Теплообменники температура стенки

Расчет теплообменной аппаратуры является весьма распространенной задачей в практике инженерных расчетов. Обычно это сложная оптимизационная задача по определению параметров и выбору конструкции теплообменника. Ниже представлена достаточно простая расчетная схема для кожухотрубчатого подогревателя, в основе которой используется итерационное решение уравнения теплового баланса аппарата с последовательным уточнением температуры стенки. Исходными данными для расчета являются тепловая нагрузка на аппарат, физико-химические свойства теплоносителей, температуры теплоносителей на входе и выходе из аппарата, а также некоторые конструктивные параметры теплообменника. В результате расчета определяется необходимая поверхность теплообмена. [c.388]

Кожухотрубчатые аппараты с U-образными трубами (рис. 5.9) применяют в тех случаях, когда трубы не загрязняются в процессе работы или когда образующуюся на их стенках грязь легко смьггь водой либо растворить в керосине. Эти теплообменники отличаются простотой конструкции и надежностью при эксплуатации. Отсутствие в них узла плавающей головки и крышки корпуса-значительно уменьшает опасность течей. Температурная компенсация свободного конца трубного пучка обеспечивается креплением к неподвижной решетке обоих концов каждой трубы, согнутой в форме буквы U. Разность температур стенок труб по хода.м не должна превышать 100 С. Основные конструктивные размеры этих теплообменников такие ж е, как и теплообменников с плавающей головкой, но общая длина их несколько меньше. При одинаковых диаметрах корпуса и труб число U-образных труб в рассматриваемых аппаратах больше, чем в теплообменниках с плавающей головкой. Нужное число ходов по трубному пространству обеспечивается перегородками в распределительной камере и соответствующей схемой сборки труб в трубной решетке. [c.99]

Температурные напряжения. Усилия, возникающие в корпусе и трубах жесткого теплообменника под действием температурных деформаций, зависят от разности температур стенок труб и корпуса, материала, из которого они изготовлены, а также от их поперечных сечений. Так как крепление корпуса и труб жесткое, они [c.168]

Пример 14.2. Конструктивные расчеты. В табл. 14.3 представлены основные габаритные размеры, а также расчетные характеристики одного из опытных образцов подобного рода теплообменников. При расчетах задавались температурами воздуха на входе и выходе, расходом воздуха, температурой NaK на выходе. Температуру NaK на входе и расход жидкого металла находили в результате расчета. Поскольку определяющим является термическое сопротивление со стороны воздуха, в первом приближении падением температуры в стенке и термическим сопротивлением со стороны NaK можно пренебречь. Таким образом, расчет начинается с определения массовой скорости воздуха и коэффициента теплоотдачи с воздушной стороны, при этом в расчетах используется значение скорости воздуха в загроможденном трубами сечении. Физические свойства брались при средней температуре стенки в трубном пучке, а не при средней температуре воздуха [см. соотношение (3.24)1. При этом величина коэффициента теплоотдачи получается завышенной, поскольку средняя скорость воздуха относительно ребер несколько ниже скорости в загроможденном трубами сечении. С другой стороны, сами трубы обусловливают некоторую дополнительную турбулентность потока, что ведет к росту коэффициента теплоотдачи. Поскольку между ребрами с шагом 51 мм в направлении потока имелись свободные промежутки, то в расчетную величину коэф- фициента теплоотдачи вводили соответствующую поправку согласно рис. П3.8, [c.282]

Выбор типа теплообменника. Из табл. 6.14 следует, что средняя температура стенки трубы [c.170]

В качестве материала для изготовления теплообменных аппаратов чугун получил довольно широкое распространение, особенно в химической промышленности. Литые чугунные теплообменники применяют для тепловых и технологических процессов с внутренним давлением до б—8 ати и температурой стенки до 200° С. [c.130]

Условием нормальной работы ребристых теплообменников является хороший контакт между основанием ребер и стенкой трубки, обеспечивающий равенство температур стенки и основания реб- [c.200]

