Теплообменники с ребристой поверхностью

Рис. 1.21. Пластинчато-ребристая поверхность теплообменника (паянная твердым припоем) для газовой турбины, изображенной на рис. 1.20.

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 качестве подогревательных устройств в сушилках используются как обычные кожухотрубчатые теплообменники, так и калориферы с ребристой поверхностью, применяемые для подогрева воздуха. Расчет калориферов трубчатого типа ничем не отличается от расчета теплообменников (глава 6). Ребристые калориферы выбирают по каталожным данным [79, 49, 95]. Расчет их аналогичен расчету теплообменников. Коэффициент теплопередачи в калориферах при паровом обогреве может быть определен с достаточной степенью точности по формуле [49] [c.305]

На рис. 9-3—9-9 показано большое количество разновидностей пластинчато-ребристых поверхностей. Применение пластинчато-ребристых поверхностей особенно целесообразно, когда осуществляется теплообмен между двумя газовыми потоками, так как при этом развитая поверхность может быть эффективно использована на обеих сторонах аппарата. Они позволяют сосредоточить в единице объема большую поверхность теплообмена. При конструировании таких теплообменников имеются широкие возможности [c.115]

На рис. 1 приведены типичные пластинчато-ребристые поверхности, используемые для газов. Изменением геометрических параметров каждого типа поверхиости можно получить большой набор различных поверхностей. Хотя обычно применяются поверхности, имеющие по пять— восемь ребер на 1 см, встречаются и поверхности с 16 ребрами на 1 см. Наиболее распространена толщина ребер 0,1—0,25 мм. Высота ребер может изменяться от 0,25 до 2 см. Пластинчато-ребристые теплообменники, на поверхности которых размешено по шесть ребер иа 1 см, обеспечивают поверхность теплообмена 1300 м- на единицу объема. Эта поверхность примерно в 10 раз выше, чем в обычном кожухотрубном теплообменнике с трубками диамет- )ом 19 мм и с таким же объемом. При рабочей скорости около 3 м/с коэффициенты теплоотдачи в компактных теплообменниках составляют 1800 Вт/(м-.К). [c.97]

К специальным аппаратам относятся теплообменники с ребристыми поверхностями теплообмена. В этих теплообменниках поверхности теплообмена выполняют из труб с различными ребрами (рис. 10-15). Такие теплообменники применяют в тех случаях, когда условия теплоотдачи по обеим сторонам стенки трубы различны, например в трубе происходиг конденсация греющего пара, а снаружи труба омывается потоком нагреваемого воздуха. Значения коэффициентов теплоотдачи по обеим сторонам трубы существенно отличаются от греющего пара к стенке трубы 1 - 10 000 ккал/(м -ч-град), а от стенки к нагреваемому воздуху 2 = 10—50 ккал/(м -ч-град). Для улучшения теплоотдачи от стенки трубы к воздуху с наружной стороны трубы делают ребра. При наличии ребер наружная поверхность трубы увеличивается, в результате чего значительно улучшается теплоотдача. [c.238]

Установка ABO взамен водяных холодильников на АВ и АВТ не вызывает трудностей, а объем работы по подготовке площади невелик. Срок службы ABO намного больше, чем аппаратов водяного охлаждения, и приводы вентиляторов в воздушной атмосфере работают почти без повреждений. В аппаратах с водяным охлаждением трубы подвергаются коррозии со стороны технологического потока и со стороны воды. Из-за отложений накипи и загрязнений снижается коэффициент теплопередачи поэтому аппараты нужно часто останавливать для чистки и ремонта. Кроме того, при этом приходится создавать резервные поверхности теплообмена. В ABO коррозия и загрязнения ребристой поверхности труб со стороны воздуха незначительны. Ориентировочно соотношение затрат на обслуживание и ремонт водяных и воздушных теплообменников составляет 4 1. Поскольку воздух почти не вызывает коррозии, трубы для ABO можно изготавливать из более дешевых материалов, чем для кожухотрубчатых теплообменников. Наружная поверхность труб в ABO не нуждается в частой чистке. Недостатком ABO является сильный шум, создаваемый работающими вентиляторами. [c.177]

При обработке газа низкого давления для увеличения эффективности процесса теплопередачи рекомендуется применять ребристые трубки. Теплообменники, изготовленные с применением таких трубок, легче и дешевле. Во многих случаях используются геликоидальные змеевики, наваренные на ребристую поверхность, с небольшими расстояниями между витками. Обычно коэффициент теплопередачи от газовой пленки для такой поверхности находится в пределах 7,32—19,53 ккал/(м2.ч-°С). Особое внимание при эксплуатации этих теплообменников нужно уделить хорошему распределению потока поперек трубчатого змеевика и контролю температуры на кончиках ребер. [c.166]

