Материал: Теплообменное оборудование предприятий

Кроме того, составными частями аппарата являются опорные конструкции, регулирующие и вспомогательные устройства.

В системах кондиционирования и вентиляции для охлаждения или нагрева воздуха применяются поверхностные охладители и калориферы. На рис. 4.5 представлена одна из конструкций секции воздухоохладителя.

Рис 4.5. Секция воздухоохладителя:

1,2 – вход и выход воздуха; 3,4 – вход и выход воды

Поверхность теплообмена воздухоохладителя выполнена в виде трехрядного пучка труб с ленточным навивным оребрением, соединенных последовательно по ходу воды. Номинальная производитель-

ность составляет 10, 20 и 40 тыс. м3/ч.

Примеры конструкций калориферов, применяемых в системах вентиляции, приведены на рис. 4.6 [21, 22].

Значительную группу аппаратов составляют теплообменники холодильных установок различного назначения [23]. Конструктивное их оформление разнообразно, а в качестве поверхности охлаждения используются как гладкие стальные трубки, так и стальные или медные трубки со стальными или алюминиевыми ребрами.

91

Рис. 4.6 Конструкции калориферов:

а – оребренные сплошными пластинами на круглых трубках; б – оребренные навивной лентой; в – оребренные сплошными пластинами на плоских трубках.

4.3. Тепловой расчет

Уравнение теплового баланса для газожидкостных теплообменных аппаратов записывается в соответствии с выражением (1.5).

Определение среднего температурного напора, ввиду большой разности водяных эквивалентов и незначительного изменения температуры жидкости по сравнению с изменением температуры газа, с достаточной для практики точностью проводится по формулам:

– при охлаждении газа

92

– при нагревании газа

ln

tcp t"

2 1t1t2

где t cp2 – средняя температура жидкости.

Особенностью процесса передачи теплоты в газожидкостных аппаратах является большая разница значений коэффициентов теплоотдачи с газовой стороны 1 и со стороны жидкости 2 . В этом

случае коэффициент теплопередачи определяется меньшим коэффициентом теплоотдачи и практически

Коэффициент теплопередачи для оребренных поверхностей нагрева рассчитывается по формуле

где p Fp Fгл – коэффициент оребреиия.

Расчетный коэффициент теплопередачи определяется с учетом поправки на загрязнение поверхности теплообмена и неполноту ее омывания потоком газа и жидкости

где 0,75 0,85 .

Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны 1 рассчитыва-

ется по формулам конвективного теплообмена при поперечном обтекании гладких и оребренных пучков труб [5,20,21,24,25]. Коэффициент теплоотдачи 2 – по формуле (2.11) для продольного движения

потока в трубах и каналах.

Требуемая поверхность теплообмена аппарата определяется из уравнения теплопередачи по формуле (1.4).

93

4.4. Конструктивный расчет

Конструктивный расчет со стороны жидкости сводится к определению числа ходов при заданной скорости движения и выполняется аналогично расчету парожидкостных аппаратов с прямыми и U-образными трубками (п. 2.4).

Расчет по газовой стороне производится в следующей последовательности. Из уравнения расхода при заданной скорости газа определяется проходное сечение

Сдругой стороны, проходное сечение выражается:

–для гладких труб

Число рядов труб по ходу потока m определяется из величины поверхности теплообмена:

94