С целью выбора типа теплообменника рассчитаем напряжения, возникающие в его трубах и кожухе. Среднюю температуру стенки трубы можно определить из уравнения (6.18), которое при- [c.165]

Пример 10. Требуется определить коэффициент теплоотдачи от контактного газа, протекающего ло трубкам теплообменя.чка, к стенкам трубки. Газ с температурой 440° С поступает от контактноло котла при производстве Н2304. В теплообменнике тепло сообщается другому газу, предназначенному для реакции. В результате прохождения теплообменника температура газа снижается с 440 до 230 ° С. [c.62]

Теплообменники с 1]-о б р а з н ы м и трубками (рис. 9.3) предназначены для работы с продуктами, не загрязняющими трубный пучок, не вызывающими интенсивной коррозии, а также в случае, когда загрязнения поддаются химической очистке. Теплообменники с и-образными трубками обладают теми же преимуществами, что и теплообменники с плавающей головкой, но проще в изготовлении и эксплуатации. Кроме того, разность температур стенок труб по ходам не должна превышать 100 °С. Такие аппараты хорошо работают при повышенных давлениях. Трубы в них расположены по вершинам ромбов [c.271]

Из алюминия изготовляют теплообменники, сосуды, аппараты, трубопроводы. Однако прочность алюминия невысока, поэтому аппараты, изготовленные из алюминия, не могут работать при высоких давлениях. Максимально допустимая температура стенки аппаратов 150 °С. [c.32]

Поэтому в то время как со снижением температуры стенки темп охлаждения газов монотонно возрастает, темп конденсации с некоторого момента остается прежним. Наступление состояния критического пересыщения для теплообменника данной конструкции при неизменных скоростях газов зависит от температуры газов и стенки. [c.222]

В промышленности органических полупродуктов и красителей алюминий применяется для изготовления мерников, хранилищ, реакторов, теплообменников и других аппаратов, работающих без давления и при температуре стенок не выше 150°. [c.86]

Все жесткие теплообменники имеют малую длину, чтобы разность абсолютных удлинений не превышала допускаемых величин. Поскольку температурные напряжения велики, теплообменники жесткой конструкции без компенсации применяют только в тех случаях, когда разность между температурами стенок корпуса и труб не превышает 40°С. Когда эта разность более 40°С, корпус аппарата снабжают линзовыми компенсаторами, которые воспринимают температурные деформации (рис. У1-5). Как правило. [c.170]

Задача III. 12. В межтрубном пространстве теплообменника циркулирует воздух (G = 5 кг/сек) при средней температуре /ср = = 40° С. Теплообменник имеет 673 трубки наружным диаметром 38 мм и длиной 2 м, расположенные по вершинам равностороннего треугольника (с шагом / = 48 мм). Средняя температура стенок трубок /ст = 110° С. Внутренний диаметр кожуха Dbh = 1,4 м, а диаметр входного и выходного штуцеров do = 0,4 м. В межтрубном пространстве на равном расстоянии одна от другой установлены три сегментные перегородки. Определить потерю давления воздуха при проходе через теплообменник. [c.93]

Как и прежде, будем считать, что продольное перемешивание в потоках теплоносителей отсутствует, а поперечное перемешивание — полное. Кроме того, предположим, что термическое сопротивление стенок теплообменника мало. При выполнении этого условия температура стенки Тст(х,1), разделяющей теплоносители, может считаться постоянной по толщине стенки. [c.11]

Весовая функция (4.1.58) второго канала ё 2 (0 в теплообменнике со стенкой, имеющей большую тепловую емкость, также сильно отличается от этой же весовой функции (4.1.17) в теплообменнике, стенка которого имеет пренебрежимо малую тепловую емкость. Поскольку теплота передается от среды в кожухе не непосредственно жидкости в трубе, а через стенку, имеющую большую тепловую емкость, то температура жидкости на выходе из теплообменника возрастает непрерывно от нуля при I > О, тогда как в теплообменнике с нулевой величиной теплоемкости стенки она в момент ( = 0 скачком возрастала до конечного значения (рис. 4.1). [c.134]

