Общий коэффициент теплообмена

Основная задача теплового расчета теплообменника заключается в установлении величины общего коэффициента теплопередачи /С, определяемого уравнением (6.2). Поскольку при определении /С термические сопротивления загрязнений г 1 оцениваются ориентировочно (см. табл. 7 приложения), частные коэффициенты теплоотдачи а допустимо рассчитывать по упрощенным формулам. Такой подход значительно упрощает методику инженерных расчетов теплообменной аппаратуры и облегчает программирование задач в случае их решения с использованием ЭВМ. [c.149]

Соотношение (4) позволяет использовать уравнения, описывающие теплообмен при вынужденной конвекции, также и для случая естественной или смешанной конвекции, по крайней мере для нахождения хорошего первого приближения. Уравнение (4) показывает, что относительное направление вынужденной и естественной конвекций (одинаковое или противоположное направление скоростей) не влияет на общий коэффициент теплоотдачи. Этот вывод согласуется с экспериментальными данными, за исключением узкой области неустойчивости в случае противоположного направления скоростей, в которой Ке(ог и Ог одного порядка величины. [c.93]

Влияние большой разности коэффициентов теплоотдачи. Достаточно проанализировать смысл общего коэффициента теплопередачи, чтобы понять определяющую роль при постановке исследований того теплоносителя, на стороне которого тепловая проводимость меньше. Например, для радиатора автомобиля, где происходит передача тепла от воды к воздуху, необходимо, чтобы у опытной модели было выдержано точное геометрическое подобие с воздушной стороны, поскольку даже при развитой поверхности произведение коэффициента теплоотдачи к воздуху на эффективность ребра и на площадь теплообменной поверхности обычно меньше, чем произведение коэффициента теплоотдачи на площадь поверхности со стороны воды. В подобных случаях часто [c.312]

При испытании теплообменников практически трудно измерить температуру трубок, поэтому для расчетов удобно представить теплообмен между потоками в виде уравнения, содержащего общий коэффициент теплопередачи к [c.155]

Необходимо отметить, что на работу теплообменных блоков огромное влияние оказывает состояние поверхности теплообмена. В процессе эксплуатации на поверхности постоянно откладываются загрязнения, снижающие общий коэффициент теплопередачи в соответствии с формулой [c.84]

Работа теплообменных аппаратов характеризуется общим коэффициентом теплопередачи К, который определяется расчетным путем [в ккал/(м -ч-°С)]. [c.180]

Методы расчета пенных теплообменников основаны на результатах исследования теплопередачи при пенном режиме в различных условиях. В любом случае основными данными для расчета теплообменника служат кинетические показатели — общий коэффициент теплопередачи коэффициент массоотдачи при теплообмене р, а также тепловой к. п. д. аппарата т]т, характеризующий полноту протекания теплообмена. [c.89]

Получение расчетных уравнений, выражающих в явном виде зависимости (11.21) и (11.22), производилось экспериментально, путем определения влияния отдельных параметров на скорость процесса [42, 165, 178]. В ходе исследований определяли общий коэффициент теплопередачи [К , Вт/(м -°С)] и коэффициент массопередачи при теплообмене [р, кг/(м -ч)] по формулам [c.96]

Особенности процесса испарения воды с поверхности пленки затрудняют установление общего коэффициента теплопередачи аппарата и усложняют расчет. Если принять в качестве движущей силы тепло- и массообмена разность средних температур пленки воды и воздуха по влажному термометру, сопротивление сухому и влажному теплообмену можно выразить одной величиной и упростить расчет. [c.195]

Это равносильно тому, что лучистый теплообмен в системе пламя — сТенки камеры составляет 54% по отношению к тому количеству тепла, которым бы обменивались две близко расположенные абсолютно черные плоские поверхности площадью имеющие температуры 7 и Т . Общий коэффициент теплопередачи через отражающие стенкн равен [c.248]

Общий коэффициент теплопередачи, как известно, находится в прямой зависимости от теплопроводности материала и в обратной зависимости от толщины стенки теплообменных элементов. Однако во многих случаях из-за высоких давлений тепло-обменные элементы вынуждены изготавливать толстостенными многослойными из материалов с низкой теплопроводностью , что в значительной мере усложняет конструкцию и иногда приводит к ошибочным решениям и авариям. Это особенно важно учитывать при разработке и эксплуатации теплообменных элементов, работающих в коррозионных средах. Большинство неметаллических материалов, применяемых для антикоррозионных покрытий поверхностей теплопередачи, обладают весьма низкой теплопроводностью. Сравнительно незначительные изменения толщины антикоррозионного слоя, нанесенного на металлическую поверхность, вызывают резкое снижение общего коэффициента теплопередачи и могут быть причиной опасных нарушений технологического режима. Вместе с тем, неудовлетворительная антикоррозионная защита теплообменной поверхности может приводить к преждевременному разрушению теплообменных элементов и опасным последствиям, связанным с образованием взрывоопасных сред. [c.182]

