Какие бывают теплообменники: Теплообменник, виды теплообменных аппаратов

Какие бывают разновидности теплообменников: классификация

Содержание статьи:

1. Разновидности теплообменников
   1. Кожухотрубные
   2. Элементные
   3. Погружные
   4. «Труба в трубе»
   5. Оросительные
   6. Графитовые
   7. Пластинчатые
   8. Пластинчато-ребристые
   9. Ребристо-пластинчатые
   10. Спиральные

Теплообменники подразделяются на рекуператоры и регенераторы. В первых теплоносители разделены стенкой. Во вторых, регенерирующих устройствах, горячий и холодный теплоносители вступают в контакт с одной поверхностью, чередуясь. Стенка нагревается от горячего теплоносителя и отдает тепло при контакте с холодным.

Теплообменники рекуперативного типа используются в производстве чаще. Их применяют в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, атомной, газовой и прочих промышленных отраслях. Находят им место в технологических процессах энергетического направления и коммунальном хозяйстве.

В зависимости от направления движения теплоносителей теплообменники-рекуператоры бывают:

• прямоточными;
• противоточными;
• взаимодействующими при поперечном движении двух сред.

Кожухотрубные

С торца корпуса к теплообменнику привариваются трубные решетки с пучками труб, закрываемых крышками. На корпусе через патрубки один теплоноситель проходит через межтрубную зону. Второй движется по трубам. Для повышения скорости движения теплоносителей в корпусе и крышках предусмотрены перегородки.

Элементные

Каждый элемент аппарата — это простой кожухотрубный теплообменник без перегородок. Допускается использование с более высоким давлением.

Погружные

В погружном теплообменнике теплоноситель движется по змеевику, помещенному в бак с другим жидким теплоносителем. Скорость движения жидкости в межтрубной зоне невелика, как и ее теплоотдача.

«Труба в трубе»

Элементы устройства соединяются друг с другом патрубками и калачами, образуя устройство нужных габаритов. Незаменимы при небольших расходах теплоносителя и при высоком давлении.

Оросительные

Составляют змеевик из горизонтальных труб, которые размещаются в вертикальной плоскости параллельными секциями. Над каждым рядом размещается желобок для стока охлаждающей жидкости на теплообменные трубы. Часть жидкости испаряется, а остатки возвращаются назад насосом, потери восполняются водой из водопровода.

Графитовые

Теплообменники для работы в химически агрессивных средах производят из графитовых блоков, пропитанных специальными смолами для устранения пор. Графит — хороший теплопроводник. В блоках проделывают каналы для движения теплоносителей, а сами блоки уплотняют резиновыми прокладками и затягивают крышками со стяжками.

Пластинчатые

Представляют собой набор пластин с отштампованными волнистыми поверхностями и каналами для протока жидкой субстанции. Пластины уплотняют резиновыми прокладками и стягивают стяжками. Такие теплообменники легко изготавливаются, модифицируется, чистятся, имеют высокий коэффициент теплопередачи, но не допускаются к применению при высоких давлениях.

Пластинчато-ребристые

По сравнению с просто пластинчатыми составлены из разделительных пластин, между которыми смонтированы ребра как насадки, присоединенные к пластинам пайкой в вакууме. Жесткая прочная матрица построена по сотовому принципу. Плюс в компактности и легкости.

Ребристо-пластинчатые

Состоят из тонкостенных ребристых панелей, изготовленных высокочастотной сваркой. За счет своеобразной конструкции и использования различных материалов достигаются высокие показатели соотношения площади передающей тепловую энергию к массе теплообменника. Отличаются продолжительным сроком службы.

Спиральные

Представляет собой пару спиральных каналов, навитых вокруг центральной разделительной перегородки, среды движутся по каналам. Предназначены для нагревания и охлаждения сильновязких жидкостей.

Теплообменник его виды пластинчатый, газовый, кожухотрубный

Теплообменник отвечает за передачу высокой температуры от носителя среде. Благодаря этому устройству стало возможным создавать отопительные системы, приборы кондиционирования и прочие агрегаты, где необходим подобный обмен. Во время проектирования и производства используются разнообразные конструктивные решения, благодаря которым создаются изделия, отличающиеся повышенной эффективностью. У каждого теплообменного устройства имеются и свои особенности. Все характеристики способны повлиять на выбор потребителя, для которого и производятся данные приборы.