Разновидности конфигураций пластинчато-ребристых поверхностей, показанные на рис. 9-3—9-9, наиболее часто встречаются в современной практике любые две из этих поверхностей могут быть скомбинированы между собой, образуя сложный теплообменник типа сэндвича с перемежающимися каналами для теплоносителей. Пластинчато-ребристые поверхности в зависимости от типа ребра подразделяются на поверхности с гладкими, жалюзийными, пластинчатыми и волнистыми, а также со стерженьковыми и перфорированными ребрами. [c.115]

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]

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]

Высокие скорости закалки (и-Г)-плазмы можно получить несколькими способами, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Самый простой способ закалки состава высокотемпературных потоков — смешение последних со струями холодных газов и жидкостей при этом скорость закалки достигает 10 К/с. Следующий способ — газодинамическое охлаждение газов в сопле Лаваля однако после охлаждения в конфузоре температура газа вновь повышается в области торможения газового потока, вследствие чего опять необходимо ставить теплообменник. Наконец, поток газа можно охладить в рекуперативном теплообменнике в виде трубчатых или ребристых поверхностей теплообмена. Изменение скорости закалки в зависимости от температуры и предельные зависимости показаны на рис. 10.12. Зависимости 1 л 2 показывают влияние температуры и давления на скорость закалки при затоплении высокотемпературного потока холодными газами зависимость 3 характеризует скорость закалки в сопле Лаваля кривая 4 расчет скорости закалки в теплообменнике. Оптимальная скорость закалки [c.512]

Теплообменники с ребристой поверхностью. При нагревании воздуха и газов паром чаще всего пользуются нагревательными приборами, снабженными р е б р и с т ы 1М и, поверхностями теплообмена. [c.350]

Для изготовляемых из алюминиевых сплавов пластинчато-ребристых теплообменников расстояние между гладкими листами (высота гофра) составляет от 3 до 15 мм. Для жидкостей и конденсирующихся паров обычно используют ребра высотой от 3 до 7 мм, а более высокие ребра используются для газов. Алюминиевые листы имеют толщину от 0,7 до 1,5 мм, а толщина металла, из которого изготовляют ребра, колеблется от 0,1 до 0,4 мм и в редких случаях достигает 0,8 мм. В этих теплообменниках удельная поверхность достигает 900...1500 м на 1 м объема пакета. На 100 мм ширины пакета приходится от 40 до 70 ребер. В теплообменниках с гладкими ребрами толщиной 0,1 мм число ребер на 100 мм ширины пакета достигает до 120, а удельная поверхность доходит до 2500 мУм . Для кожухотрубчатых теплообменников этот параметр составляет от 40 до 150 м /м [c.140]

Техническое совершенство теплообменных аппаратов характеризуется их габаритными размерами, массой, энергозатратами на прокачивание теплоносителей, тепловыми нагрузками, технологичностью конструкций, эксплуатационными качествами, стоимостью. Трудность сочетать эти требования очевидна. В этих условиях использование гладких трубок становится нерациональным. Новые требования обусловили проведение интенсивных исследований, направленных на улучшение теплопередачи, результатом которых стало появление теплообменных аппаратов новых типов. При этом определились два основных направления развития использование развитых поверхностей (сребренных трубок, пластинчато-ребристых поверхностей и т. п.) и усовершенствование конструкций теплообменников, направленное, главным образом, на увеличение скорости теплоносителей и повышение степени турбулентности потоков (рациональная компоновка элементов, оптимальные проходные сечения, применение турбулизирующих-вставок и т. п.). Первое направление за последние годы получило более широкое распространение. Были созданы новые типы развитых теплообменных поверхностей как трубчатых, так и пластинчатых, отличающихся различными геометрическими и рабочими характеристиками, материалами, технологией изготовления. [c.4]

ОКНО в стенке трубы для подсоса ХОЛОДНОГО воздуха 3 — заслонка для регулирования расхода воздуха 4 — наклонная шайба для стекания сконденсировавшихся паров 5 — входной и выходной патрубки системы водяного охлаждения 6 — ствол трубы 7 — металлический конусный теплообменник с ребристой поверхностью 8 — охлаждающая вода 9 — ребра для увеличения поверхности теплообмена. [c.194]