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]

Часто неудовлетворительная конструкция аппарата получается в тех случаях, когда необходимо осуществить теплообмен мteждy технологическим потоком, имеющим большой расход, но малое изменение температуры, и потоком, имеющим малый расход, но большой диапазон изменения температуры. Примером такого аппарата может служить высокотемпературный конденсатор, охлаждаемый водой. В таких условиях наряду с различными схемами тока теплоносителей полезно рассмотреть вопрос о замене охлаждающей среды, например вопрос о целесообразности использования воздушного охлаждения, вместо водяного. , -Задача выбора рациональных скоростей теплоносителей может быть обоснованно решена только путем проведения оптимального расчета, на основе сравнения большого количества конкурирующих вариантов. Пределы скоростей, приведенные выше, имеют сугубо ориентировочный характер. Увеличение скоростей потоков лимитируется, как правило, повышением гидравлических сопротивл е-ний, поэтому верхний предел скорости ограничен располагаемым снижением давления. В конвективных теплообменниках следует наилучшим образом разрешить компромисс между величиной гидравлического сопротивления и коэффициентом теплоотдачи. Например, коэффициент теплоотдачи от жидкости или газа, текущих в межтрубном пространстве, пропорционален скорости потока в степени 0,6. Гидравлическое сопротивление пропорционально квадрату скорости. Отсюда следует, что чем выше доиуекаемое гидравлическое сопротивление, тем более высокого значения, коэфг фициента теплоотдачи можно достичь. Следует, однако, иметь в виду, что коэффициент теплоотдачи от данного потока может весьма слабо влиять на значение общего коэффициента теплопередачи (не быть лимитирующим). [c.339]

Вторая поправка определяется в общем случае теплообменом излучением через слой исследуемого вещества и тепловыми потерями через крепежные детали стержня и электроды термопар. Поправка на излучение существенно зависит от природы исследуемого вещества, и для ее оценки приходится использовать сведения об интегральном коэффициенте пропускания слоя как функции температуры. Если вещество практически не поглощает излучение, поправка АЯл(0 становится постоянной прибора и может тоже определяться с помощью градуировочных опытов. Поправка АЯт(0 на утечки теплоты по крепежным деталям стержня и термопарным электродам при постоянном монтаже тоже может рассматриваться как постоянная прибора и либо вычисляться аналитически, либо отыскиваться из опытов с вакуумированным слоем (совместно с поправкой А Ял). [c.74]

Блоки 31—40. Расчет частных коэффициентов теплоотдачи (а ,- иаг,), общего коэффициента теплопередачи (А ) и теплообменного к. п. д. (тЦт 1-ж тарелки. Определяется количество охлаждающей воды ( в,)) поступающей в зону . [c.121]

Величина коэффициента излучения изменяется в щироких пределах и это затрудняет расчеты по точным уравнениям, учитывающим, что общий коэффициент излучения С1-2 всегда несколько меньше любого из оэффициентов излучения участвующих в теплообмене тел. Поэтому вместо С1-2 в расчет часто вводят коэффициент излучения того тела, которое отдает тепло посредством излучения, т. е. приближенно принимают Сх-2 = Сь [c.255]

В действительности, в процессе абсорбции, особенно в статических условиях, и при небольших скоростях жидкости и газа газообразная и жидкостная пленки, очевидно, имеются. Однако такой подход к обоснованию методики расчета абсорбционных аппаратов, по нашему мнению, не способствует изучению процесса абсорбции. Для расчетов по теплопередаче частные коэффициенты или коэффициенты теплоотдачи необходимы, так как между участвующими в теплообмене теплоносителями находится разделяющая их твердая стенка, обладающая определенным термическим сопротивлением, и числовые значения коэффициента теплопередачи зависят от этого термического сопротивления стенки и от теплообмена между теплоносителями и стенкой. В диффузионных процессах обе фазы находятся в непосредственном соприкосновении, и поэтому общий коэффициент массопередачи для каждой пары жидкости и газа зависит исключительно от их свойств и скорости протекания жидкости и газа, и нет никакой необходимости вводить частные коэффициенты. Тем более, что практически опытным путем непосредственно величины этих частных или пленочных коэффициентов определить не представляется возможным. Гораздо проще и надежнее сразу определить опытным путем общий коэффициент массопередачи в зависимости от условий проведения процессов, как коэффициент скорости переноса массы из одной фазы в другую. [c.592]

