Расчет поверхности теплообмена
Рубрика: Теория производства теплообменников
Для установившихся процессов и временных единиц уравнение передачи тепла описывается так: Q = KFtcp (Вт),
где нем К – является коэффициентом передачи тепла и измеряется в Вт/(м2/К);
tср – средняя разность теплот между носителями тепла, величина может измеряться как в Кельвинах, так и в градусах по Цельсию; F – площадь поверхности обмена теплоты, измеряемая в квадратных метрах. В свою очередь, проведя необходимые математические преобразования, можно определить поверхность теплообмена, зная количество теплоты, разность теплот и коэффициент отдачи теплоты.
Уравнение описывает процесс отдачи тепла от горячего носителя теплоты холодному с учетом отдачи тепла от горячего носителя теплоты к стенке, проводимости тепла к стенке и отдачи тепла от стенки к более холодному носителю теплоты.
Если в качестве примера взять задачу на теплообмен, реферат с подробным решением которой можно найти в глобальной сети на различных специализированных ресурсах, то можно понять, что в проверочных, а также в предварительных расчетах зачастую применяют приблизительные значения постоянных величин отдачи теплоты. При конденсации пара от -4 тысячи до 15 тысяч Вт, для воды, циркулирующей в трубах – от минус 1,2 тысяч до 5,8 тысяч Вт, для отдачи теплоты от конденсирующегося пара к воде – от 800 до 3,5 тысяч Вт. Выполняя расчет площади теплообмена для подогревателей и теплообменников, которые используются на тепловых электростанциях, по всем известной формуле для плоской стенки можно вычислить общий коэффициент отдачи теплоты К:
где α1 и α2 − константы отдачи тепла со стороны подогревающего и подогреваемого теплоносителя, Вт / (м2*К); δст − толщина стенки трубки, м; Здесь надо учитывать гладкая она или оребренная труба; λст – константа проводимости материала трубки, Вт / (м*К).
С учетом реальных условий применения в расчет поверхности теплообмена включают и величину термического сопротивления загрязнению, которое откладывается на нагреваемых поверхностях трубы. Это может быть коррозия, накипь, известковые отложения и т.п. Эта величина рассчитывается исходя из толщины слоев грязи с наружно и внутренней поверхности трубы. Константы теплопроводности слоев загрязнений измеряются в Вт/(м*К) и обозначаются как δ1 и δ2.
Само термическое сопротивление загрязнению рассчитывается по формуле: R = δ1 / λ1 + δ 2 / λ2
Формула расчета теплообменника имеет вид: F=Q/KΔtср
При этом среднюю разность теплот можно вычислить по среднеарифметической либо средней логарифмической формуле. Коэффициент отдачи теплоты высчитывается по уравнениям подобия через Nu либо по эмпирическим формулам. О том, как высчитать количество теплоты, можно прочитать в предыдущем материале.
Практическое применение теплового расчета теплообменника
В нашем производстве теплообменных аппаратов знание поверхности теплообмена играет решающую роль. Допустим заказчик просит сделать теплообменник и указывает конкретную площадь, у него имеется старый аппарат. Все! Аппарат готов, остается только его собрать, это технические вопросы. Поэтому тепловой расчет теплообменника решает решающую роль и позволяет сделать правильный подбор аппарата.
Не много сложнее когда поверхности нет. Тогда уже поможет только тепловой расчет, главная цель которого определить эту самую поверхность. И когда она есть можно считать, что теплообменник уже готов. Нужно лишь определиться с расположением камер, корпуса, движением теплоносителем, какую трубку использовать гладкую, с профильной навивкой или оребренную. Какие материалы использовать: медные и латунные трубы, трубы из нержавеющей стали гостовские или ТУ-е или сталь черный металл. Можно почитать материал теория и практика расчета теплообменного аппарата, а так же материалы для производства теплообменников. Еще раз отмечу, чтоб сделать теплообменник нужно знать главное поверхность теплообмена! На этом я заканчиваю, а вы можете ознакомиться с оборудованием нашего производства. Кроме того мы занимаемся тем, что изготавливаем охлаждение силовых трансформаторов, как водяное, так и воздушное, пример маслоохладитель одц-160у1. Помимо теплообменников, мы так изготавливаем принудительное охлаждение электродвигателя и мотор редуктора заводского исполнения.
Материал по рубрике- Связь теплообмена с теплопроводностью
Всем солнца, хорошего настроения и заказывайте теплообменники на Уральском заводе МеталлЭкспортПром!
{jcomments on}
|
