Коэффициент загрязнения поверхности теплообмена

Загрязнение поверхности. Если данные, характеризующие загрязнение поверхности теплообменника, отсутствуют, то считается, что коэффициенты, учитывающие влияние этого фактора, могут быть выбраны произвольно. Сведения о влиянии слоя загрязнения на поверхности и о термическом сопротивлении отложений однородных слоев различных веществ применительно к расчетам промышленных теплообменных аппаратов приводятся в справочниках. Влияние слоя загрязнения представляют обычно в виде величины, обратной коэффициенту теплопроводности. Если коэффициент теплопроводности Хот л и толщина слоя загрязнения ботл на поверхности известны, то величину Яотл/ботл, называемую коэффициентом термической проводимости загрязнения, можно выразить так [c.210]

На коэффициент теплопередачи большое влияние оказывает и степень загрязнения поверхности теплообмена. В табл. 5.2 показано, как уменьшается коэффициент теплопередачи после очистки теплообменных аппаратов. [c.134]

Очистку внутренней поверхности теплообменных труб от загрязнений проводят реже, чем очистку водяных кожухотрубных теплообменников, а во многих случаях не производят вообще. Это обусловлено тем, что в АВО коэффициент теплопередачи в большинстве случаев определяется коэффициентом теплоотдачи со стороны воздуха ан. п. Если в процессе эксплуатации отмечается непрерывное увеличение разности давлений между входящими и выходящими потоками, то это свидетельствует о постепенном загрязнении пространства аппарата. Внутреннюю поверхность труб очищают методами, аналогичными используемым для водяных кожухотрубных теплообменников. [c.158]

Известно, что чем больше скорость движения среды, омывающей поверхность теплообменной трубы, тем меньше вероятность загрязнения поверхностей теплообмена. Это в свою очередь обеспечит стабильность коэффициента теплопередачи. Кроме того, при больших скоростях движения теплообменивающихся потоков коэффициент теплопередачи значительно возрастает. [c.181]

Очистка теплообменных аппаратов. При использовании теплоносителей, выделяющих осадки и оказывающих коррозионное действие на аппаратуру, поверхность теплообмена покрывается слоем Загрязнений, обладающих низкой теплопроводностью, что снижает коэффициент теплопередачи. Очистку аппаратов от загрязнений производят периодически. Продолжительность работы между очистками зависит от допускаемой степени загрязнения и от скорости загрязнения поверхности теплообмена и может колебаться от нескольких дней до нескольких месяцев (и более). [c.440]

Взаимодействие с маслами. Компрессоры без смазки сложны и дороги. Поэтому взаимодействие хладагента с маслом практически неизбежно. Если хладагент плохо растворяет масло (как, например, аммиак), то неизбежный унос частиц масла из компрессора в конденсатор и далее в испаритель приводит к загрязнению поверхности теплообменных аппаратов и ухудшению теплопередачи. Необходима частая дозаправка масла в компрессор и выпуск его из испарителя. Предпочтительнее хладагенты, хорошо растворяющие масла. Снижение коэффициента теплопередачи испарителя у них не так заметно. Можно обеспечить возврат масла из испарителя в компрессор, что упрощает эксплуатацию. [c.30]

Преимущества аппаратов- с принудительной циркуляцией увеличение коэффициента теплопередачи возможность выпаривания вязких растворов, для которых естественная циркуляция невозможна уменьшение поверхности теплообмена уменьшение загрязнения поверхности теплообменных трубок при выпаривании кристаллизующихся растворов возможность работы аппарата при малой разности температур греющего пара и раствора. [c.170]

Исходные данные расчетов расходы и температуры теплоносителей, их физические свойства, форма и размеры теплопередающей поверхности и всего аппарата, материальное исполнение элементов аппарата, живые сечения и размеры каналов по ходу теплоносителей, площадь и масса аппарата, схема тока теплоносителей в аппарате, ряду и комплексе, термические сопротивления загрязнений, зазоры (протечки), расчетные ограничения, коэффициенты запаса поверхности, допустимые погрешности расчета и пр. Все конструктивные данные соответствуют стандартам (или нормалям) теплообменных аппаратов. Они подготовлены в виде компактных таблиц для одного типоразмера аппарата (ограниченный проектный расчет) либо для возможного набора типоразмеров (полный проектный расчет). Характерная структура полных проектных расчетов (шифр БС-ПР) приведена на рис. 6 (см. Приложение 9). [c.37]

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]

Даже сравнительно небольшое загрязнение поверхности теплообмена сводит почти на нет эффект от применения при изготовлении теплообменной аппаратуры материалов с более высоким коэффициентом теплопроводности. [c.464]