Сталь марки Ст.5 применяется для изготовления сосудов, работающих при давлении не более 50 кГ см и температуре стенки от —30 до +400° С, запорных элементов арматуры, работающей при температуре до 300° С в некоррозионной среде, для крепежных деталей при температуре не выше 350° С, решеток теплообменников, предназначенных для работы с некоррозионной нефтью и ее продуктами. Из стали марки Ст.7 изготовляют пружины для клапанов насосов и других машип, работающих при температуре до 150—200° С в некоррозионной среде, пружинные и кулачковые шайбы. [c.32]

В отличие от теплообменника со стенкой с нулевой теплоемкостью, в котором стационарное значение выходной температуры после подачи на вход единичного ступенчатого воздействия [c.137]

В теплообменнике со стенкой, имеюшей ненулевую теплоемкость, жидкость отдает теплоту стенке, которая при этом нагревается. Поскольку теплообмен между жидкостью и стенкой по мере увеличения температуры стенки уменьшается, то уменьшается количество теплоты, теряемой жидкостью, и растет выходная температуры. [c.138]

При определении равновесного с температурой стенки давления пара под температурой стенки следует понимать температуру поверхностного слоя отложений, входящего в непосредственный контакт с дымовыми газами. Температура эта неизменно выше температуры металла теплообменника м на величину [c.161]

На рис. 4.8 изображен график функции h2 t). Сравним его с графиком переходной функции h2 t) для того же канала в теплообменнике со стенкой, имеющей нулевую теплоемкость (см. рис. 4.3). Если теплоемкость стенки равна нулю, стационарное значение выходной температуры жидкости устанавливается за конечное время, равное l/w. Действительно, если в момент времени if = 0 произошел скачок температуры среды в кожухе от нуля до единицы, то в течение времени от t — О до t = l/w из [c.141]

В теплообменнике со стенкой, имеющей ненулевую теплоемкость, переходной процесс, описываемый функцией hn t), также можно разделить на две части. В течении первого отрезка времени [О, l/w] из теплообменника выходит жидкость, которая вошла в него до того как произошел скачок температуры Гс от нуля до единицы, т. е. жидкость, получавшая теплоту в течении только части того времени, за которое она проходит теплообменник. Кроме того, здесь одновременно происходит как процесс нагрева стенки за счет теплоты, отдаваемой средой, так и процесс нагрева жидкости за счет теплоты, отдаваемой стенкой. Поскольку стенка обладает ненулевой теплоемкостью, то она, нагреваясь, накапливает часть теплоты, получаемой от среды, в связи с чем нагрев жидкости на этом участке ie [О, l/w] происходит медленнее , чем на том же участке в теплообменнике со стенкой, имеющей нулевую теплоемкость. [c.142]

Для того чтобы температура стенок труб теплообменника был выше 250 °С, абсолютное давление пара принимается равным 35 40 аг. Насыщенный пар, имеющий такое давление, используется ип нефтеперерабатывающих заводах и на этиленовой установке. При производительности нечи по перерабатываемому сырью (бензину 7 т/ч и добавке водяного пара 100% от веса сырья расчетная наро производительность такого закалочно-испарительного аппарата сш тавляет 5 г/ч. [c.74]

В процессе работы установки измеряются и фиксируются расходные показатели и температуры исходных материальных потоков температура парогаза по газовому тракту (после реактора, после первого сепаратора, за теплообменником, на выходе с установки) температура воздуха по охлаждающему тракту реактора (после наружного кожуха и перед форсункой) температура стенки верхней части и крышки охлаждающей рубашки уровень жидкого остатка в сепараторе давление в реакторе. [c.127]

При несовпадении заданной температуры стенки с расчетными по формулам (1.215) и (1.216) делают пересчет, задавшись другой температурой стенки между заданной в первом нриближении и расчетной. После расчета теплопередающей поверхности определяют число теплообменников выбранного типа для регенерации тепла данного потока. [c.118]