В зависимости от назначения и условий работы теплообменника при его изготовлении могут быть использованы различные ребристые насадки. Результаты исследования более чем 50 пластинчато-ребристых поверхностей, которые можно разделить на шесть типов [с гладкими непрерывными ребрами, волнистыми, прерывистыми, чешуйчатыми, шиповыми и перфорированными ребрами (рис. И)], приведены в литературе [33]. [c.275]

Сформулированные требования явились причиной интенсивных исследований, направленных на улучшение теплопередачи, результатом которых было появление новых типов теплообменных аппаратов. При этом определялись два основных направления развития 1) усовершенствование конструкций теплообменников, направленное главным образом на увеличение скоростей теплоносителей и повышение степени турбулентности потоков (рациональная компоновка элементов, оптимальные проходные сечения, применение турбулизирующих вставок и т. п.) 2) использование развитых поверхностей (сребренных трубок, пластинчато-ребристых поверхностей и т. п.). [c.5]

В табл. 3-1—3-4 приведены численные характеристики пластинчато-ребристых поверхностей, в частности, величина теплообменной поверхности, заключенной в единице объема ( 3, м-/м )-, следует подчеркнуть, что она относится к единице объема, ограниченного параллельными пластинами и содержащего развитую поверхность данного типа на другой стороне теплообменника (т. е. в системе каналов для другого теплоносителя) может использоваться поверхность иного типа, и поэтому вне конкретного решения бессмысленно относить теплообменную поверхность к полному объему теплообменника. Все необходимые пересчеты могут быть выполнены на основании уравнений (3-1) — (3-8). [c.143]

Разнообразие способов выполнения ребристой поверхности, т. е. различная густота ребер, их величина, форма и толщина, затрудняет сопоставление экспериментальных результатов. Так как ребристые трубы чаще всего применяются для нагревания воздуха, то для этого случая имеется ряд эмпирических уравнений. Однако этого рода теплообменники с успехом могут быть применены и для других газов, поэтому большой интерес представляет обобщенное рещение задачи. [c.167]

Три последующие параллельно работающие теплообменника , 9 и /О с ребристой поверхностью труб отводят тепло сжатия газов в вакуум-насосе. При этом охлаждении дополнительно конденсируются вода и смола,, которые удаляются в отбойной колонне 11, представляющей собой цилиндрическую емкость высотой 3 и диаметром 0,9 м. Вода и смолы из отбойной колонны за счет разности давлений направляются в нижнюю часть смолоотделителя. [c.68]

За последнее время для уменьшения количества сточных вод четко определилась тенденция перехода с водяного охлаждения на воздушное, что позволяет на 70—80% сократить расход воды и значительно уменьшить количество промышленных стоков, требуюших очистки. Срок службы аппаратов воздушного охлаждения намного больше, чем аппаратов водяного охлаждения, и приводы воздушных вентиляторов работают почти без повреждений. В аппаратах воздушного охлаждения коррозия и загрязнение ребристой поверхности труб со стороны воздуха незначительны. Поскольку воздух почти не вызывает коррозии, трубы для аппаратов воздушного охлаждения можно изготавливать из более дешевых материалов, чем для кожухотрубчатых теплообменников. В аппаратах воздушного охлаждения нет необходимости в частой чистке наружной поверхности труб. [c.66]

Таким образом, в многопоточном пластинчато-ребристом теплообменнике соотношение поверхностей теплообмена, которое необходимо для построения диаграммы Я—Т и определения среднеинтегральной разности температур, само оказывается функцией температурных распределений. Поэтому при составлении расчетных соотношений для построения диаграммы Q—Г пластинчато-ребристого теплообменника требуется принципиально иной подход по сравнению с расчетом теплообменника типа труба в трубе . Например, в трехпоточном пластинчато-ребристом теплообменнике (см. рис. 3) тепло от потока 1 может передаваться потоку 2 через поток 3, т. е. ребро, находящееся в потоке 3, воспринимая тепло от потока 1, только частично отдает его потоку 5, частично же путем теплопроводности потоку 2. Следовательно, в этом случае нельзя выполнять расчет с помощью коэффициента теплопередачи, определяемого выражениями (31) и (32). При этом поверхность теплообмена в соответствии с уравнением (3) определяется [c.292]

