Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Для осуществления коридорного расположении основания сегментов (перегородок) должны быть перпендикулярны одной из диагоналей, причем ось штуцера будет совпадать с ней. 42. Расчет кожухотрубных теплаобменников с поперечными перегородками представляет значительные трудности, так как еще нет достоверных формул. Вывод таких формул осложняется тем, что теплоносатель в межтрубном пространстве теплаабменника часть пути движется поперек труб, а часть — вдоль, Кроме тогщ тепланоситель может протекать через щели между поперечными перегородками и кожухом и между поперечными перегородками и трубами.
Для приближенного расчета можно использовать формулы (НП.52), (ЧП-53), (И1.55) и (НП-56), принимая еч=0,6 [ЧП-9, ЧП-10). Подробнее а расчете кажухатрубных теплообменников с поперечными перегородками см. [И1-!0[. (ЧП-55) Рис. ЧП-2!. Угол атаки. Теплоотдача прн вынужденном поперечном обтекании пучка труб с ребрами 43. Расчетная формула для определения коэффициента теплоотдачн имеет следующий вид [ЧП-1Ц: ,! -о,зз А -а.н Х = С(у) ( — ) Ке" Ргцз (ЧП-57) Здесь д — наружный диаметр несущей трубы, м; à — шаг ребер, и; 5=05(0 — д) — высота ребра, и; Д вЂ” диаметр ребра, и (см.
рис. НП-22). Для коридорных пучков коэффициент С=0,116, поназатель степени и=0,72; для шахматных пучков С=-0,25, п 0,65. Значения )л»п, Ке, Рг см. формулы (Н!1-38) — (ЧП-4Ц . Физические величины следует брать при средней темпера"'уре потока, ТЕПЛООТДАЧА ПРН ВЫНУЖДЕННОМ ПОПЕРЕЧНОМ ОВТЕКАННН Формулы (И1-52) и (ЧП-53» справелливы для любых жидкостей и газов при Ке=200 —:2 10з. 33, Значение и для труб первого рида пучка заходится путем умножения щ определенного по формулам (НП-52) и (ЧП-53), на коэффициент з„=0,60.
Для труб второго ряда пучка при коридорном их расположении еа —— 0,90, а при шахматном за 0,70. 39. СРеднЯЯ величина азт дла всего пУчка в целом опРеделаетса по фаР- муле: тп. тпплоовмпн н тпплопеэглдчя 1рг г (ЧП-61) а»з дд (ЧП-62) 50 гд )5 75 55 45 55 55 75 н Рис. ЧП-23. Зависимость анэ от а.
Рис. НП-22. Труба с поперечными ре- брами. Хп 0037йе~ЛР»Р,~ ( ) ' (ЧП-59) (ЧП-60) В формулы для Хп и Ке в качестве определяющего линейного размера подставляется à — шаг ребер; скорость потока вычнслиется по наиболее узкому сечению. Форл~ула (ЧП-57) применима при Ке 3000 25000 и 3< — < 48. 1 44. По вычисленному кз уравнения (ЧП-57) конвективиому коэффициенту теплоотдэчи а определяют по графику (рис. Ч11-23) так называемый приведеи- иый коэффициент теплоотдачи Р»э, котоРый и подставлЯют в фоРмУлУ длв коэффициента теплопередачи (отнес»нного к полной наружной поверхности Рз»э)г 1 эи 1 1 Р„»р мэ ° град (ЧП-58) т — + —— аяр Ре Рмя где Р,»р — полная наружная поверхность аребренной трубы (нключая поверхность ребер) на единицу длины, мэ; Є— внутренняя поверхность несущей трубы, мэ; Рз — коэффициент теплоотдачи внутри трубы, эг((мз град).
Теплоотдача прн продольном течении потока вдоль плоской стенки [НП-11 45. Если поток течет между двумя близко расположенными плоскостями, то теплоотдачу рассчитывают по формуле (ЧП-45); если же поток течет вдаль йлоскости стенки, а по другую его сторону пространство ие ограничено, то расчет производят по след)тащим формулам. а) Для Ке>4 1О' применяется приближенная формула: а1 ш1 ч где Х н = —; Ке —; Рг = —. Л ' ч ' а Для воздуха формула (ЧП-59) упрощается: Хц = 0,032йеав Физические величины длн подстановки в уравнения (ЧП-59) и (ЧП-60) надо брать при начальной температуре потока.
В качестве определяющего линейного размера, входящего в Ке и Хп, берется длина 1 теплоатдающей стенки по направлению движения потока. тпплоатдлчл пэн своводном ствклннн жидкости по стенке для расчетов можно использовать номограмму рнс, ЧП-лЛ умножая полу- 0,037 чевное значение Хн иа неличину — ' = 1,76 (формулы (ЧП-45) и (ЧП-59)], 0,021 б) для Ке<4 10' применяется следующая формула (ЧП-ц: Дли воздуха зта формула упрощается: Хн О,ббйеа э Формулы (ЧП-59) — (ЧП-62) не учитывают начальной турбулентности потока, а при малых скоростях — влияния свободного движения.