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]

Одним из способов повышения коэффициента теплопередачи в теплообменных аппаратах может являться рециркуляция потока продукта, позволяющая повысить скорость омывания рабочей поверхности при заданной производительности и компоновке аппарата. Опыт показал, что применение частичной рециркуляции основного потока продукции с отбором части его в количестве, равном производительности аппарата, позволяет не только интенсифицировать теплопередачу в аппарате, но и повысить стабильность его работы, благодаря уменьшению загрязнений поверхности теплообмена вследствие повышения скорости движения рабочей среды в каналах. При охлаждении высокоагрессивных сред с повышенной начальной температурой удается снизить до допустимого предела начальную температуру горячей среды и повысить долговечность деталей теплообменника. [c.242]

Значения коэффициента теплопроводности указанных загрязнений во много раз ниже коэффициента теплопроводности стальной стенки аппарата (А, 50 Вт/(м-К), поэтому термическое сопротивление стенки заметно увеличивается при наличии на ней даже тонкого слоя загрязнений. Увеличение термического сопротивления стенки из-за загрязнений, имеющихся на ней, существенно ухудшает теплопередачу интенсивных теплообменных аппаратов, таких как конденсаторы с водяным охлаждением, испарители для охлаждения жидкостей, льдогенераторы и т. п. Поверхности теплообменных аппаратов следует периодически очищать от загрязнений, а в некоторых случаях вести непрерывную фильтрацию протекающей жидкой среды. [c.534]

Опыт эксплуатации промышленных теплообменных аппаратов свидетельствует о том, что часто действительные коэффициенты теплопередачи в них оказываются значительно более низкими, чем расчетные значения. Объясняется это тем, что на теплопередающих поверхностях аппаратов в процессе эксплуатации отлагаются различные загрязнения, оказывающие. дополнительное термическое сопротивление тепловому потоку. Оценка величины этого термического сопротивления имеет для конструктора важное, иногда решающее значение, так как часто именно оно определяет эффективный коэффициент теплопередачи проектируемого аппарата. [c.346]

Основные достоинства всех кожухотрубчатых теплообменников — их компактность и малый расход металла на единицу поверхности теплообмена. Недостатком кожухотрубчатых теплообменников является их склонность к загрязнению теплообменивающихся поверхностей. С увеличением толшины отложений на поверхностях труб коэффициент теплопередачи постепенно уменьшается, и теплообмен ухудшается. [c.181]

Коэффициенты теплопроводности наиболее часто встречающихся в аппаратостроении металлов, сплавов и отложений на стенках труб приведены в табл. 8. Больщим термическим сопротивлением обладают загрязнения — различные осадки, накипь, масляные и жировые пленки на поверхности теплообмена, имеющие низкие коэффициенты теплопроводности. Для вязких жидкостей характерными загрязнениями на поверхностях теплообменных аппаратов являются отложения солей и механических взвесей с водяной стороны и грязевые (парафинистые и коксовые) с топливной. [c.45]

В межтрубном пространстве размещение труб по верщинам треугольников, а для загрязненных сред — по вершинам квадратов. В теплообменных аппаратах с неразборным межтрубным пространством (с неподвижными трубными решетками и с температурными компенсаторами) трубы размещают по верщинам треугольников, что обеспечивает более плотное расположение труб в пучке и позволяет увеличить поверхность теплообмена, уменьшить проходное сечение межтрубного пространства и, следовательно, увеличить скорость потока и коэффициент теплоотдачи. [c.22]

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]

Поддерживая внутреннюю поверхность валков в чистом состоянии, т. е. не допуская образования отложения минеральных солей и загрязнений, приносимых водой, можно резко повысить теплообмен и тем самым повысить степень охлаждения. Эти отложении имеют низкий коэффициент теплопроводности (примерно [c.151]

Практические значения коэффициента теплопередачи в теплообменной аппаратуре. В расчетной практике часто используются данные заводских наблюдений за работой теплообменной аппаратура. Практически наблюдаемые значения общего коэффициен13 теплопередачи (к) изменяются в довольно широких пределах, что объясняется значительными колебаниями множества параметров, влияющих на величи чу к, а именно—характера и скоростей потоков, характера и величины загрязнений поверхности нагрева, разнообразия конструкций геплообменной аппаратуры и т. п. [c.242]

