Гидравлическое сопротивление пластинчатых теплообменников

Пластинчатые теплообменные аппараты характеризуются высокой интенсивностью процессов теплоотдачи и теплопередачи при умеренных гидравлических сопротивлениях. Их можно применять для рекуперации тепла между потоками рабочих сред в охладителях, подогревателях, конденсаторах и дефлегматорах. Теплообменники могут быть двухпоточными и многопоточными, то есть могут применяться для теплообмена между двумя рабочими средами (двухпоточные), а также для теплообмена между тремя, четырьмя и большим числом сред в одном аппарате. [c.692]

Гидравлическое сопротивление пластинчатых теплообменников определяется по формуле [c.103]

Особенности расчета коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления пластинчатых теплообменников приведены в [59]. [c.355]

Итак, результаты исследований закономерностей гидравлического сопротивления пластинчатых теплообменников, скомпонованных из четырех марок пластин ленточного и сетчато-поточного типа, подтвердили итоги аналитического рассмотрения соответствующей задачи. Опытным путем установлены величины коэффициентов пропорциональности в аналитически полученных зависимостях, что дает возможность не только рассчитывать потерю давления при течении вязких ньютоновских жидкостей в каналах пластинчатых теплообменников, но и вычислять значения величин средних эффективных градиентов скорости для каналов, образованных такими пластинами, что является особенно необходимым при решении задач, связанных с расчетом гидравлического сопротивления и теплообмена при течении по каналам аппаратов жидкостей, проявляющих аномалию вязкости. [c.115]

Приведенные в табл. 21 и на рис. 67, 68 и 69 данные свидетельствуют о том, что задачу о гидравлическом сопротивлении пластинчатых теплообменников течению в них неньютоновских жидкостей можно свести к аналогичной, решенной для каналов простейшей формы, например для круглой прямолинейной трубы. Другими словами, гидравлическое сопротивление каналов сложной конфигурации, каковыми, в частности, являются каналы в пластинчатых теплообменниках, можно вычислить по имеющимся в литературе формулам для каналов простейших форм после замены в них эффективного градиента скорости на средний эффективный градиент скорости для канала данного профиля. Выше было показано, что среднее значение эффективного градиента скорости для каналов сложного профиля может быть вычислено по формулам для каналов простейших форм после замены в этих формулах значения коэффициента пропорциональности на его же значение, но для канала данного профиля. [c.121]

Они также показали, что разработанные методы расчета пригодны для вычисления гидравлического сопротивления пластинчатых теплообменников течению разнообразных неньютоновских жидкостей, индекс течения которых находится в пределах от 0,3 до 1. Здесь необходимо отметить, что у подавляющего большинства неньютоновских жидкостей, перспективных для тепловой обработки на пластинчатых теплообменниках, индекс течения находится именно в таких пределах. Причем значение 0,3 встречается крайне редко. Чаще всего такие жидкости имеют индекс течения 0,5—1. [c.125]

Гидравлическое сопротивление пластинчатых теплообменников, по-видимому, можно в значительной степени уменьшить за счет совершенствования ввода и вывода газа, а также профиля пластин. [c.111]

Расчет гидравлического сопротивления пластинчатых теплообменников. Гидравлическое сопротивление для каждого теплоносителя определяют по формуле [8] [c.72]

Гидравлическое сопротивление гофрированных каналов пластинчатых теплообменников течению неньютоновских жидкостей. При решении задачи о гидравлическом сопротивлении пластинчатых аппаратов течению в них неньютоновских жидкостей возможны различные случаи задания реологических характеристик жидкости. Кривые течения или кривые консистентности жидкости могут быть заданы либо в форме графиков, либо в виде математических формул. Это накладывает отпечаток на метод решения задачи. [c.116]

Для каждого теплоносителя гидравлическое сопротивление в пластинчатых теплообменниках определяют по формуле [8] [c.35]

Авторское свидетельство СССР №1101657. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и снижение гидравлического сопротивления. Это достигается тем, что в пластинчатом теплообменнике, содержащем пакет в виде попарно собранных гофрированных пластин и размещенных между смежными парами пористых пластинчатых вставок, имеющих длину, большую длины пластин, и участки вставок, выходящие обоими концами за пределы пластин, соединенные между собою в шахматном порядке посредством крышек, последние выполнены с отверстиями, имеющими суммарное проходное сечение в каждой из промежуточных и двух крайних крышках вместе, не превышающее произведения удвоенной площади пластинчатой вставки на ее пористость /20/. [c.34]

