Различных теплообменников

Рабочий процесс в различных теплообменных устройствах, как правило, основан на конвективном теплообмене между твердой поверхностью тела и омывающей его жидкостью, а его интенсивность определяется как гидродинамическими условиями обтекания, так и теплофизическими свойствами жидкости.

КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН — процесс переноса теплоты (точнее, передачи энергии в форме теплоты) в неравномерно нагретой жидкой, газообразной или сыпучей среде, осуществляющийся вследствие движения среды и её теплопроводности. К. т., протекающий на границе раздела двух фаз, называется конвективной теплоотдачей. К. т. зависит от физ. св-в среды и характера её движения. Различают: а) К. т. при естественной (свободной) конвекции, когда движение среды обусловлено только действием силы тяжести на неравномерно нагретую и, следовательно, неоднородную по плотности среду; б) К. т. при вынужденной конвекции, когда движение среды вызывается действием на неё насосов, вентиляторов, мешалок и т. п. Если К. т. сопровождается переходом среды из одного агрегатного состояния в др., то его наз. К. т. при изменении агрегатного состояния (напр., К. т. при кипении жидкости или при конденсации пара). К. т. осуществляется в различных теплообменных и теплосиловых установках, широко используемых в технике.

В паровых котлах, конденсаторах и различных теплообменных аппаратах теплоотдача сопровождается изменением агрегатного состояния рабочего вещества; при кипении воды образуется пар, а при конденсации пара — конденсат (жидкость).

В этой главе рассматривается перенос теплоты за счет теплопроводности при отсутствии внутренних источников теплоты, когда температура системы изменяется не только от точки к точке, но и с течением времени. Такие процессы теплопроводности, когда поле температуры в теле изменяется не только в пространстве, но и во времени, называют нестационарными. Они имеют место при нагревании (охлаждении) различных заготовок и изделий, производстве стекла; обжиге кирпича, вулканизации резины, пуске и остановке различных теплообменных ' устройств, энергетических агрегатов и т. д. ;

положения поверхности нагрева, наличия поворотов и особенностей конфигурации каналов. Подробное исследование различных теплообменных устройств показало, что распределение скоростей по^сечению^каналов, как правило, неравномерно, а з,а поворотами

Положительные свойства фторопласта-4 обеспечивают ему широкое применение в различных теплообменных устройствах взамен устройств из драгоценных металлов, специальных сталей и других материалов, так как химическая стойкость фторопласта-4 превосходит все известные материалы, в том числе золото и платину.

Лучистый теплообмен играет исключительно важную роль в процессах теплопередачи в топках и печах, в различных теплообменных и химических аппаратах, а также в атмосфере. Однако, к сожалению, многие из этих вопросов изучены к настоящему времени еще далеко недостаточно, в связи с чем затруднена возможность конкретных

Стальные электросварные общего назначения, ГОСТ 1753-53: неволоченые волоченые 152 63,5 5,5 2.5 6,3 5,0 0,5 0,5 Для воздухоподогревателей паровых котлов (тонкостенных), импульсных труб взамен красномедных, различных теплообменных аппаратов нормального давления и др.

Широкое использование кольцевых щелей при проектировании различных теплообменных аппаратов послужило стимулом для появления целого ряда экспериментальных и расчетных работ [1 —15, 23], в которых исследовалась теплоотдача-

Эффект интенсификации процессов теплообмена под действием колебаний может быть использован в тех аппаратах, где увеличение теплоотдачи практически целесообразно, например в различных теплообменных аппаратах силовых и энергетических установок, в химических аппаратах. Известно, что некоторые процессы химической технологии (растворение, экстракция, сушка, кристаллизация, горение и т. д.) в условиях колеблющихся потоков протекают более интенсивно, чем в случае применения традиционных средств химической технологии.

Интерес, проявляемый в настоящее время к вопросам нестационарного конвективного теплообмена в каналах, обусловлен также большой ролью, которую играют нестационарные тепловые процессы в современных энергетических установках, теплообменных аппаратах и технологической аппаратуре, а также повышенными требованиями к точности расчета этих устройств, работающих с высокой энергонапряженностью. Нестационарные тепловые процессы в этих устройствах характеризуются высокими скоростями изменения параметров и являются в ряде случаев определяющими. Расчеты нестационарных тепловых процессов в энергетических установках, теплообменных аппаратах, технологической аппаратуре и магистралях должны опираться на результаты фундаментальных исследований нестационарных процессов конвективного теплообмена. Эти исследования необходимы для создания надежных методов расчета температурных полей и термических напряжений, расчетов процессов разогрева и охлаждения трубопроводов, магистралей, элементов двигательных и энергетических установок и оптимизации этих процессов, для расчета переходных режимов работы различных теплообменных аппаратов, для разработки систем автоматического регулирования.