Требования к теплообменному аппарату не только разнообразны, но отчасти п противоречивы. Например, теплообменник всегда желательно эксплуатировать с возможно большим коэффициентом теплопередачи. Это влечет за собой повышение скорости движения рабочей среды или введение турбулизаторов в поток среды, омывающей рабочую поверхность при этом часто недопустимо увеличение гидравлических потерь в теплообменниках. Кроме того, желательна возможность разборки рабочей части аппарата для осмотра и очистки поверхности теплообмена от загрязнений, но при этом остается требование надежной герметичности системы каналов, не допускающей даже незначительную утечку рабочей среды из аппарата или проникновение одной среды в другую. Можно привести примеры и других противоречивых требований к теплообменнику. [c.6]

При обслуживании теплообменных аппаратов кроме повседневных операций по включению их в работу, установлению заданного режима и выключению необходимо следующее очистка поверхностей теплообмена от загрязнений, уменьшающих коэффициент теплопередачи проведение мероприятий по снижению коррозии выявление и устранение неплотностей в самом аппарате и трубопроводах проведение профилактического ремонта и испытаний на прочность и плотность. [c.533]

Удаление минеральных отложений и механических загрязнений. Очистка теплообменных поверхностей конденсатора, охлаждающих рубашек компрессора и трубопроводов производится с целью удаления минеральных отложений в виде солевой накипи (водяного камня), биологических загрязнений (растительная слизь, водоросли) и меха1нических загрязнений (песок, ил, окалина и ржавчина) и масла. Очистке подвергаются поверхности при толщине слоя накипи и продуктов коррозии 1,5—2,0 мм. Например, слой накипи толщиной 0,1 мм уменьшает коэффициент полезного действия конденсатора на 35% [126]. Коррозия в конденсаторах холодильных установок зависит от условий на поверхности труб со стороны жидкого хладона и со стороны воды охлаждения. Надо учитывать, что при определенных условиях хладоны нестабильны, а продукты их разложения весьма активны. [c.126]

Влияние загрязнения поверхностей из профильных листов на теплообмен и сопротивление при работе на жидком топливе рассматривалось в работах [20, 21 ]. Кроме того, на заводе Экономайзер были проведены опыты по определению коэффициентов теплопередачи опытного воздухоподогревателя при сжигании в камере сгорания легкого турбинного топлива. Опыты [20] выполнены на теплообменнике с поверхностью теплообмена 12 м при сжигании легкого турбинного топлива ДЛ и ДЗ с коэффициентом общего избытка воздуха 1,1 — 1,2 и к. п. д. камеры сгорания примерно 90%. Продукты сгорания температурой 300—350° С подавались в волнистые каналы, воздух температурой 10—30 С подавался в двууголь- [c.76]

Анализ работы теплообменного оборудования (по коэффициенту теплообмена) показывает, что эффективно действующая площадь теплообмена значительно ниже фактической и в ряде случаев составляет всего 30-70 %. Это свидетельствует о наличии загрязнений на поверхности теплообменных трубок. Действительно, снижение температуры газа, приходящееся на перепад давления в 0,1 МПа, в среднем по УКПГ-1АВ составляет 1,35°С, по УКПГ-5В - [c.19]

Для упрощения примера величины, которые выбираются или рассчитываются обычным образом, будем также считать заданными размер теплообменных труб н X б = 16 X 1.6 мм, материал — сталь марки 10 число труб в пучке п = 243 площадь проходного сечения для пирогаза (по трубному пространству) /тр = = 0,0313 м коэффициент теплоотдачи при конденсации парогазовой смеси, вычисленный по уравнению (4.74), ко = 8000 Вт/(м К) коэффициент теплоотдачи со стороны кипящего этилена, вычисленный по формуле для пузырькового-, кипения жидкости в большом объеме, аохл = И75 Вт/(м - К) суммарное термическое сопротивление стенки трубы и загрязнений на ней ст-Ь з = = 0,00026 м К/Вт частный коэффициент теплопередачи, включающий термические сопротивления, которые можно принять постоянными вдоль поверхности конденсации [c.204]

Применение средств вычислительной техники значительно облегчает процедуру расчета и выбора теплообменной аппаратуры. В проектных институтах нефтепереработки и нефтехимии применяются программы теплового и гидравлического расчета на ЭВМ конденсатора парогазовой смеси, тер лосифонных кипятильников, теплообменников, в которых осуществляется нагрев или охлаждение продуктов. Исходными данными для расчета служат тепловая нагрузка, температурный режим, теплофизические свойства сред, термические сопротивления загрязнений. Результаты счета — коэффициент теплопередачи, расчетная и рекомендуемая площади поверхности теплообмена, геометрическая характеристика аппаратов и их гидравлическое сопротивление. [c.115]