В теплообменнике со стенкой, имеющей нулевую тепловую емкость, g2i(0=0 при f>l/w, поскольку за время t = l/w вся жидкость, находивщаяся в трубе в момент Подачи теплового импульса T t) —o i), успеет выйти из теплообменника. При ненулевой же тепловой емкости стенка окажется нагретой до некоторой ненулевой температуры за счет энергии импульса. Поэтому даже после того как вся жидкость, находившаяся в теплообменнике при t = 0, выйдет из него, выходная температура не упадет до нуля, поскольку теперь жидкость будет нагреваться за счет теплоты стенки. Часть графика при t > l/w на рис. 4.6 отражает процесс нагрева жидкости в теплообменнике за счет теплоты, запасенной стенкой. В соответствии с приближенным равенством (4.1.60) температура жидкости на выходе при t- oo будет экспоненциально убывать. [c.135]

В зависимостях для расчета коэффициента теплоотдачи для внутренней поверхности труб направление теплового потока учитывают отношением чисел Прандтля (Рг/Рг )° , рассчитанным для параметров потока при средней его температуре и при средргей температуре стенки. Если трубы имеют некруглое сечение или поток движется в кольцевом зазоре, как в теплообменниках тина труба в трубе , вместо диаметра трубы с1 в расчетных уравнениях используют эквивалентный диаметр (см. гл. II). [c.183]

Может, однако, случиться так, что харакгсристики теплообменника не удается рассчитать точно, так как локальный коэффициент теплопередачи и вообще нельзя определить, Причина этого заключается в том, что любой локальный коэффициент теплоотдачи зависит от тепловы.х граничных условий, особенно в ламинарном течении. Стандартным граничным условием при расчете локального коэффициента теплоотдачи является постоянная температура стеики. В реальных случаях температура стенки может претерпевать значительные изменения в зависимости от коэффициента теплопроводности материала стенки и от значений коэффициентов теплоотдачи и а. по обеим сторонам от нее. Поэтому среда /, среда 2 и стенка образуют термически взаимосвязанную систему, в которой локальный тепловой поток должен рассчитываться в кам<дон теч- [c.79]

Задача № 13. Расчеты на теплопереда-цу. Определение коэффи- циентов теплопередачи, температуры стенки, поверхности теплообмена в Теплообменниках, раекодов охлажденного или нагревающего агентов, тепловой нагрузки - 2 часа. [c.277]

Серия экспериментов была проведена с учетом известных данных по теплообмену в вихревых теплообменниках [4]. Результаты измерения температуры катализатора и стенки реакционной камеры по ходу газового потока были сопоставлены с полученными данными авторами [3, 22] для вихревых теплообменников. Характер изменения температуры стенки реактора в зависимости от параметров закручиваюшего устройства и калибра реакционной зоны аналогичен, поэтому расчетные зависимости, применяемые для расчета вихревых кожухотрубных аппаратов при степени расширения газового потока менее (тг < 1,3), могут быть использованы при расчете и термокаталитических трубчатых реакторов. В качестве дополнительного параметра необходимо учитывать только температурное сопротивление катализаторной пленки, которая еще имеет в качестве каркаса металлическую сетку, способствующую выравниванию температуры как по длине, так и по толщине ката-лизаторного слоя. [c.281]

Физический смысл такого вида переходной функции /iu(/) объясняется весьма просто. Если в момент / = О на входе теплообменника температура жидкости изменилась скачком от О до I, то через время, равное l/w, фронт скачка температуры достигнет выхода теплообменника. При этом в теплообменнике со стенкой, имеющией нулевую теплоемкость, жидкость при прохождении в теплообменнике отдает теплоту непосредственно среде в кожухе. Поскольку теплоемкость среды в рассматриваемом случае считается достаточно большой, процесс теплоотдачи происходит одинаково при всех t, и температура жидкости на входе постоянна при i > l/w. [c.138]

Большой интерес представляет определение температуры стевхи теплообменника. Как известно, в общем виде температура стенки в зависимости от температур теплоносителей и соответствующих коэффициентов теплоотдачи выражается как [c.64]