Теплоотдача в пучках труб. На практике очень часто встречаются обтекаемые в поперечном направлении пучки труб (трубные пучки паровых котлов и различных теплообменников).

Кроме высокой коррозионной стойкости, молибденовые сплавы обладают хорошей теплопроводностью, которая важна для различных теплообменников химических аппаратов. В отличие

Медные накипи в котлах образуются при наличии в питательной воде продуктов коррозии латунных труб различных теплообменников и являются следствием электрохимического процесса восстановления меди в условиях разрушения защитной оксидной пленки.

являющемуся объединенным уравнением совместного теплового баланса паропреобразователя и охладителя дренажа. При таком расчете группа связанных между собой аппаратов рассматривается как один аппарат. Этот метод рекомендуется применять при расчете различных теплообменников, имеющих охладители дренажа.

Сливные баки требуются для спуска воды из котлов, питательных баков и различных теплообменников станции. Емкость сливных баков определяется величиной наибольшего водяного объема котла или питательного бака. Сливные баки устанавливаются на уровне нижней отметки здания станции (на уровне земли) и могут служить одновременно в качестве дренажных баков «низких точек». Свободные (безнапорные) дренажи паропроводов повышенного давления и дренажи линий 1,2— 2,5 ата сливаются непосредственно в баки «низких точек»; автоматические и пусковые дренажи паропроводов повышенного давления подаются в расширительные баки, из которых выпар отводится обычно в паровую магистраль деаэраторов (например, 1,2 ата), а дренажи — в дренажные (сливные) баки.

Здесь уже имеются установившиеся и зарекомендовавшие себя конструкции ПГ, сепараторов, различных теплообменников обеспечивающих систем. Гораздо большая неопределенность имеет место в конструкционных решениях теплообменного оборудования АЭС с реакторами типа БН с натриевым теплоносителем. Это объясняется не только тем, что работы над энергоустановками с натриевым теплоносителем начались значительно позже по сравнению с реакторами типа ВВЭР, но и спецификой натрия как теплоносителя, его физическими и химическими свойствами, которые исключали почти полностью заимствование многолетнего опыта, накопленного при создании и эксплуатации теплообменников, использующих воду или пароводяную смесь в качестве греющей среды.

При перевозках водным путем мазуты принимают температуру забортной воды (в летнее время 10—15° С). В стационарных условиях можно с помощью различных теплообменников поддерживать температуру мазутов на уровне 50—70° С; в транспортных же емкостях вследствие ограниченных габаритов размещение топливоподогревающих устройств затруднено и связано с большими затратами металла.

сделать в ней два отверстия для восприятия статики с раздельными отводами и снабдить лимбом, то можно будет измерять вектор скорости, т. е. обнаруживать скос потока. Такая трубка незаменима для измерений в межтрубном пространстве тесных пучков, в моделях различных теплообменников или в моделях котлов, включающих конвективные поверхности нагрева.

При совместном действии всех факторов, рассмотренных выше по отдельности, как это и происходит на практике, итоговая р—V-диаграмма будет существенно отличаться от соответствующей диаграммы для идеального цикла (рис. 2.18). В общей р—У-диаграмме не учтены потери на газодинамическое сопротивление, поскольку они относятся только к части всей двигательной системы, в которой проявляются. Они вызывают снижение полезной работы, поскольку уменьшается положительная работа при расширении и увеличивается отрицательная работа при сжатии; сопротивление оказывает различное влияние на характеристики различных теплообменников, как отмечалось ранее.

электрической проводимости и теплопроводности медь занимает второе место после серебра. Она применяется для проводников электрического тока и различных теплообменников, водоохлаждаемых изложниц, поддонов, кристаллизаторов. Недостатки меди — невысокая прочность, плохая обрабатываемость резанием и низкая жидкотекучесть.

Ввиду низкой прочности алюминий применяют для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется легкость, свариваемость, пластичность. Так, из него изготовляют рамы, двери, трубопроводы, фольгу, цистерны для перевозки нефти и нефтепродуктов, посуду и др. Благодаря высокой теплопроводности его используют для различных теплообменников, в промышленных и бытовых холодильниках. Высокая электрическая проводимость алюминия способствует его широкому применению для конденсаторов, проводов, кабелей, шин и т.п.

БрХ 0,4—1,0 Как конструкционный материал для различных теплообменников, для электродов контактной сварки углеродистой стали