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:
при прямотоке:
при противотоке:
Поверхность теплообмена определяется по формуле:
При расчете коэффициентов теплоотдачи используют критериальные уравнения.
При вынужденном движении для установившегося турбулентного режима:
при свободной конвекции
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
- Тепловой баланс технологического процесса
- Расход теплоты на подготовку технологического процесса
- Расчет поверхности теплообмена в теплообменных аппаратах
- Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки
- Расчет расхода теплоты на выпаривание
- Расчет расхода теплоты на адсорбцию
- Расход теплоты на отопление и вентиляцию промышленных предприятий
- Расход теплоты на вентиляцию
- Расход теплоты на горячее водоснабжение
- Расчет тепловых потерь в окружающее пространство