Какими бывают теплообменники

Теплообменное устройство можно поделить на несколько категорий. Они привязаны к определённым свойствам или процессам, протекающим в приборе. Так по способу функционирования теплообменник можно поделить на два варианта:

• Рекуперативный;
• Регенеративный.

В первом варианте исполнения температура передаётся от одной жидкости к другой. Непосредственным передатчиком служит разделительная стенка, с которой контактирую обе среды. Характерной особенностью рекуперативных теплообменников является регулируемый поток обеих циркулирующих жидкостей. При необходимости его можно усилить или ослабить относительно другого потока.

В регенеративном теплообменнике передача температуры осуществляется за счёт нагрева тела прибора. При подачи горячей жидкости он аккумулирует тепло, а потом отдаёт его обратно, когда начинается поток среды с низкой температурой. При данном варианте исполнения направление теплового потока можно менять исходя из необходимости и поставленных задач.

Как работают теплообменники

Современные теплообменные устройства работают по одному из двух способов:

• Смесительному;
• Теплообменному.

В основе смесительного способа работы лежит взаимодействие жидкой и воздушной сред. Благодаря этому достигается быстрая передача температуры, а теплообменник имеет более простое конструктивное решение. Следует отметить, что эффективность подобного способа близится к максимальному уровню.

Теплообменный способ заключается в циркуляции двух одинаковых сред, разделённых обменной перегородкой. При этом жидкости могут перемещаться как в одном направлении, так и в противоположном. Внутри каждого трубопровода, по которому перемещается поток, может находиться принципиально разная среда. Таким способом можно передавать температуру от воды к, например, кислоте.

Конструктивные отличия теплообменных устройств

Производители изготавливают теплообменники следующих типов:

• Пластинчатые;
• Кожухотрубные;
• Спиральные.

Перечисленные виды теплообменников могут иметь свои разновидности. Они различаются размерами, весом и внутренним устройством, но общий принцип конструкции просматривается для каждого типа в отдельности.

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые устройства представляют собой трубопровод, по которому движется теплоноситель, с установленными на него пластинами. Проходом для теплоносителя служат отверстия в пластинах, из которых он состоит. Конструкция теплообменника может быть разборной, скреплённой болтами, и неразборной. Вне зависимости от варианта, между пластинами устанавливаются прокладки из резины. Крепление прокладок обеспечивается за счёт силы болтового соединения.

Для улучшения теплообменных качеств площадь пластин может быть увеличена за счёт придания им рельефа. Помимо этого, могут быть использованы профильные вставки, если конструктивно применяются плоские пластины. Данный тип теплообменника является достаточно эффективным, потому что переток теплоносителя не имеет большого сопротивления, а конструкция отличается простотой и удобством обслуживания.

Кожухотрубные теплообменники

В составе конструкции кожухотрубного теплообменника имеются:

• Набор труб, по которым осуществляется движение теплоносителя;
• Трубные решётки, поддерживающие вставленные в них трубы;
• Элементы, компенсирующие напряжение при изменении температуры и давлении.

Все перечисленные части располагаются в едином корпусе, закрываемом крышками с торцевых сторон. Трубы внутри теплообменника могут быть установлены как по прямой, так и в форме змеевика. Во втором случае допускается перепад давления между циркулирующими средами более 10 МПа. На торцевых сторонах подобных устройств устанавливаются специальные распределительные коллекторы.

Особенностью кожухотрубных теплообменников является компактность. Также агрегат показывает высокую скорость теплообмена при небольших расходах теплоносителя. Данные устройства довольно вариативны, что позволяет подобрать оптимальную конструкцию.

Спиральные теплообменные конструкции

Спиральный теплообменник состоит из металлических листов, закрученных в спираль. Листы свариваются между собой, образуя каналы. Другим вариантом обеспечения герметичности является использование прокладок, с помощью которых образуются теплообменные каналы. Данное устройство используется довольно редко, несмотря на свои характеристики. Эффективность теплообмена спиральных теплообменников высока, а габариты минимальные. Но производство приборов очень сложное, как и его обслуживание.

Чтобы обеспечить максимальную площадь передачи температуры, толщина каналов не превышает 12 мм. Этим обеспечивается их большое количество при минимальных габаритах конструкции. Толщина стальных листов может достигать 3 мм для обеспечения более высокого рабочего давления внутри агрегата. Но даже такие технические решения не позволяют создавать большого давления в теплообменнике.

Материалы для изготовления теплообменника

В зависимости от назначения теплообменника для его изготовления могут быть использованы:

• Сталь;
• Чугун;
• Цветные металлы.

Главным требованием для используемого материала для теплообменника является устойчивость к воздействию коррозии. Применяемая рабочая среда может быть достаточно агрессивной, поэтому чтобы устройство смогло эксплуатироваться длительное время без возникновения аварий, металлам необходимо быть наиболее стойкими. Среди таких можно выделить:

• Нержавеющую сталь;
• Медь;
• Латунь;
• Чугун с высоким содержанием хрома.

Но устойчивость к агрессивной среде не единственное требование, предъявляемое к материалам для изготовления теплообменников. Они должны быть устойчивы и к перепадам температуры. Особенно это касается материалов для изготовления теплообменников отопительных приборов, где температура может достигать 1000 ^оС. Чаще всего для подобных изделий используется чугун с высоким содержанием хрома. Этот материал способен выдержать не только высокую температуру, но и воздействие кислот.

Нередко производители теплообменников комбинируют материалы, изготавливая разные элементы из конкретных металлов. Так теплообменные поверхности могут быть изготовлены из цветных металлов, потому что они обладают высоким показателем теплопроводности. Для этой цели чаще всего применяют медь и её сплавы. Латунь и бронза получили не менее широкое использование.

Для производства других составляющих теплообменника берутся неметаллические материалы. Наиболее часто они имеют следующее происхождение:

• Каучуковое;
• Углеродистое;
• Силикатное.

Помимо этих материалов в процессе изготовления теплообменника может участвовать пластмасса. Ко всем неметаллическим компонентам предъявляется требование, согласно которому они должны иметь низкую теплопроводность. Из подобных материалов изготавливаются теплоизоляционные элементы для теплообменника.

4 типа теплообменников

19 декабря 2021 г. —

• Ремонт
• Услуги

Вы когда-нибудь ехали по шоссе и видели дым, поднимающийся из дымовой трубы? Правда в том, что весь этот дым — потраченная впустую энергия, которую можно было бы использовать для другой цели. Для этого существуют теплообменники. Теплообменник позволяет теплу от жидкости (жидкости или газа) проходить через вторую жидкость, при этом они никогда не вступают в прямой контакт друг с другом. Например, отопительная печь сжигает природный газ, который переносится по трубам над водой. Если бы газ и вода вступили в непосредственный контакт, теплообмен прекратился бы, и вода никогда бы не прогрелась. Несмотря на то, что все теплообменники выполняют одну и ту же функцию, существуют разные типы, которые имеют разные области применения. Изучение этих различных теплообменников поможет вам определить, какое оборудование подходит для вашего бизнеса. Давайте рассмотрим 4 типа теплообменников и их применение ниже:

1. Двухтрубные теплообменники:

В двухтрубных теплообменниках используется так называемая труба внутри трубной конструкции. Есть две трубы, одна из которых встроена в другую. Как и в приведенном выше примере, одна жидкость течет по внутренней трубе, а вторая жидкость обтекает первую жидкость во внешней трубе. Этот тип теплообменника известен как самый простой и доступный из всех. Его размер делает его идеальным для ограниченного пространства, что обеспечивает дополнительную гибкость в организации производственного процесса.

2. Кожухотрубные теплообменники:

Из всех типов теплообменников кожухотрубные теплообменники являются наиболее универсальными. Кожухотрубный теплообменник состоит из нескольких труб, размещенных внутри цилиндрической оболочки. Популярная конструкция этого типа теплообменника допускает широкий диапазон давлений и температур. Если вам необходимо охладить или нагреть большое количество жидкостей или газов, можно рассмотреть применение кожухотрубного теплообменника. Несмотря на меньший размер по сравнению с некоторыми другими типами, кожухотрубный теплообменник легко разбирается, что упрощает очистку и ремонт.

Просмотреть наш ассортимент оборудования из нержавеющей стали

Просмотреть продукты

3.

Теплообменники «труба в трубе»:

Подобно другим типам теплообменников, теплообменник «труба в трубе» состоит из двух труб, одна для каждой жидкости. Однако трубки скручены вместе, образуя внешний и внутренний узор. Применение трубки в дизайне трубки может быть довольно творческим. Поскольку трубки скручены вместе, большинство конструкций этого типа компактны. Применение трубчатых теплообменников связано с высокими температурами и высоким давлением. Поскольку он работает с более высокой выходной мощностью, теплообменник типа «труба в трубе» имеет большую эффективность.

4. Пластинчатые теплообменники:

Хотя все рассмотренные до сих пор типы теплообменников имеют одинаковую конструкцию, пластинчатый теплообменник является исключением. Металлические пластины используются для передачи тепла между двумя жидкостями. Пластина представляет собой металлическую оболочку с промежутками внутри каждой пластины, которые действуют как коридоры для прохождения жидкостей. Пластинчатый теплообменник имеет большую площадь поверхности, контактирующую с жидкостью, поэтому он имеет лучшую скорость теплопередачи по сравнению со всеми другими типами. Хотя пластинчатые теплообменники могут быть более дорогими, эффективность, обеспечиваемая их конструкцией, является большим плюсом. Этот тип теплообменника лучше всего использовать в таких местах, как электростанции, из-за его долговечности и низкой скорости ремонта.

Zwirner Equipment предлагает восстановленные теплообменники из нержавеющей стали для вашего бизнеса

Наша цель Zwirner Equipment — предоставить вам высококачественное оборудование из нержавеющей стали, которое поможет обеспечить бесперебойную и эффективную работу вашего производства. Мы предлагаем теплообменники, в том числе пластинчатые, трубчатые, двухтрубные или трубчатые, а также кожухотрубные теплообменники для удовлетворения всех потребностей вашего бизнеса. Мы также поставляем такие компоненты, как клапаны и рамы, если у вас есть существующие теплообменники. Узнайте больше о наших резервуарах из нержавеющей стали, технологическом оборудовании и услугах, которые мы предлагаем, и свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу. Звоните сегодня

Статьи по теме

Оставайтесь на связи

Подпишитесь на информационный бюллетень и получайте обновления о новых продуктах, специальных предложениях и новостях.

Теплообменники | Инженерная библиотека

На этой странице представлена ​​глава о теплообменниках из «Справочника по основам Министерства энергетики: термодинамика, теплопередача и поток жидкости», DOE-HDBK-1012/2-92, Министерство энергетики США, июнь 1992 г.

Другие связанные главы из «Справочника по основам Министерства энергетики: термодинамика, теплопередача и поток жидкости» можно увидеть справа.

Теплообменники — это устройства, которые используются для передачи тепловой энергии от одной жидкости к другой без смешивания двух жидкостей.

Теплообменники

Перенос тепловой энергии между жидкостями является одним из наиболее важных и часто используемых процессов в технике. Передача тепла обычно осуществляется с помощью устройства, известного как теплообменник. Общие области применения теплообменников в ядерной области включают бойлеры, вентиляторные охладители, теплообменники охлаждающей воды и конденсаторы.

Базовая конструкция теплообменника обычно состоит из двух жидкостей с разными температурами, разделенных какой-либо проводящей средой. В наиболее распространенной конструкции одна жидкость течет по металлическим трубкам, а другая жидкость течет по трубам. По обеим сторонам трубы тепло передается конвекцией. Тепло передается через стенку трубы путем теплопроводности.

Теплообменники можно разделить на несколько категорий или классификаций. В наиболее часто используемом типе теплообменника две жидкости с разной температурой текут в пространствах, разделенных стенкой трубы. Они передают тепло конвекцией и проводимостью через стену. Этот тип называется «обычным теплообменником» по сравнению с двумя другими типами, классифицируемыми как «регенераторы» и «градирни».

Обычный теплообменник бывает однофазным или двухфазным. В однофазном теплообменнике обе жидкости (охлаждаемая и нагретая) остаются в исходном газообразном или жидком состоянии. В двухфазных теплообменниках любая из жидкостей может изменять свою фазу в процессе теплообмена. Парогенератор и главный конденсатор ядерных установок относятся к классу двухфазных, обычных теплообменников.

Однофазные теплообменники обычно бывают кожухотрубными; то есть теплообменник состоит из набора трубок в контейнере, называемом оболочкой (рис. 8). На концах теплообменника трубная жидкость отделена от межтрубной жидкости трубной решеткой. Конструкция двухфазных теплообменников практически такая же, как у однофазных теплообменников.

Рис. 8: Типовой кожухотрубный теплообменник

Параллельная и противоточная конструкции

Хотя обычные теплообменники могут быть очень разными по конструкции и конструкции и могут быть однофазными или двухфазными, их режимы работы и эффективность в значительной степени определяются направлением потока жидкости внутри теплообменника.

Наиболее распространенными путями потока в теплообменнике являются противоток и параллельный поток. Противоточный теплообменник – это теплообменник, в котором направление потока одной из рабочих тел противоположно направлению потока другой жидкости. В теплообменнике с параллельным потоком обе жидкости в теплообменнике текут в одном направлении.

На рис. 9 представлены направления потока жидкости в прямоточном и противоточном теплообменниках. При сравнимых условиях в противоточном теплообменнике передается больше тепла, чем в прямоточном теплообменнике.

Рисунок 9: Направление потока жидкости

Температурные профили двух теплообменников указывают на два основных недостатка конструкции с параллельным потоком. Во-первых, большая разница температур на концах (рис. 10) вызывает большие термические напряжения. Противоположные расширения и сжатия строительных материалов из-за различных температур жидкости могут привести к возможному разрушению материала. Во-вторых, температура холодной жидкости, выходящей из теплообменника, никогда не превышает минимальной температуры горячей жидкости. Это соотношение является явным недостатком, если целью конструкции является повышение температуры холодной жидкости.

Рисунок 10: Температурные профили теплообменника

Конструкция теплообменника с параллельным потоком выгодна, когда две жидкости должны быть доведены почти до одинаковой температуры.

Противоточный теплообменник имеет три существенных преимущества по сравнению с прямоточным теплообменником. Во-первых, более равномерная разница температур между двумя жидкостями сводит к минимуму термические напряжения во всем теплообменнике. Во-вторых, температура на выходе холодной жидкости может приближаться к самой высокой температуре горячей жидкости (температура на входе). В-третьих, более равномерная разность температур обеспечивает более равномерную скорость теплопередачи по всему теплообменнику.

Параллельный или противоточный теплообмен в теплообменнике включает как теплопроводность, так и конвекцию. Одна жидкость (горячая) конвективно передает тепло стенке трубы, где происходит передача тепла через трубку к противоположной стенке. Затем тепло конвективно передается второй жидкости. Поскольку этот процесс происходит по всей длине теплообменника, температура жидкостей, протекающих через теплообменник, обычно не постоянна, а изменяется по всей длине, как показано на рис. 10. Скорость теплопередачи изменяется вдоль длина трубок теплообменника, так как ее значение зависит от разницы температур горячей и холодной жидкости в рассматриваемой точке.

Нерегенеративный теплообменник

Применение теплообменников можно разделить на регенеративные и нерегенеративные. Нерегенеративное применение является наиболее частым и включает две отдельные жидкости. Одна жидкость охлаждает или нагревает другую без взаимосвязи между двумя жидкостями. Тепло, отводимое от более горячей жидкости, обычно отводится в окружающую среду или в какой-либо другой теплоотвод (рис. 11).

Рисунок 11: Нерегенеративный теплообменник

Регенеративный теплообменник

Регенеративный теплообменник обычно использует жидкость из другой области одной и той же системы как для горячей, так и для холодной жидкости. Пример совместной работы регенеративных и нерегенеративных теплообменников обычно можно найти в системе очистки реакторной установки. Очищаемый теплоноситель первого контура отбирается из системы первого контура, проходит через регенеративный теплообменник, нерегенеративный теплообменник, деминерализатор, обратно через регенеративный теплообменник и возвращается в первую систему (рис. 12).

В регенеративном теплообменнике вода, возвращающаяся в первичную систему, предварительно нагревается водой, поступающей в систему очистки. Это решает две задачи. Во-первых, минимизировать термические напряжения в трубопроводах первого контура из-за низкой температуры очищенного теплоносителя, возвращаемого в первый контур.

Во-вторых, снизить температуру воды, поступающей в систему очистки, до того, как она достигнет нерегенеративного теплообменника, что позволяет использовать теплообменник меньшего размера для достижения желаемой температуры очистки. Основным преимуществом применения регенеративного теплообменника является сохранение энергии системы (то есть меньшие потери энергии системы из-за охлаждения жидкости).

Рисунок 12: Регенеративный теплообменник

Градирни

Типичной функцией градирни является охлаждение воды паровой электростанции воздухом, который непосредственно контактирует с водой. Вода смешивается с паром, который диффундирует из конденсата в воздух. Образование пара требует от воды значительного отвода внутренней энергии; внутренняя энергия становится «скрытой теплотой» пара. В этом процессе происходит сопряжение тепло- и массообмена, который является установившимся процессом, подобным теплообмену в обычном теплообменнике.

Деревянные градирни иногда используются на объектах атомной энергетики и на предприятиях различных отраслей промышленности. Как правило, они состоят из больших камер, свободно заполненных поддонами или подобными деревянными элементами конструкции. Охлаждаемая вода подается насосом на вершину башни, где она распределяется с помощью пульверизатора или деревянных желобов. Затем он проваливается сквозь башню, падая с палубы на палубу. Часть его испаряется в воздух, который проходит через башню. Энтальпия, необходимая для испарения, берется из воды и передается воздуху, который нагревается, а вода охлаждается. Воздушный поток либо горизонтальный из-за ветровых потоков (поперечный поток), либо вертикально вверх в противотоке падающей воде. Противоток возникает из-за дымоходного эффекта теплого влажного воздуха в градирне или вентиляторов внизу (принудительная тяга) или вверху (нагнетательный поток) градирни. Градирни с механической тягой более экономичны в строительстве и меньше по размеру, чем градирни с естественной конвекцией той же холодопроизводительности.

Среднее логарифмическое значение разности температур для теплообменников

Для решения некоторых проблем с теплообменником необходимо оценить среднелогарифмическую разность температур (LMTD или ΔT _lm ) перед определением отвода тепла от теплообменника. Следующий пример демонстрирует такой расчет.

Пример:

Противоточный теплообменник жидкость-жидкость используется в составе вспомогательной системы на ядерной установке. Теплообменник используется для нагрева холодной жидкости от 120°F до 310°F. Предполагая, что горячая жидкость входит при температуре 500°F и выходит при температуре 400°F, рассчитайте LMTD для теплообменника. 9{\ circ} \ text {F} \end{эквнаррай} $$

Решение проблемы теплообменника может быть достаточно простым, чтобы его можно было представить в виде прямого общего баланса, или может быть настолько подробным, что потребуется интегральное исчисление. Парогенератор, например, может быть проанализирован с помощью общего энергетического баланса от входа питательной воды до выхода пара, в котором количество переданного тепла может быть выражено просто как \( \dot{Q} = \dot{m} ~\ Delta h \), где \( \dot{m} \) — массовый расход теплоносителя второго контура, Δh — изменение энтальпии теплоносителя. Тот же парогенератор также может быть проанализирован балансом энергии на первичном потоке с уравнением \( \dot{Q} = \dot{m} ~c_p ~\Delta T \), где \( \dot{m} \), с _p , ΔT – массовый расход, удельная теплоемкость и изменение температуры теплоносителя первого контура. Коэффициент теплопередачи парогенератора также можно определить путем сравнения температур на первичном и вторичном контурах с характеристиками теплообмена парогенератора по уравнению \( \dot{Q} = U_o ~A_o ~\Delta T_{ лм} \).

Конденсаторы также являются примерами компонентов ядерных установок, где концепция LMTD необходима для решения определенных проблем. Когда пар поступает в конденсатор, он отдает свою скрытую теплоту парообразования циркулирующей воде и переходит в жидкое состояние. Поскольку происходит конденсация, ее целесообразно назвать скрытой теплотой конденсации. После того, как пар сконденсируется, насыщенная жидкость будет продолжать отдавать некоторое количество тепла системе циркуляции воды, поскольку она продолжает падать на дно (конденсатор) конденсатора. Это продолжительное охлаждение называется переохлаждением и необходимо для предотвращения кавитации в конденсатных насосах.

К решению проблем с конденсатором подходят так же, как и к парогенераторам, как показано в следующем примере.

Общий коэффициент теплопередачи

При рассмотрении теплопередачи через трубы теплообменника необходимо рассчитать общий коэффициент теплопередачи U _o . Ранее в этом модуле мы рассмотрели метод вычисления U _o как для прямоугольных, так и для цилиндрических координат. Поскольку толщина стенки трубы конденсатора очень мала, а площадь поперечного сечения для теплопередачи относительно постоянна, мы можем использовать уравнение 2-11 для расчета U _или .

$$ U_o = { 1 \over {1 \over h_1} + { \Delta r \over k } + {1 \over h_2} } $$

Пример:

Обращаясь к разделу настоящего руководства, посвященному конвекции, рассчитайте теплоотдачу на фут трубы от конденсатора при следующих условиях. ΔT _лм = 232°F. Внешний диаметр медной трубки конденсатора составляет 0,75 дюйма с толщиной стенки 0,1 дюйма. Предположим, что внутренний коэффициент конвективной теплопередачи составляет 2000 БТЕ/ч-фут ² -°F, а теплопроводность меди составляет 200 БТЕ.