Типы и конструкции ребристых теплообменников. Теплообменники с ребристыми поверхностями нагрева применяются в тех случаях, когда теплообмен происходит между теплоносителями, иа которых один имеет большой, а другой, наоборот, очень малый коэффициент теплообмена. Увеличивая поверхность теплообмена путем оребрения ее со стороны теплоносителя с малым коэффициентом теплообмена, тем самым увеличивают количество передаваемого тепла и со стороны неоребрен-ной поверхности. В ребристых теплообменниках жидкость или конденсирующийся пар проходит внутри трубок, а воздух или дымовые газы. [c.50]

Ребристые стальные и латунные трубки в небольших количествах изготовляются напрессовкой на них прямоугольных пластин или круглых шайб. Для получения надежного контакта между трубкой и ребрами и предохранения их от коррозии ребристые трубки оцинковывают или лудят. При больших масштабах производства изготовление ребристых трубок и теплообменников механизировано и автоматизировано. Автоматы навивают на трубки спирали из ленты (рис. 1-23,я), образующие ребристые поверхности, или осуществляют проволочное биспиральное оребрение (рис. 1-23,ж). Припайка спиралей к трубке припоем производится [c.51]

Применение ребристых труб позволяет увеличить поверхность теплообмена на той стороне труб, где а минимален, т. е. увеличение эффективной поверхности позволяет сбалансировать термическое сопротивление. В тех теплообменниках, где одним из потоков является газ низкого давления, сторона низкого давления должна иметь ребристость. Хорошим примером в данном случае являются установки утилизации отходящего тепла и воздушные холодильники. Ребристая поверхность трубок позволяет уменьшить образование продуктов распада в ребойлерах и других испарительных аппаратах. Ножеобразные края ребер исключают возможггость полного покрытия поверхности трубок загрязняющими веществами. [c.165]

Необходимая поверхность теплообмена определяется охлаждающей средой и конструктивными особенностями аннаратуры. Для кожухотрубчатых теплообменников общий коэффициент теплопередачи представлен на рис. 177. Для теплообменников труба в трубе с ребристой поверхностью внутренних труб общий коэффициент теплопередачи можно принять равным 161,11 ккал/(м2.ч-°С). Если для охлаждения раствора применяется вода, то скорость ее циркуляции зависит от допустимой температуры на выходе из холодильников. Так как удельные теплоемкости воды и охлаждаемого раствора амина очень близки, то скорость циркуляции воды можно принять равной скорости циркуляции аминового раствора. Если в качестве хладагента используется окружающий воздух, то змеевики аминового холодильника и конденсатор верха колонны выполняются как один аппарат. Для определения эксплуатационных расходов в этом случае также необходимо рассчитать общую тепловую нагрузку. Эксплуатационные расходы нри охлаждении воздухом складываются из затрат электроэнергии па привод вентиляторов п расходов на обслу-/кивание этих вентиляторов и охлаждающей поверхпостн. [c.275]

Тепловые характеристики двух поверхностей могут быть сопоставлены с помощью графика зависимости / Ке Ой от / (Ке. О/ ) , по которому можно сравнить коэффициенты теплоотдачи при равных затратах мощности на прокачку и на единицу поверхности. При равных значениях Р Л или/(Ке/Д/г) для ребристой поверхности с наибольшим значением / Яе. В потребуется наименьшая п.тощадь поверхности теплообмена при равной тепловой эффективности. При этом (1) и (2) могут быть преобразованы таким образом, что станет возможно сравнение эффективности поверхности путем сопоставления объема теплообменников. Умножение каждого уравнения на 4/1/- =4о/0/1 позволяет оценить зависимость аЛ/К от Р/У. Таким образом, при равных затратах мощности на прокачку и на единицу объема теплообменника сравниваются объемы при равной тепловой эффективности. [c.101]

Для нагрева жидкостей в емкостях и реакторах служат погружные теплообменники. Эти теплообменники изготавливают из материала АТМ-1 в виде стаканов, П-образных элементов или змеевиков с ребристой поверхностью, соединенных между собой соединительными элементами. Для охлаждения агрессивных сред служат оросительные теплообменники из графитопластовых труб собранных в звенья через соединительные элементы. Оросительные теплообменники работают на воздухе при непрерывном орошении водой. [c.267]

X Теплообменники с ребристыми поверхностями. При нагревании вовдуха и газов паром чаше всего пользуются нагревательными приборами, снабженными ребристыми поверхностями теплообмена. [c.319]