Наиболее широко применяют разборные пластинчатые теплообменники (рис. XXII-17), в которых гофрированные пластины 2 отделены одна от другой прокладками 3. Пластины сжимаются между неподвижной 1 и нажимной 4 плитами, образуя теплообменную секцию. В каждой пластине имеются четыре отверстия одно для ввода среды в пространство между пластинами, одно — для вывода среды и два — для сквозного прохода среды. Малая толщина пластин и очень высокая турбулентность за счет рифления поверхности обеспечивают более высокие коэффициенты теплопередачи по сравнению с кожухотрубчатыми. Монтаж и демонтаж этих аппаратов осуществляется достаточно быстро, очистка теплообменных поверхностей требует незначительных затрат труда. Серийно выпускаемые разборные теплообменники могут работать с загрязненными рабочими средами при размере твердых включений не более 4 мм. Применение современных материалов для изготовления пластин и прокладок позволяет использовать подобные аппараты в агрессивных средах, например, при охлаждении 98,5 % серной кислоты с температурой 130—140 °С. [c.581]

Система охлаждения насосно-циркуляционная, что позволяет эксплуатировать установку при трех способах распределения жидкого аммиака по теплообменной поверхности испарителя-конденсатора. При эксплуатации по первому способу жидкий хладагент подается насосом в верхнюю часть межтрубного пространства аппарата, а неиспарившаяся часть его вместе с парами, маслом и загрязнениями поступает в циркуляционный ресивер. Благодаря вынужденному движению жидкого аммиака термическое сопротивление у поверхности труб аппарата уменьшается в 2—2,5 раза, а коэффициент теплопередачи аппарата достигает 2000—2500 Вт/(м -К). При работе по второму способу наружная поверхность труб орошается кипящим аммиаком с помощью струйновихревых форсунок (рис. XIV.4). Третий способ работы предусматривает ис- [c.262]

Топочные газы обладают и рядом недостатков, из-за которых часто возникает необходимость использовать другие, более дорогие теплоносители (водяной пар, электронагрев и т. п., см. далее). Топочные газы загрязняют теплообменные поверхности, поскольку могут содержать золу и недогоревшее топливо - сажу. Такие загрязнения существенно увеличивают термическое сопротивление процессу теплопередачи, которое при использовании топочных газов и без того имеет высокие значения, поскольку коэффициенты теплоотдачи от газов к теплообменным поверхностям не превышают 40-60 Вт/(м К) (см. табл. 3.1). Кроме того, топочные газы обладают весьма малой объемной теплоемкостью - около [c.282]

В выпарном аппарате, которая должна быть в пределах 1—2,5 мкек. На коэффициент теплопередачи сильно влилет состояние теплообменной поверхности. При отложении на стенках греющих трубок солей, окислов металлов и других загрязнений коэффициент теплопередачи снижается, поэтому теплообменные аппараты необходимо регулярно промывать и чистить. Загрязнение греющих поверхностей зависит от конструкции выпарных аппаратов и условий их эксплуатации. Конструкция выпарных аппаратов должна исключать возможность кипения раствора в греющих трубках, так как при этом на их поверхности кристаллизуются соли. Кипение раствора [c.302]

При подборе испарителей и конденсаторов среднюю разность температур А/принимают равной 3—5 С для кожухотрубя э х аппаратов и 8—12 °С при охлаждении воздуха в камерах и конденсаторах с воздушным охлаждением. Если занижена площадь теплообменной поверхности при выборе аппарата или коэффициент теплопередачи уменьшился вследствие загрязнений и осадков при эксплуатации, средняя разность температур Ai возрастает. Для отвода необходимой теплоты в испарителях приходится поддерживать более низкую температуру кипения /д. а в конденсаторах растет температура конденсации 4- С повышением или снижением Iq всего на 1 °С расход электроэнергии увеличивается на 3—4 %. [c.99]

Теплообменные аппараты классифицируют по различным признакам. Например, по способу передачи тепла их можно разделить на две группы поверхностные и смешения. На рис. 1.1 представлены классификация и номенклатура теплообменпых аппаратов. Требования к промышленным теплообменным аппаратам в зависимости от конкретных условий применения весьма разнообразны. Основными требованиями являются обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при возможно меньшем гидравлическом сопротивлении компактность и наименьший расход материалов надежность и герметичность в сочетании с разборностьк и доступностью поверхности теплообмена для механической очистки ее от загрязнений унификация узлов и деталей технологичность механизированного изготовления широких рядов поверхностей теплообмена для различного диапазона рабочих температур, давлений и т. д. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология