Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник






Розрахунок тепловіддачі при конденсації холодильних агентів

Розрахунок тепловіддачі в конденсаторах

Значення коефіцієнта тепловіддачі залежить від умов протікання процесів при конденсації холодильних агентів. Для апаратів розглянутих конструкцій можна виділити такі умови конденсації:

· На пучках гладких чи ребристих горизонтальних труб;

· На пучках вертикальних гладких труб;

· Всередині вертикальних чи горизонтальних труб та каналів;

· Всередині шлангових змійовиків;

· В присутності неконденсованих газів.

В конденсаторах холодильних машин має місце порівняно невелика різниця температур конденсації та поверхні стінки на якій вона відбувається. Тому фізичні параметри холодильних агентів приймають за температурою конденсації.

Конденсація на пучках гладких горизонтальних труб. Такі умови конденсації характерні для аміачних горизонтальних кожухотрубних конденсаторів. Середнє значення коефіцієнта тепловіддачі для цього випадку розраховують за формулою

, (8 )

де l – теплопровідність холодильного агента,Вт/(мК); μ – динамічна в’язкість,Па∙с; r - густина,кг/м3; Δh – різниця ентальпій холодильного агента на вході та виході із конденсатора , Дж/кг; g– прискорення вільного падіння,м/с2; Θа – різниця температур між температурою конденсації холодильного агента та температурою стінки труби з боку конденсації, tк – tcm; dзов – зовнішній діаметр труби; N – середнє число труб по вертикалі в коридорному трубному пучку чи половини цього числа для шахового пучка; εω – поправка на інтенсифікуючий вплив швидкості пари на тепловіддачу в першому ряду трубного пучку.

Для розрахунку середнього значення числа труб по вертикалі у пучку N, розташованого у круглому корпусі, може бути використана формула

, (8. )

де n – загальна кількість труб у конденсаторі, S1, S2 – крок труб по горизонталі та вертикалі.

Коефіцієнт εω

. (8 )

Числа Ren та Prnрозраховуються по теплофізичним параметрам парової фази при температурі конденсації:

; ,

де w – швидкість пари у вузькому перерізі верхнього ряду труб, м/с; dзов – зовнішній діаметр труб, м; аn – температуропровідність пари, м2/с; νn – в’язкість пари, м2/с. При розрахунку швидкості пари у вузькому перерізі w, число труб верхнього ряду приймається рівним N, розрахованому за формулою (8. ).

Конденсація на пучках горизонтальних ребристих труб. Для розрахунку коефіцієнта тепловіддачі використовують рівняння

(8. )

де ψр – поправка, що враховує різні умови конденсації на вертикальних та горизонтальних ділянках поверхні ребристої труби,

, (8. )

де Fв, Fг– площі поверхні вертикальних та горизонтальних ділянок ребристої труби довжиною 1 м; F – загальна зовнішня поверхня теплообміну ребристої труби; Ер – ефективність ребер ( для мідних труб з накатними ребрами Ер=1); do – діаметр основи ребра, м; hpo – приведена висота ребра, м.

Величини Fв, Fг, hpo є геометричними параметрами ребристої поверхні:

; ; , (8. )

де Dp – діаметр ребра, м; sp – крок ребер, м; δо, δт – товщина основи та торця ребра, м.

Конденсація на вертикальній стінці і трубі. Режим стікання плівки конденсату по вертикальній поверхні може бути хвильовим або ламінарним.

Для хвильового режиму руху плівки конденсату () коефіцієнт тепловіддачі можна визначити за рівнянням Нуссельта, ввівши у нього поправку П.Л.Капиці на режим руху

, (8. )

де Н – висота поверхні на якій відбувається конденсація, м; r – теплота пароутворення, Дж/кг; – поправка на режим руху, .

Число Re може бути виражене через теплообмінні характеристики процесу конденсації. Для цього скористаємося співвідношенням для плівки , де G – масова витрата рідини в плівці, що припадає на одиницю довжини поверхні, по нормалі до напрямку руху рідини, кг/(м∙с).

Рівняння теплового балансу для поверхні висотою Н

.

З двох останніх співвідношень отримаємо

, (8.)

де α та θа – середні за висотою значення коефіцієнта тепловіддачі та різниці температур конденсації та стінки.

Як видно з рівняння (8.) із зростанням висоти значення Re буде зростати. Значення H, якому буде відповідати рівність Re=Reкр=1600, може бути знайдений за формулою

. (8. )

Значення Нкр за рівнянням (8. ) відповідають переходу від хвильового режиму руху плівки до турбулентного. Ці значення при θа=1 показані на рис.8.

У випадку, коли має місце режим конденсації для якого , середній коефіцієнт тепловіддачі визначають за формулою

. (8. )

Всі фізичні параметри в останньому рівнянні приймаються при температурі конденсації.

Конденсація всередині вертикальних труб та каналів. Для розрахунку конденсації нерухомої пари з урахуванням режиму руху плівки конденсату використовують залежності для конденсації пари на вертикальній поверхні.

При конденсації рухомої пари в плоских вертикальних щілинних каналах розрахункові залежності мають вигляд:

при , (8.)

при , (8.)

Величина розраховують за формулою Нуссельта (8. ) без поправки на режим руху. Формули справедливі при температурі конденсації 30÷40°С, швидкості пари на вході в канал 0,15÷6,5 м/с, густині теплового потоку 1250÷39000 Вт/м2.

Конденсація всередині горизонтальних труб. Залежно від швидкості пари та діаметра труби можливі розшарований, перехідний та кільцевий режими руху конденсату всередині труби. Границі між розшарованим та перехідним режимами руху відповідає значення числа Рейнольдса пари в межах . Число Reп визначається так:

,

де l – довжина труби, м.

При температурі конденсації 30°С значення С для аміаку, R12 та R22 дорівнюють відповідно 0,3; 2,1; 1,73.

При конденсації аміаку в круглих трубах середній коефіцієнт тепловіддачі розраховують за формулою

. (8 )

У випадку конденсації хладонів у мідних трубах середнє значення коефіцієнта тепловіддачі можна визначити за формулою Нуссельта для одиночної горизонтальної труби без поправок, прийнявши за визначальний розмір внутрішній діаметр.

Для умов конденсації пари всередині шлангового змійовика (горизонтальні труби з’єднані калачами) коефіцієнт тепловіддачі визначають за формулою

. (8 )

Вплив неконденсованих газів. В конденсаторах холодильних машин процес конденсації пари холодильного агента відбувається за присутності домішок, які не конденсуються, головним чином повітря. Вплив таких домішок в значній мірі проявляється за незначних значень густини теплового потоку. На рис. 8. показана залежність відносного зниження коефіцієнта тепловіддачі аміаку та R12 від об’ємної концентрації повітря при q=4650 Вт/м2. З рисунка видно, що для аміаку навіть незначна кількість повітря призводить до суттєвого зменшення коефіцієнта тепловіддачі. Це показує необхідність ретельного видалення повітря із системи холодильної машини в процесі роботи.


Читайте також:

  1. Автоматичний розрахунок суми проведення.
  2. Аеродинамічний розрахунок
  3. Аеродинамічний розрахунок ротора вітроустановки
  4. Аналітичний розрахунок завантаження горловин
  5. Аналітичний розрахунок сумарного завантаження типових перетинань
  6. Види норм праці, їх розрахунок
  7. Види холодильних шаф за призначенням
  8. Властивості інтелектуальних агентів
  9. Вплив характеру кола на криву струму при несинусоїдній напрузі /розрахунок найпростіших кіл
  10. Гідравлічний розрахунок
  11. Гідравлічний розрахунок малих мостів
  12. Гідравлічний розрахунок сифонів




Переглядів: 903

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Конденсатори | Розрахунок тепловіддачі зі сторони охолодного середовища

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.007 сек.