Обычно анализ работы теплообменника начинается со сбора данных для расчета общего коэффициента теплопередачи U. Гилмор [30] детально описал эту процедуру. Необходимые для расчета данные получают измерением скоростей потоков, температур и давлений на входе и выходе теплообменника. Если одной из сред, обмениваю-ющихся теплотой, является охлаждающая вода или конденсирующийся пар, то можно рассчитать скорость воды или пара при условии, что с достаточной точностью известны теплоемкость (либо теплота испарения), скорость потока и температура другой участвующей в теплообмене среды. Когда тепловые нагрузки на обеих сторонах теплообменника совпадают с точностью до 10%, допустимы последующие расчеты. Если же расхождение намного больше 10 %, то может оказаться необходимым взять пробы жидкости, проанализировать их и более точно определить теплоемкость или теплоту испарения. Возможно, потребуется оснащение системы более точными счетчиками или расходомерами, а также дополнительными приборами для измерения температуры. Однако в большинстве случаев для получения контрольных данных подходят обычные промышленные приборы. [c.156]

Величину коэффициента теплопередачи к можно определить с помощью уравнений (122), (123), а также экспериментально. Многие изготовители обо-])удования в технической характеристике теплообменных аппаратов сообщают значение общего коэффициента теплопередачи, принятое при проектировании этого оборудования. Эти данные, а также данные, полученные при эксплуатации, — основные источники будущих разработок. Уравнения (122), (123) различаются менчду собой только величиной поверхности. Одно из них относится к потоку, текущему внутри трубок, а другое — к потоку, омывающему наружную поверхность этих трубок. Величина общего коэффициента теплопередачи изменяется при изменении величины поверхности так, чтобы соблюдалось равенство [c.158]

Рекуперация—процесс восстановления или использования отбросных продуктов и, в частности, тепла отходящих газов. Процесс рекуперации заключается в пропуске горячих отходящих газов от генераторов, печей и аппаратов, сжигающих газ, через теплообменное устройство, нагревающее воздух или газ. Благодаря применению рекуператоров повышается общий коэффициент использования газа. Наибольшее распространение в промышленности получили игольчатые рекуператоры из чугуна. [c.154]

Примечание. В формулах приняты следующие обозначения а— коэффициент температуропроводности, м-/ч -Х—коэффициент теплопроводности, Вт/Чм- С) ср-тепло-емкость газа при постоянном давлении, Дж/(кг °С) —средняя движущая сила теплопередачи, °С ДС—движущая спла массопередачи, выраженная в единицах концентрации (кг м , моль/м ) О—количество перенесенной массы, кг р — количество перенесенной теплоты, Дж Г—межфазная поверхность, эквивалентная поверхности теплообмена, м= т—время работы аппарата, с, ч р—плотность, кг/м" О—коэффициент молекулярной диффузии, м/с —общий коэффициент теплоцередачи, Вт/(м °С) а — частный коэффициент теплоотдачи, Вт/(м - С) гОр—линейная скорость потока, м/с I — характерный линейный размер, м —кинематический коэффициент вязкости газа, м с К—общий коэффициент массопередачи, кг/(м- ч) б—коэффициент массопередачи, м/ч [прп теплообмене—кг/(м ч)] —инерционно-вязкостный критерий (видоизмененный критерий Рейнольдса для газа). [c.90]

Этот случай теплообмена имеет много общего с теплообменом между кипящим слоем и помещенным в него теплообменным аппаратом и в то же время отличается некоторыми особенностями и численными значениями коэффициента теплоотдачи. Особенности процесса определяются прежде всего особенностью движения кипящего слоя у наружных и внутренних поверхностей теплообмена. [c.75]

Значение этого коэффициента показывает, насколько легко тепло может передаваться из одной среды в другую в данном теплообменнике. А это в свою очередь зависит от препятствующего теплообмену сопротивления, создаваемого средами и материалом поверхностей теплообмена. Полное сопротивление (величина, обратная общему коэффициенту теплопередачи или теплопроводности) равно [c.172]