В производстве пластинчатых теплообменников экономически целесообразно в одном аппарате применять два типа пластин. При этом можно получить три типа каналов малого (М), среднего (С) и большого (Б) гидравлических сопротивлений. В одном теплообменнике следует использовать только два типа каналов М и С или С и Б. Каналы типа М образуются пластинами с низким углом наклона гофр фу (пластины типа Н) каналы типа Б образуются пластинами с высоким значением угла наклона гофр фу+] (пластины типа В) каналы среднего гидравлического сопротивления образуются чередующимися пластинами Н и В. Если у соответствует каналу малого гидравлического сопротивления, образованному пластинами типа Н, то число таких пластин в аппарате составит [c.364]

Таким образом, эксперименты по гидравлическому сопротивлению гофрированных щелевых каналов пластинчатых теплообменников течению в них модельных и реальных неньютоновских жидкостей показали, что при соответствующей правильной записи числа Рейнольдса гидравлическое сопротивление таких каналов можно подсчитать по обычным уравнениям, которые применяют в случаях течения классических ньютоновских жидкостей, а для решения гидродинамических задач, связанных с течением в каналах сложного профиля жидкостей Шульмана, можно воспользоваться результатами теоретического решения таких задач для каналов простейших форм, используя, при этом форму записи значения среднего эффективного градиента скорости, присущего каналу данного профиля. [c.125]

Гидравлическое сопротивление определяют для аппарата известной конструкции и размеров. При этом расчет, например, кожухотрубчатого аппарата значительно отличается от аппарата воздушного охлаждения, пластинчатого или спирального теплообменника. В специальной литературе для каждого типа теплообменных аппаратов приводится методика гидравлического расчета, учитывающая специфику их устройства и работы. Иногда на основе обработки экспериментальных данных по гидравлическому сопротивлению теплообменников приводятся эмпирические уравнения, которые имеют ограниченное применение и пригодны только для аппаратов данного типа. [c.617]

В последнее время распространены пластинчатые разборные теплообменники, отличающиеся интенсивным теплообменом, простотой изготовления, компактностью, малыми гидравлическими сопротивлениями, удобством монтажа и очистки от загрязнений. [c.143]

Приводимые ниже элементы расчета пластинчатых теплообменников применимы в том случае, если теплоносители находятся в однофазном состоянии. Цель проектного расчета пластинчатого теплообменника — определение необходимой поверхности теплообмена, числа пластин, схемы их компоновки и гидравлического сопротивления. [c.432]

Геометрическая характеристика всех пластинчато-ребристых поверхностей приведена в табл. 9-3. Эти сведения необходимы для расчета пластинчато-ребристых поверхностей наряду с данными о теплоотдаче к гидравлическом сопротивлении. Следует отметить, что величина поверхности теплообмена, заключенной в единице объема, обозначенная р, соответствует объему с одной стороны потока, ограниченному двумя пластинами, между которыми находятся ребра данного типа. Эту поверхность нельзя относить к полному объему теплообменника, так как в каналах для второго теплоносителя может быть использована развитая поверхность другого типа. В гл. 2 содержатся некоторые полезные геометрические соотношения, которые можно использовать совместно с данными табл. 9-3 для определения поверхности в единице объема, а также отношения свободного и полного сечений теплообменника. [c.119]

Пластинчатые теплообменники. Поверхностью теплообмена в этих теплообменниках являются гофрированные параллельные пластины (рис. 13-14, а), с помощью которых создается система узких каналов (рис. 13-14, в) шириной 3-6 мм, с волнистыми стенками. Поскольку скорость движения жидкости в таких каналах значительна (1-3 м/с), то коэффициенты теплопередачи в пластинчатых теплообменниках достигают больших значений [3000-4000 Вт/(м К)] при сравнительно невысоких гидравлических сопротивлениях. [c.343]

Стремление к компактности и уменьшению металлоемкости в сочетании с созданием благоприятных условий для проведения теплообмена характерно для всех новых конструкций теплообменных аппаратов. В спиральных теплообменниках (рис. IV. 26) обеспечивается возможность движения жидкости с высокими скоростями и создания чистого противотока. Это позволяет достичь высоких коэффициентов теплопередачи при максимально возможной средней разности температур. Недостаток этих аппаратов — сложность очистки поверхностей теплообмена от загрязнений. Этот недостаток исключается в конструкции пластинчатых теплообменников (рис. IV. 27), представляющих собой пакет тонких гофрированных пластин, снабженных промежуточными прокладками. Последние с помощью стяжного устройства обеспечивают герметичное соединение пластин. На каждой пластине имеются три прокладки. Большая прокладка ограничивает пространство, в котором движется первая жидкость, а малые прокладки герметизируют отверстия, через которые проходит вторая жидкость. Путь, проходимый обеими жидкостями показан на рис. IV. 27. Благодаря малому расстоянию между пластинами (3—6 мм) достигаются значительные скорости движения и высокие коэффициенты теплопередачи [до 4000 Вт/(м2-К)] при сравнительно низком гидравлическом сопротивлении. Недостаток этих аппаратов состоит в том, что диапазон рабочих температур и сред ограничен термиче- [c.358]

