Ь и теплопроводность ее Хст- Наиболее сложно определение значений коэффициентов теплоотдачи а, особенно для поверхностей со сложной геометрией соответствующие расчетные уравнения или графики приводятся при рассмотрении отдельных типов развитых теплообменных поверхностей. [c.10]

Существенна также компоновка теплообменной поверхности пучки оребренных Т1рубок могут быть тесными или свободными, шахматными или коридорными в пластинчатых теплообменниках можно изменять расстояние между разграничивающими пластинами и т. д. Это приводит к определенны.м изменения.м в соотношениях между интенсивностью теплоотдачи и потерей катора и сказывается на габаритных и весовых характеристиках таплообменных аппаратов. Из краткого изложения существа затронутых вопросов следует, что решение поставленных задач достаточно сложно и требует рассмот рения взаимосвязи между большим числом переменных. Подход к решению подобных задач содержится в работах Гельфенбейна [6-1], а также Факса и Миллса [6-2]. [c.238]