В случае возможности возникновения свободных токов следует проводить поверочный расчет дкя свободного движения и принимать большее из двух значений коэффициента теплоотдачи. Теплоотдача при перемешивании жидкостей мешалками 46. Для определения коэффициента теплоотдачи в аппаратах са змеевиками, рубашками и лопастными мешалками можно всспользоваться формулой: Ха =Сйе Рг щ азэ/ и 1аи (ЧП.63) '1И ) Р() рпдг сл)г Здесь Хп = —; Ке = —.; Рг = —; Р— коэффициент теплоатдачи,- Л и ' Л ет)(мз ° град); )7 — диаметр сосуда, м; Л вЂ” коэффициент теплопроводиости жидкости, вг((м ° град); р — платность жидкости, кг)м', я — число оборотов мешалки в секунду, 11ггк; »( — диаметр лопасти мешалки, м; ср — теплоемкость при постоянном давлении, дяг/(кг град); Н», — вязкосгь жидкости при температуре 1»» стенки рубашки нли змеевина со стороны жидкости, кгг'(м ° сгк); н — вязкость жидкости при средней температуре 1»э=0,5(Г~»+1»»); Для аппаратов с рубашками коэффициент С 0,36, показатель.
степени в=0,67; для аппаратов со змеевиками С=0,87, и=0,62. Значения физических констант надо брать при средней температуре жидкости в сосуде Гва Формула (ЧП-63) получена нэ опытов при И 060, ()„.=080, Н»„=048О и 11<300 мм. О расчете коэффициента теплоотдачн для других типов мешалок см. (ЧП-17). Теплоотдача прн свободном стеканни жидкости по стенке под влиянием силы тяжести 47. При стекания жидкости пленкой по вертикальной поверхности расчетные формулы теплаотдэчи имеют следующий вид. При турбулентном стенании пленки, т. е. при КемйЮО: Ха 001 (ОаРгйе)И (Ч)1-64) При ламинарном стекании пленки, т.
е. при Ке<2000: ХР = 0 67 (Оа'Рггйе) й (ЧП-65) ЧЬГ. ТЕПЛООБМЕН И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА аН Ньй»8 сл)ь 4Г Здесь )ь[н= — ', Оа=; Рг= —,; Ке= —; а — коэффициент 1»2 теплоотдачи, вт/(лР град); Н вЂ” высота поверхности теплообльеиа, м; Л вЂ” коэффидиент теплопроводности жидкости, вг/(м град); р — плотность жидкости, кг/м»; д — ускорение сьиы тяжести, м/сек»; И вЂ” динамический коэффициент вяз- С кости, и ° сгк/м»; с — теплоемкость жидкости, дж/(кг-град); Г= — — плотность Р П орошения *, кг/(м ° сек), т.
е. количество жидкости, стекающей в единицу времени через ! м смоченного периметра П в сечении, нормальном к направлению движения потока; С вЂ” масса жидкости, стекающей по вертикальной поверхнос»и в единипу времени, кг/сек. Длн случая стекания ньидхости пленкой по внутренней поверхности вертикальных труб смоченный периметр И=по/и (где »/ — внутренний диаметр вертикальных труб,м;и — число труб). С 4С В этом случае Г= —. и Ке= и г/и и»/пр Физические величины для подстановки в формулы (ЧП-64) и (НП-65) следует брать при средней температуре пограничного слоя (пленки) =05(г„+!ж).
48. В некоторых источниках [0-2, 'ЧИ-5, ЧП-10[ зависимости (ЧП-64] и (ЧП-65) представлены в другом виде. При турбулентном течении: )»[цел = 0,01 (Ке ° Рг)'!' При ламинарном течении: ь! Ипр Ь !» Нцп.= 0,67Кец»,Р, » (УИ-67) Здесь )ь(оа,= — , 'Ь„р — — 1 — 1 — комплекс, характеризующий толшмну пленки, илн приведенная толщина пленки, имеющая размерность длины; ч — кинематический коэффициент вязкости, мь/сек. 49. Для воды, стекающей пленкой по внутренней поверхности вертикальной трубы при Ке>2000 и при средней температуре пограничного слоя 90»С, формула (УП-64) принимает следующий вид [ЧЙ-5, НП-9)ь (ЧП-68) ожв 9150ГН вт/(м'град) 50. При стенании жидкости пленной по горизонтальным трубам (в оросительных теплообменниках) коэффициенты теплоотдачи с наружной стороны оросительного теплообменника трубчатого типа длн воды имеют следующие значения [ЧП-12).
При вынужденном движении воздуха со скоростью 0,08 — 0,5 м/гек, срелней теьшературе воды до о»лаждения !! — 25'С, диаметре труб 0,012 — 0,030 м и отношении шага труб к нх диаметру 2 — 1,7, плотности орошения водой 820— 960 кг/(м ° ч): а =3740Ге» вт/(м' град) (ЧП-69) При отношении шага к диаметру 1,3 и прочих равных условиях ав — — 5700Геда вт/(м» ° град) (ЧП-70) Болячек» Г называется твкжв лвлсйвай алотвастью оэошекия ЬО-Т1.
ТЕПЛООТДАЧА ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ С» Здесь Г = — платность орошения, кгПм ° сгк); С вЂ” масса воды, по- 2!вверх ступающей иа холодильник в единицу времени, кг/сек; ! — длина каждой трубы в секции, ль; л,»о» — число верхних труб (число секций); наличие цифры 2 в знаменателе обьясвяется тем, что вола, орошаюцьая каждуьо трубу, растекается по обе ее с»проны.
Подробнее о расчете оросительных теплообменников см. [НП-!2). теплоотдача при свободном днижеиин (естестнениой конвекцин) Б неограниченном пространстве Расчет коэааициентл теплоотдлчн Без Рчетд нлпэлвлення теплового потока 51. Расчетная формула для этого случая при определяющей температуре, равной температуре пленки, имеет следующий вид [НП-Ц: Хп = С (Ог Рг)" (ЧП-71) Формула применима для жидкостей и газов при Рг ~ 0,7. В уравнении (НП-71) значения коэффициента С и показателя степени и зависят от определяющего произведения критериев Ог Рг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