Поверхность теплообмена в теплообменниках труба в трубе может быть образована не только гладкими, но и ребристыми трубами. Применяются ребристые трубы с продольными ребрами (фиг. 359). Как и в других конструкциях, ребристыетрубы применяются для выравнивания условий теплообмена с обеих сторон теплообменной поверхности. Более густую, вязкую жидкость, от которой коэффициент теплоотдачи а меньше, чем от другой, пускают со стороны ребер, т. е. в меж-трубное пространство. На фиг. 360 изображен теплообменник труба в трубе с ребристой поверхностью теплообмена, применяемый в нефтяной промышленности. Для увеличения компактности в нем применено вместо фланцевого ниппельное соединение. [c.382]

Теплообменники пластинчатого типа получают в последнее время все большее распространение ввиду их большой компактности. Конфигурадия пластинчато-ребристых поверхностей, встречающихся в современной практике, разнообразна. Пластинчато-ребристые поверхности в зависимости от типа ребра подразделяются на поверхности с гладкими, жалюзийными, пластинчатыми, волнистыми, а также со стерженьковыми ребрами [46 ]. Жалюзийные ребра выполняются путем прорезания пластины и отгибания полоски материала в поток газа через определенные интервалы. Этим достигается разру шение пограничного слоя и повышение интенсивности теплообмена по сравнению с наблюдающейся на поверхностях с гладкими ребрами при тех же условиях движения. Отношение поверхности теплообмена к объему между пластинами составляет для пучков труб 200— 400 м м , а для пластинчато-ребристых аппаратов 800—2000 (в зависимости от геометрии оребрения). [c.217]

Для пластинчатых теплообменников значения можно рассчитать по данным В. М. Кэйса и А. Л. Лондона [46], В. М. Антуфьева [4], В. А. Андреева [1] и.др. Однако авторы этих работ предупреждают о трудностях интерпретации и определения пределов применимости имеющихся экспериментальных данных, так как на результаты существенно влияет толщина ребра, геометрия его передней кромки, материал. Кэйс и Лондон говорят лишь о наличии известной аналогии в расчетах. Поэтому приводимые этими авторами данные могут быть использованы лишь ориентировочно, в порядке первого приближения для расчетов регенеративных теплообменников. Для профиля пластинчато-ребристой поверхности, использованной в регенеративном теплообменнике Аппаратебау Мюлау , данные о теплоотдаче со стороны жидкости и пара нам неизвестны. [c.221]

Воздух и пары агента. Теплоотдача со стороны воздуха или парообразного холодильного агента в аппаратах холодильных установок всегда ниже, чем второй среды (хладоносителя, теплоносителя или холодильного агента). Поэтому в воздушных аппаратах н теплообменниках пар — жидкость осуществляется развитие поверхности со стороны газа. До, сих пор чаще всего применяли аппараты в виде пучков оребренных труб. Для дополнительной турбулизации потока при поперечном обтекании оребренных труб может быть использовано проволочное оребрение, оребрение спиральными (винтовыми) ребрами, создание гофрированных и волнистых, разрезных и перфорированных ребер [46]. По данным В. М. Антуфьева, тепловая эффективность труб с поперечными разрезными ребрами в 1,5—1,8 раза выше, чем у труб с неразрезанными ребрами. При использовании пластинчато-ребристых поверхностей турбулцзация потока и интенсификация теплоотдачи могут быть достигнуты уменьшением длины гладких ребер вдоль потока, применением жалюзийных, гофрированных, перфорированных, стерженьковых и других типов ребер. [c.282]

Погружные теплообменники. Поверхность теплообмена этих теплообменников состоит из отдельных стаканов с ребристой поверхностью — трубка Фильда (рис. 19, о), П-образных элементов (рис. 19, б), змеевиков (рис. 19, в, г), составленных из графитопластовых труб из графитопласта АТМ-1, и угольников (рис. 19, в), погруженных в аппарат или ванну, заполненных жидкостью, которую необходимо нагревать или охлаждать. [c.28]

В СШ., начиная с 1942 г., проводились исследования различных пластинчатых развитых поверхностей, в частности, пла-стинчато-ребристых поверхностей, которые нашли широкое применение в теплообменниках газотурбинных установок, авиационных систем, низкотемпературных установок и т. п. В значительной своей части результаты этих исследований обобщены в работе Кейса и Лондона 3-1] и ниже будут рассмотрены более подробно. Здесь от.метим, что высота ребер, соответствующая расстоянию между пластинами, разграничивающими теплоносители, изменяется в пределах от 4,6 до 12,3 мм, а толщина ребер— от 0,1 до 0,25 мм полная поверхность теплоотдачи, отнесенная к единице объема, ограниченного двумя параллельными пластина.ми с развитой поверхностью, изменяется от 620 до [c.134]