Таким образом, наряду с ограниченным числом рекомендаций по учету влияния градиента вязкости на гидравлическое сопротивление при неизотермическом течении жидкостей в прямолинейных трубах и щелевых каналах обращает на себя внимание то обстоятельство, что и имеющиеся рекомендации не в полной мере могут давать при вычислениях сопоставимые результаты. Что касается таких сложного профиля каналов, которые образуются между теплопередающими пластинами пластинчатых теплообменников, то для них в рассматриваемом аспекте исследования вообще ранее не проводились. В связи Рис. 58. Гидравлическое сопротив-С чем автором предпринята по- ление пакета пластин марки 1-0,5 пытка восполнить этот пробел. "Р неизотермическом течении (по- [c.103]

Экспериментальное исследование гидравлического сопротивления гофрированных каналов пластинчатых теплообменников течению вязких ньютоновских жидкостей. Гидравлическое сопротивление гофрированных каналов течению в них вязких ньютоновских жидкостей изучалось автором на установке, включающей в себя два промышленных пластинчатых теплообменника и один трубчатый. Оба пластинчатые аппарата содержали по пакету теплопередающих пластин с поверхностью теплопередачи 0,5 м каждая. Пакет первого из них был набран из сетчато-поточных пластин марки 1-0,5Е конструкции УкрНИИхиммаша, а второй — из пластин марки ПГ-0,5 ленточно-поточного типа. Техническая характеристика пластин и образуемых ими каналов была следующей [c.109]

При вынужденном движении теплоносителя внутри труб круглого и плоского сечений в трубчатых и ламельных аппаратах, а также в зазоре между пластинами в пластинчатых аппаратах важную роль играет правильный выбор скорости теплоносителя. Возможны два случая выбора скорости его движения. Если опыт конструирования аппаратов для какой-либо конкретной жидкости имеется, то скорость ее движения в аппарате можно принять на основе практических данных, например, воспользовавшись ориентировочными значениями рабочих параметров аппаратов, приведенных в табл. 30. Иногда скорость движения жидкости может быть строго обусловлена в задании на проектирование. При проектировании теплообменника с учетом выбранного или заданного значения скорости движения жидкости вычисляют гидравлическое сопротивление, по которому в дальнейшем выбирают насос. [c.165]

Высокой интенсивностью теплообмена и малой металлоемкостью на единицу теплопередающей поверхности отличаются пластинчатые теплообменники, выполненные в виде собранных в пакеты параллельных гофрированных или негофрированных пластин. Зазоры между соседними пластинами шириной 3-6 мм представляют волнистые или плоские щелевые каналы для движения теплоносителей (рис. 3.49, а). Скорости движения теплоносителей в таких каналах значительны (1-3 м/с), поэтому коэффициенты теплоотдачи в пластинчатых TOA достигают больших значений (до 3000-4000 Вт/(м К)) при сравнительно невысоких гидравлических сопротивлениях. На рис. 3.49, б представлена общая схема противоточного движения теплоносителей в пластинчатом TOA. [c.306]

Экономичность пластинчатых теплообменников характеризуется тем, что при одной и той же поверхности теплообмена на их изготовление требуется на 25—30% меньше металла, чем на изготовление кожухотрубчатых теплообменников. В то. же время благодаря значительным скоростям движения жидкости по каналам, образуемым пластинами, коэффициент теплопередачи в пластинчатых теплообменниках в 1,3—1,5 раза выше, чем в кожухотрубчатых. К достоинствам относятся, кроме того, малые гидравлические сопротивления, а также возможность легкой разборки, очистки и сборки, что обеспечивает стабильный теплообмен. [c.183]

Геометрические характеристики пластинчато-ребристых поверхностей, приведенные в табл. 1.76, необходимы для их расчета наряду с данными о гидравлическом сопротивлении и теплоотдаче. Следует отметить, что величина поверхности теплообмена, заключенная в единице объема и обозначенная Р, соответствует объему с одной стороны потока, ограниченному двумя пластинами, между которыми находятся ребра данного типа. Эту поверхность нельзя относить к полному объему теплообменника, так как в каналах для второго теплоносителя может быть использована развитая поверхность другого типа. [c.576]

Пластинчатые теплообменники. В последнее время благодаря интенсивному теплообмену, простоте изготовления, компактности, малым гидравлическим сопротивлениям, удобству монтажа и очистки от загрязнений получили распространение пластинчатые разборные теплообменники. [c.150]

При выборе пластинчатых теплообменников помимо определения поверхности охлаждения необходимо рассчитывать схемы компоновки пластин и гидравлические сопротивления потокам кислоты и воды. [c.194]

Таким образом, при расчете теплообменников в качестве исходных данных, определяемых в результате расчета схемы, принимают величины потоков и значения температур, давлений, концентраций и энтальпий на входе и выходе из аппарата. В результате теплового расчета теплообменника определяют его поверхность, поперечное сечение и высоту, а также гидравлические сопротивления по прямому и обратному потокам. Для трубчатых аппаратов определяют, кроме того, длину и число трубок, а для пластинчато-ребристых — число каналов по всем потокам. [c.183]

При 2 = 0,55 и нагрузке II = 0,60 получим суммарное гидравлическое сопротивление для пластинчатого теплообменника [c.111]

Как видно, в этом случае имеет смысл применять пластинчатые теплообменники вместо кожухотрубных. Это позволяет сократить поверхность теплопередачи внешних теплообменников на 38% без увеличения гидравлического сопротивления системы. Еще большая эффективность применения этих теплообменников возникает в тех случаях, когда требуется вместо одного устанавливать последовательно два или три стандартных кожухотрубных теплообменника. [c.111]

Другим интересным решением подобной задачи является конструкция герметического полимеризатора (фиг. 98), у которого увеличение поверхности теплообмена достигнуто благодаря встроенному в кольцевое пространство реактора с диффузорно-винтовым перемешивающим устройством 10 пластинчатого сварного теплообменника 5. Эта конструкция создана в НИИ мономеров синтетического каучука Она позволяет значительно увеличить удельную поверхность теплообмена (пластинчатый теплообменник является современным видом теплообменного устройства), обеспечить равномерность температурного поля и уменьшить габариты аппарата. При необходимости обеспечения заданного гидравлического режима, определяемого числом Рейнольдса, с одновременным отводом большого количества тепла, количество элементов встроенного пластинчатого теплообменника можно увеличивать, соответственно изменяя ширину кольцевого пространства. При определении мощности, потребляемой на перемешивание в этом полимеризаторе, следует учитывать гидродинамическое сопротивление пластинчатого теплообменника при циркуляции рабочей жидкости. Экранированный электродвигатель 1 с клеммовой коробкой 13 заполнен трансформаторным маслом. Примененная здесь система конвективной циркуляции трансформаторного масла при сочетании с внешней рубашкой охлаждения является более эффективной в сравнении с внутренним змеевиковым охлаждением без циркуляции масла [97]. Охлаждаемый термобарьер 2 надежно изолирует электрочасть от теплового воздействия корпуса 3 полимеризатора. Патрубки 4 и 12, 8 и 9 служат для технологических целей. Коллекторная часть 6 пластинчатого теплообменника посредством патрубков 7 и 11 соединяется с системой циркуляции охлаждающей жидкости. [c.222]

Гидравлическое сопротивление пластинчато-ребристого теплообменника, скомпонованного из типовых секций, равно сумме сопротивлений секций, соединенных последовательно. При этом сопротивление каждой секции определяется как сумма сопротивления рабочей поверхности и местных сопротивлений в распределителях и коллекторах. Например, сопротивление по тракту прямого потока в непереключаюш,ихся каналах (см, рис. 13) [c.285]

Теплоотдача и гидравлическое сопротивление Б пластинчато-ребристых теплообменниках. Вопросы теплового и гидравлического расчетов пластинчатых теплообменников достаточно подробно изложены в ряде работ [40, 41, 43, 50, 77, 84, 100]. Наиболее полное описание результатов исследовайия более 50 типоразмеров пластинчато-ребристых теплообменников дано в монографии Кейс.д и Лондона [50]. Данные по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению для каждого типа оребренной поверхности авторы [c.102]

Как видно из примеров 1 и 2, уменьшение массы аппаратов сопровождается увеличением гидравлических сопротивлений и, следовательно, ростом энергетических затрат на их преодоление. Окончательный выбор наилучшёго варианта из пяти теплообменников (двух кожухотрубчатых и трех пластинчатых) — задача технико-экономического анализа. [c.36]

