Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

При модернизации производственных установок в легкой промышленности возникает необходимость расчета основных параметров теплообменного оборудования (в частности, поверхности теплообмена) и выбора того или иного типа теплообменника.

Кожухотрубные одноходовые теплообменники применяются при большом объеме пропускаемого по трубам теплоносителя (для обеспечения высокой скорости его прохождения). Эти теплообменники используются для нагревания газов, а также в качестве конденсаторов паров органических жидкостей.

Кожухотрубные многоходные теплообменники используются в качестве подогревателей жидкости. Греющий пар конденсируется в межтрубном пространстве, отдавая теплоту конденсации жидкости.

Теплообменники «труба в трубе» служат для нагревания или охлаждения небольших количеств жидкости, а также для охлаждения газов.

Теплообменники с ребристыми трубами применяются главным образом для нагревания воздуха в сушильных установках, в установках приточной вентиляции, при кондиционировании воздуха.

Регулирование температурного режима производится изменением количества подаваемого теплоносителя (водяного пара, горячей или охлаждающей воды и др.).

При расчетах определяют необходимую поверхность теплообмена, расход нагревающих и охлаждающих агентов, габаритные размеры и гидравлическое сопротивление.

Для определения расхода нагревающих и охлаждающих агентов используют уравнение теплового баланса.

Средняя движущая сила тепловых процессов определяется разностью температур между теплоносителями с учетом направления потоков:

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

при прямотоке:

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

при противотоке:

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

Поверхность теплообмена определяется по формуле:

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

При расчете коэффициентов теплоотдачи используют критериальные уравнения.

При вынужденном движении для установившегося турбулентного режима:

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

при свободной конвекции

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах

При конденсации пара коэффициент теплоотдачи зависит от режима конденсации, состояния поверхности, параметров конденсирующегося пара и составляет 500—15000 Вт/(м2* К) в частности:

Смотрите также