Анализ работы прямоточно-противоточных теплообменников может быть проведен на основе следуюпщх допущений 1) теплообмен осуществляется в стационарных условиях 2) общий коэффициент теплопередачи К и удельные [c.428]

АХМ — технологические системы, в блоках которых осуществляются теплообменные (нагрев и охлаждение, конденсация и кипение) и массообменные (абсорбция, десорбция и ректификация) процессы. Обобщенными внутренними параметрами, отражающими особенности и интенсивность этих процессов, являются частные и общие коэффициенты тепло-массообмена. Анализ параметрической чувствительности сводится к оценке влияния каждого параметра на возможность получения требуемого количества холода Со при заданном сочетании независимых внешних параметров /в. Ь, /р и к определению допустимых пределов изменения внутренних параметров. [c.192]

Значения а даны на рис. I—69. Из него видно, что коэффициент теплообмена лучеиспусканием л при вн = Гв — Гн= 10° С для камер охлажденных продуктов равен 4,2 Вт/ /(м К), а в камерах мороженых продуктов (t = —20° С) этот коэффициент равен 3,3 Вт/(м К), что для гладкотрубных батарей составляет заметную долю в общем коэффициенте теплопередачи. В ребристых батареях значения коэффициентов облученности меньще в 3—4 раза и соответственно значительно меньше доля теплообмена лучеиспусканием в общем теплообмене. Коэффициент облученности [c.68]

Общий коэффициент теплообмена включающий теплообмен конвекцией и радиацией, определяют по формуле [c.121]

Обработка результатов опытов по массообмену представляет большие трудности, чем обработка опытных данных по теплообмену, так как в последнем случае возможно непосредственное определение коэффициентов теплоотдачи путем измерения температуры стенки. Трудностями экспериментального определения общего коэффициента массопередачи и невозможностью непосредственного определения частных коэффициентов массопередачи объясняется отсутствие в настоящее [c.62]

Крофте и Гамбле [29] изучали теплоотдачу к кипящей воде в парогенераторе, обогреваемом жидким металлом. Греющей средой в парогенераторе являлась эф-тектическая смесь 1МаК (22% Ыа и 78% К), движущаяся в кольцевом зазоре. В работе определялись только общие коэффициенты теплопередачи для всей трубы, но авторы попытались также установить средние значения коэффициента теплоотдачи к жидкости. Теплообменная труба была изготовлена из нержавеющей стали марки 18-8 наружным диаметром 25,4 мм и внутренним 22 мм. наружный диаметр внешней трубы 38 мм, а внутренний [c.55]

Для выявления значения других факторов необратимости в общем коэффициенте полезного действия процесса, как-то потерь при теплообмене, имеющем реальный АТ, потерь при трении и других потерь в компрессоре и детандере, потерь вследствие гидравлических сопротивлений, потерь холода в окрулсающую среду, можно поступить и следующим образом. [c.104]

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]

Поперечноточный витой теплообменник установки АКГЖ-30, выпускаемой промышленностью, характеризуется теплообменной поверхностью 11,8 и предназначен для переработки 180 ж воздуха в час. В то же время изготовленный и испытанный теплообменник Т-3 с поверхностью 1,85 обеспечивает теплообмен 180 м ч воздуха при недорекуперации в 7,5 С, а теплообменник Т-1 с поверхностью 2,78 — при недорекуперации в 5° С. Поверочный расчет теплообменника установки АКГЖ-30 выявил, что средняя скорость воздуха в межтрубном пространстве составляет всего 5,2 м/сек благодаря этому коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности трубок 02=84,6 ккал/- ч- град, а общий коэффициент теплопередачи кр =74 ккал/-ч-град, что и определяет необходимость в большой поверхности теплопередачи. [c.231]

Перемешивающее устройство может быть помещено в циркуляционную трубу, оформленную в виде теплообменной камеры 7. Для увеличения поверхности теплообмена камеру иногда снабжают вертикальными ребрами 8, благодаря которым удельная поверхность теплообмена доводится до 25 м м/ т. е. достигает той же величины, что и в обычных реакторах со встроенными трубчатыми теплообменниками. Реагирующая жидкость проходит через мешалку со скоростью около 2 м1сек и циркулирует в реакторе со скоростью порядка 0,5—1 м1сек, что обеспечивает общий коэффициент теплопередачи до 460 вт/ м град). [c.333]