Пластинчатые теплообменники характеризуются рядом преимуществ компактностью, относительно высокой скоростью теплообмена, низким гидравлическим сопротивлением, легкостью чистки, равномерным распределением жидкости, легкостью замены или добавления пластин для увеличения производительности. Широкое распрострацение их ограничено давлением 15 кгс/см и температурой 150° С. [c.118]

Из рис. 1 и 2 видно, что коэффициенты гидравлического сопротивления в пластинчатых теплообменниках намного выше, чем в трубах, при одинаковых числах Рейнольдса. Однако скорости потока между пластинами намного ниже и обычно находятся в пределах от 0,1 до 3 м/с в зависимости от типа пластин и условий эксплуатации. Длина пластин, 1еобходимая для достижения заданных значений числа единиц переноса теплоты NTU, намного меньше, чем в трубах, так что потери давления при равных характеристиках теплопередачи нередко бывают меньше, чем при течении в трубах. [c.83]

Преимущества пластинчатых теплообменников компактность (легко набираются поверхности теплообмена в сотни квадратных метров), исключительно вьюокая эффективность теплообмена [коэффициенты теплопередачи достигают 3800 вт/(м2,град) и более при малом гидравлическом сопротивлении], легкость разборки и чистки. Недостатки невозможность работы при вьюоких давлениях [c.76]

Контактный аппарат с промеокуточными теплообменниками, показанный на рис. М4, представляет собой цилиндрический корпус с расширением в нижей части для снижения гидравлического сопротивления нижних слоев" контактной массы (в этих слоях находится в 2 раза больше контактной массы, чем иа первых.двух). Теплообменники 1, 2 выполненм нз вертикальных трубок, ввальцованных в трубные ренштки. Перед последним слоем катализатора размещен пластинчатый теплообменник 3, [c.41]

Низовцев В.М. Экспериментальное исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления в компактных пластинчато-ребристых теплообменниках Тешюфизические проблемы промышленного производства. // Тезисы докладов Международной теплофизической школы. Тамбов, 1992, С. 121. [c.650]

В кннгс изложены основы теории, расчета и конструирования пластинчатых и спиральных теплообменников для химической и пищевой промышленности. Освещены вопросы теплоотдачи и гидравлических сопротивлений в пластинчатых и спиральных теплообменниках, описаны методы и приведены примеры проектных и проверочных расчетов. [c.2]

Вычисление Нм. Величина Нм зависит от веса теплообменника и от характера распределения этого веса по температурам от 20 до 50° К- Вычисления проделаны для пластинчато-ребристого теплообменника с многоходовыми (прерывистыми) ребрами, изображенными в нижней части фиг. 2. Расстояние между пластинами равно 6,35 мм. Необходимые размеры теплообменника представлены в табл. 2 они вычислены по известным физическим свойствам водорода [12] и по обобщенным уравнениям для теплоотдачи и гидравлического сопротивления, которые были получены в результате опытов с воздухом (эти измерения проделаны компанией Марстон Эксцельсиор ). [c.141]

Целью этой статьи является, во-первых, изучение в общей форме вопросов экономики теплообменников газоразделитель-ных установок глубокого охлаждения, т. е. анализ основных факторов, определяющих экономичность теплообменника количества энергии, необходимого для покрытия возникающих в теплообменнике потерь холода и преодоления гидравлического сопротивления, эксплуатационных расходов, а также первоначальной стоимости теплообменника и, во-вторых, отыскание таких критериев, которые бы позволили создать оптимальную конструкцию пластинчато-ребристого теплообменника при минимальной сумме первоначальной стоимости и эксплуатационных расходов. Можно показать, что расходы, связанные с теплообменной аппаратурой, являются существенной частью полной стоимости процесса разделения газов (например, при получении кислорода из воздуха или дейтерия из водорода). Такой же анализ может быть проведен и для других типов теплообменников с различными рабочими характеристиками и первоначальной стоимостью. [c.247]

Пластинчатые теплообменники применяются в тех случаях, когда коэффициенты теплоотдачи на обеих сторонах теплообыенной поверхности сравнительно невелики и близки друг к другу. Они отличаются большой компактностью, малым весом, низкой теплоемкостью, высоким коэффициентом теплопередачи н незначительным гидравлическим сопротивлением. В пластинчатых теплообменниках в 1 пакета размещается до 1000 теплообменной поверхности. [c.429]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология