Большая техническая энциклопедия
1 2 3 4 6
C J W Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ТА ТВ ТЕ ТИ ТО ТР ТУ ТЩ ТЯ

Тепловое сопротивление - стенка

 
Тепловое сопротивление стенки 6 / А, по сравнению с тепловыми сопротивлениями перехода теплоты от жидкостей к стенкам / a t и 1 / аа мало и им можно пренебречь. Представим (1.12) в виде а а2 / ( - - а г); пусть, например, а.
Тепловое сопротивление стенки б / А, по сравнению с тепловыми сопротивлениями перехода теплоты от жидкостей к стенкам 1 / cCj и 1 / аа мало и им можно пренебречь. Увеличение в этих условиях большего коэффициента теплоотдачи а, практически не окажет влияния на уменьшение общего термического сопротивления.
Тепловое сопротивление стенки трубы играет роль только в газоохладителях высокого давления, когда стенки труб достаточно велики.
Тепловым сопротивлением стенки трубы можно пренебречь ввиду небольшой его величины.
Значения теплового сопротивления контакта ребра с трубкой RKr, коэффициента контакта ткт по уравнению ( / - 53 и коэффициента теплопередачи k. Тепловым сопротивлением стенки трубки, как было сказано выше, можно пренебречь.
Определим теперь тепловое сопротивление стенки.
Значение теплового сопротивления стенки и загрязнений определяют из уравнений ( XXII.
Так как тепловое сопротивление стенки и пленки конденсата исключено, то практически такую же температуру будет иметь и пар.
Wn обусловливается малостью теплового сопротивления стенки по сравнению с тепловым сопротивлением пограничного слоя.
Величина - называется тепловым сопротивлением стенки.
При нанесении тепловой изоляции увеличивается тепловое сопротивление стенки и уменьшается температура ее наружной поверхности. Этим достигается снижение потерь тепла и улучшаются условия труда обслуживающего персонала.
При нанесении тепловой изоляции увеличивается тепловое сопротивление стенки и уменьшается ее наружная температура. Этим достигается снижение потерь тепла и создаются санитарные условия труда.
При нанесении тепловой изоляции увеличивается тепловое сопротивление стенки и уменьшается температура, ее наружной поверхности. Этим достигается снижение потерь тепла и улучшаются условия труда обслуживающего персонала.
При обработке опытных данных учитывается тепловое сопротивление стенки кварцевой трубки и изменение его с температурой.

Обычно последний член этого уравнения, учитывающий тепловое сопротивление стенки, настолько мал в сравнении с остальными, что им можно пренебречь.
Определяют коэффициент теплопередачи в испарителе с учетом теплового сопротивления стенки трубы и загрязнения обеих ее поверхностей.
Энергетические затраты при использовании гладких труб ( Гл и труб с кольцевыми турбулизаторами ( Тб ( ts - 10 С. Вт / ( мг - К) ] и тепловым сопротивлением стенки с загрязнениями 0 8 м2 - К / кВт, что соответствует обычным эксплуатационным условиям.
В металлических рекуператорах в силу большой теплопроводности металла и малой толщины стенки тепловое сопротивление стенки имеет весьма малое значение, в то время как в керамических рекуператорах оно значительно больше и поэтому им пренебрегать нельзя.
Так как при индукционном нагреве теплота выделяется в стенках химических аппаратов, тепловое сопротивление стенок, которое надо учитывать, например при косвенном нагреве, отсутствует. Следовательно, снижается температура нагрева, и полный КПД при индукционном нагреве оказывается выше, чем при косвенном нагреве сопротивления.
Чтобы убедиться в правильности полученного значения tf 925 Вт / м2, проверим значения теплового сопротивления стенки с корректировкой коэффициентов теплопроводности отдельных слоев стенки с учетом температуры f 5 - 85 С.
На практике при расчете теплопередачи к жидкостям через металлические стенки редко возникала необходимость принимать во внимание тепловое сопротивление стенки. Несколько отличная картина наблюдается в случае композиционных материалов, теплопроводность которых определяется теплопроводностью матрицы и армирующего наполнителя, причем и матрица, и наполнитель являются худшими проводниками, чем металлы, которые они могут заменять.
Сильная конвекция приведет к выравниванию температуры по всему реакционному объему, после чего воспламенение будет описываться теорией Семенова со значением а, зависящим от теплового сопротивления стенки и условий теплоотдачи в окружающую среду.
Если принять, что коэфициенты теплопередачи для жидких металлов будут достигать таких высоких значений, как 90 000, сомнительно, чтобы такие высокие значения принесли существенную практическую пользу, так как тепловое сопротивление стенки, как бы тонка она ни была, будет вероятно гораздо выше. Чтобы можно было должным образом оценить жидкие металлы как теплоносители, нужно иметь достаточные данные для суждения о том, в какой степени смачивание металлом стенок трубы является существенным для теплопередачи. В случае химически активных металлов, как литий, натрий и калий, возможно, что смачивание будет иметь место для обычных сталей, но ртуть нормально не смачивает стали. Однако имеющиеся в литературе данные указывают, что малые добавки других элементов к ртути заставляют жидкость смачивать стенку.
Из сравнения выражений ( 3 - 36) и ( 3 - 37) следует, что перепад температуры соответствует падению напряжения, тепловой поток является аналогом силы тока, а величина 6 / KF по смыслу должна соответствовать электрическому сопротивлению проводника, эта величина получила название теплового сопротивления стенки.
Исходя из обычно принимаемых для радиационных пароперегревателей коэффициентов теплоотдачи к пару ( 3 - 4) 103 ккал / м2 ч град, получим, что в зонах максимумов теплового потока разность температур пар - стенка достигает примерно 100 С с кратковременными повышениями до 125 С. К этому необходимо добавить тепловое сопротивление стенки, достигающее 10 - 15 град / мм. В итоге в зоне максимальных тепловых потоков температура наружных слоев металла длительно превышает температуру пара почти на 150 С и кратковременно на 200 С. В ходе эксплуатации местоположение максимума тепловых потоков не остается постоянным и меняется в зависимости от нагрузки, взаимного расположения действующих горелок, скоростей воздуха и ряда других трудно учитываемых заранее факторов. Для перлитных легированных сталей с верхним пределом температур 590 - 600 С максимальная температура пара при названных выше условиях с учетом межвитковой разверки не должна превышать 400 - 420 С. При увеличении коэффициентов теплоотдачи или улучшении качества металла эта величина может быть несколько повышена.
Это явление может быть проиллюстрировано следующим образом. Будем считать, что тепловое сопротивление стенок трубы мало, так что на стенках трубы поддерживается постоянная температура, равная температуре окружающей среды.
Уравнение ( III, 14) носит название уравнения теплопередачи, а величина К - коэфициента теплопередачи. Величина, обратная коэфициенту теплопередачи, выражает полное тепловое сопротивление стенки.
Осаждение кокса в резервуарах и фильтрах приводит к дополнительным затратам, связанным с очисткой их и потерей топлива, а также уменьшает полезную емкость баков. Отложения карбоидов на поверхности нагрева теплообменной аппаратуры увеличивают тепловое сопротивление стенки и ухудшают теплообмен.

Кроме описанных способов поверхностной конденсации пара иногда, особенно в случаях низких давлений, применяется конденсация непосредственным смешением пара с потоком холодной воды. При этом устраняется разность температур, необходимая для преодоления теплового сопротивления стенки в поверхностных аппаратах. Вода стекает с полки на полку, составляя таким образом развитую поверхность соприкосновения пара с водой. Такой конденсатор снабжается барометрической трубой ( высотой 10 м), благодаря чему вакуум-насос, соединенный с брызго уловителем, может удерживать в конденсаторе технический вакуум. В ода в барометрической трубе служит одновременно и гидравлическим затвором.
После определения приближенного значения величины 5, характеризующей конструктивность теплообменника, выясняем, какие конструктивные решения возможны при полученном значении S, и затем уже проводим точный расчет в выбранном направлении. Найденная величина 5 - минимальна, так как расчет не учитывает тепловых сопротивлений стенки и отложений.
Радиационный рекуператор. Радиационные рекуператоры представляют собой вертикальный цилиндр с двойной стенкой, внутри которой движется с большой скоростью нагреваемый воздух. Благодаря большому внутреннему диаметру цилиндра ( до 1 5 м и более) и высокой температуре отходящих газов велика теплоотдача излучением, что при малом тепловом сопротивлении стенки рекуператора обеспечивают большой коэффициент теплопередачи. Этот коэффициент возрастает при движении отходящих газов не только внутри, но и с наружной стороны цилиндра рекуператора. Испытания и расчеты радиационных рекуператоров показали, что коэффициент теплопередачи на условную внутреннюю поверхность цилиндра при одностороннем движении газов равен К 20ч - 50, при двустороннем движении / С 50 - f - 70 ккал / м2 - ч-град.
Радиационные рекуператоры представляют собой вертикальный цилиндр с двойной стенкой, внутри которой движется с большой скоростью нагреваемый воздух. Большой внутренний диаметр цилиндра ( до 1 5м и более) и высокая температура отходящих газов создают большой коэффициент теплоотдачи излучением, что при малом тепловом сопротивлении стенки рекуператора обеспечивает большой коэффициент теплопередачи. Этот коэффициент возрастает при движении отходящих газов не только внутри, но и с наружной стороны цилиндра рекуператора.
Рассмотрим простейший случай двухканального реверсивного теплообменника с геометрически подобными каналами. Для упрощения расчетов приняты следующие предположения: 1) материальные потоки между собой равны; 2) вымороженное и испаренное за цикл количество осадков равно; 3) тепловое сопротивление стенки пренебрежимо мало; 4) примеси к основному газу не влияют на его физические параметры; 5) упругость пара примеси в обоих потоках подчиняется идеальным законам, и, следовательно, отсутствует инверсия фазового равновесия.
Влияние величины соотношения емкостей на входе и выходе управляемого объекта на переходные процессы в нем. При скачкообразном повышении давления пара в трубопроводе перед вентилем весовое количество и температура пара, аккумулированного в змеевике, возрастут. Из рис. I, 16в видно, что после приложения возмущающего воздействия Др тепловая емкость на входе увеличивается на AQi причем изменение происходит по экспоненциальному закону - как в одноемкостном объекте. Тепловой поток от конденсирующегося пара к жидкости проходит через тепловое сопротивление стенок змеевика, что вызывает переходное запаздывание в процессе теплообмена. В результате температура жидкости на выходе объекта изменяется на величину A6i по кривой отличной от экспоненты. Сначала прирост температуры происходит значительно медленнее, чем при изменении по экспоненциальному закону. Постепенно возрастая, скорость изменения температуры достигает максимума в точке перегиба кривой и затем уменьшается до нуля при новом состоянии равновесия. Такая форма кривой разгона, характерная для многоемкостных объектов, указывает на их худшие по сравнению с одноемкостными динамические свойства. Уменьшение начальной скорости изменения управляемой величины после возмущающего воздействия замедляет действие управляющего устройства, что нежелательно.
Этот процесс носит название теплопередачи. Перенос тепла от стенки к газообразной ( жидкой) среде или в обратном направлении называется теплоотдачей. Коэффициент теплопередачи характеризует интенсивность теплообмена и зависит от коэффициентов теплоотдачи к стенке и от нее и теплового сопротивления стенки.
Выше указывалось, что в пленочных трубчатых абсорберах выделяющееся при абсорбции тепло можно отводить, пропуская в межтрубном пространстве охлаждающий агент. В трубчатых абсорберах внутренняя поверхность труб покрыта текущей пленкой жидкости, и можно считать, что отвод тепла в них определяется коэффициентом теплопередачи от пленки к охлаждающему агенту. Этот коэффициент рассчитывают по обычным формулам, зная коэффициенты теплоотдачи от пленки к стенке трубы и от стенки к охлаждающему агенту, а также тепловое сопротивление стенки и загрязнений на ней.
Выше указывалось, что в пленочных трубчатых абсорберах выделяющееся при абсорбции тепло можно отводить, пропуская в межтрубном пространстве охлаждающий агент. В трубчатых абсорберах внутренняя поверхность труб покрыта текущей пленкой жидкости, и можно считать, что отвод тепла в них определяется коэффициентом теплопередачи от пленки к охлаждающему агенту. Этот коэффициент рассчитывают по обычным формулам, зная коэффициент теплоотдачи от пленки к стенке трубы и от стенки к охлаждающему агенту, а также тепловое сопротивление стенки и загрязнений на ней.
Для достижения высоких коэффициентов теплопередачи теплоносители следует пропускать через аппарат с большими скоростями; однако при этом возрастает гидравлическое сопротивление. Кроме того, для получения высокого значения коэффициента теплопередачи поверхность теплообмена должна быть свободна от загрязнений, а для удаления образующихся загрязнений она должна быть доступна для очистки. Увеличение скорости одного из теплоносителей заметно повышает коэффициент теплопередачи лишь в том случае, если коэффициент теплоотдачи со стороны другого теплоносителя достаточно высок, а тепловое сопротивление стенки и загрязнений мало. Так, если коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве значительно ниже, чем в трубном ( например, в межтрубном пространстве проходит газ, а по трубам жидкость), то увеличение скорости в трубах почти не влияет на величину коэффициента теплопередачи; в этом случае следует увеличить коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, например, путем установки в нем перегородок.
Для достижения высоких коэффициентов теплопередачи теплоносители следует пропускать через аппарат с большими скоростями; однако при этом возрастает гидравлическое сопротивление. Кроме того, для получения высокого коэффициента теплопередачи поверхность теплообмена должна быть свободна от загрязнений, а для удаления образующихся загрязнений она должна быть доступна для очистки. При увеличении скорости одного из теплоносителей коэффициент теплопередачи заметно повышается лишь в том случае, если коэффициент теплоотдачи со стороны другого теплоносителя достаточно высок, а тепловое сопротивление стенки и загрязнений невелико. Так, если коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве значительно ниже, чем в трубах ( например, в межтрубном пространстве проходит газ, а по трубам жидкость), то возрастание скорости в трубах почти не влияет на величину коэффициента теплопередачи; в этом случае следует увеличить коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, например, путем установки в нем перегородок.
Для достижения высоких коэффициентов теплопередачи теплоносители следует пропускать через аппарат с большими скоростями; однако при этом возрастает гидравлическое сопротивление. Кроме того, для получения высокого коэффициента теп -, лопередачи поверхность теплообмена должна быть свободна от загрязнений, а для удаления образующихся загрязнений она должна быть доступна для очистки. При увеличении скорости одного из теплоносителей коэффициент теплопередачи заметно повышается лишь в том случае, если коэффициент теплоотдачи со стороны другого теплоносителя достаточно высок, а тепловое сопротивление стенки и загрязнений невелико. Так, если коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве значительно ниже, чем в трубах ( например, в межтрубном пространстве проходит газ, а по трубам жидкость), то возрастание скорости в трубах почти не влияет на величину коэффициента теплопередачи; в этом случае следует увеличить коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, например, путем установки в нем перегородок.
Для достижения высоких коэффициентов теплопередачи теплоносители следует пропускать через аппарат с большими скоростями; однако при этом возрастает гидравлическое сопротивление. Кроме того, для получения высокого коэффициента теплопередачи поверхность теплообмена должна быть свободна от загрязнений, а для удаления образующихся загрязнений она должна быть доступна для очистки. При увеличении скорости одного из теплоносителей коэффициент теплопередачи заметно повышается лишь в том случае, если коэффициент теплоотдачи со стороны другого теплоносителя достаточно высок, а тепловое сопротивление стенки и загрязнений невелико. Так, если коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве значительно ниже, чем в трубах ( например, в межтрубном пространстве проходит газ, а по трубам жидкость), то возрастание скорости в трубах почти не влияет на величину коэффициента теплопередачи; в этом случае следует увеличить коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, например, путем установки в нем перегородок.

Для достижения высоких коэффициентов теплопередачи теплоносители следует пропускать через аппарат с большими скоростями; однако при этом возрастает гидравлическое сопротивление. Кроме того, для получения высокого коэффициента теплопередачи поверхность теплообмена должна быть свободна от загрязнений, а для удаления образующихся загрязнений она должна быть доступна для очистки. При увеличении скорости одного из теплоносителей коэффициент теплопередачи заметно повышается лишь в том случае, если коэффициент теплоотдачи со стороны другого теплоносителя достаточно высок, а тепловое сопротивление стенки и загрязнений невелико. Так, если коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве значительно ниже, чем в трубах ( например, в меж-грубном пространстве проходит газ, а по трубам жидкость), то возрастание скорости в трубах почти не влияет на величину коэффициента теплопередачи; в этом случае следует увеличить коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, например, путем установки в нем перегородок.
Для достижения наиболее высоких коэффициентов теплопередачи теплоносители следует пропускать через аппарат с большими скоростями. Однако при этом наблюдается некоторое возрастание гидравлического сопротивления. При увеличении скорости одного из теплоносителей коэффициент теплопередачи заметно повышается лишь в том случае, если коэффициент теплоотдачи со стороны другого теплоносителя достаточно высок, а тепловое сопротивление стенки и загрязнений невелико.
Для достижения высоких коэффициентов теплопередачи теплоносители следует пропускать через аппарат с большими скоростями; однако при этом возрастает гидравлическое сопротив-ление. Кроме того, для получения высокого коэффициента теплопередачи поверхность теплообмена должна быть свободна от загрязнений, а для удаления образующихся загрязнений она должна быть доступна для очистки. При увеличении скорости одного из теплоносителей коэффициент теплопередачи заметно повышается лишь в том случае, если коэффициент теплоотдачи со стороны другого теплоносителя достаточно высок, а тепловое сопротивление стенки и загрязнений невелико. Так, если коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве значительно ниже, чем в трубах ( например, в межтрубном пространстве проходит газ, а по трубам жидкость), то возрастание скорости в трубах почти не влияет на величину коэффициента теплопередачи; в этом случае следует увеличить коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, например, путем установки в нем перегородок.
Влияние теплопроводности стенки на общий коэфициент теплопередачи в различных случаях неодинаково. Если стенка имеет небольшую толщину и выполнена из хорошо проводящего тепло материала, например меди, то ее тепловое сопротивление будет столь мало по отношению к об щему тепловому сопротивлению, что при некоторых подсчетах им вообще можно пренебречь. При загрязнении поверхностей стенки и при образовании на них накипи и осадков тепловое сопротивление стенки резко возрастает, так как теплопроводность этих дополнительных слоев бывает обычно значительно хуже, чем у металлической стенки. Из табл. 8, например, видно, что теплопроводность котельной накипи примерно в 100 раз меньше, чем меди.
Если эти условия не выполняются, необходима реконструкция се-парационной системы, например устройство двухступенчатого испарения с выносными циклонами. При недостаточно надежной защите верхнего барабана от повышенного излучения факела применение ступенчатого испарения связано с рядом конструктивных и эксплуатационных трудностей. ЦКТИ, сравнительно проста и может быть осуществлена без существенных изменений конструкции котла. Однако при эксплуатации котлов, реконструированных по этой схеме, выявился недостаток, который заключается в повышенном осаждении шлама на стенках верхнего барабана. Отложения шлама повышают тепловое сопротивление стенки барабана.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11