Температура - ребро
Cтраница 3
 |
Теплообменник с воздушным охлаждением ( жидкость входит в верхнюю часть и отводится снизу [ Chem. Eng., Oct. 31, 91 ( I960 ]. [31] |
Следует обратить особое внимание на выбор материала для труб в теплообменниках с воздушным охлаждением. Алюминий - наиболее экономичный материал для ребер при условии, что температура среды не превышает 400 С. При этом температура ребер доходит до 230 С. [32]
Однако если ребро отдает теплоту, то температура его поверхности убывает по направлению от основания ребра к его вершине. Если ребро воспринимает теплоту от среды, то температура ребра убывает по направлению от его вершины к основанию. В обоих случаях количество теплоты неодинаково для различных участков ребра: оно будет больше там, где разность между температурой ребра и окружающей среды выше. Следовательно, тепловой поток ребра в целом зависит от распределения температуры вдоль ребра. Эффективность ребра оценивают коэффициентом Т ] Р Q / Qmax, где Q - тепловой поток реального ребра; Qmax - тепловой поток идеального ребра, вдоль которого температура постоянна и равна температуре основания. [33]
Приборы, имеющие различную форму, имеют и различную величину коэффициента теплопередачи. Гладко-стенные приборы во всех случаях имеют больший коэффициент теплопередачи, нежели сребренные. Это объясняется падением температуры по длине ребра, а следовательно, и уменьшением разности температур ребра и воздуха. Кроме того, обращенные друг к другу поверхности двух смежных ребер взаимно поглощают лучистое тепло. [34]
Однако если ребро отдает теплоту, то температура его поверхности убывает по направлению от основания ребра к его вершине. Если ребро воспринимает теплоту от среды, то температура ребра убывает по направлению от его вершины к основанию. В обоих случаях количество теплоты неодинаково для различных участков ребра: оно будет больше там, где разность между температурой ребра и окружающей среды выше. Следовательно, тепловой поток ребра в целом зависит от распределения температуры вдоль ребра. Эффективность ребра оценивают коэффициентом Т ] Р Q / Qmax, где Q - тепловой поток реального ребра; Qmax - тепловой поток идеального ребра, вдоль которого температура постоянна и равна температуре основания. [35]
Теоретическое определение коэффициента теплопередачи того или иного нагревательного прибора относительно сложно, а потому его устанавливают экспериментальным путем в лабораториях. Так, для нагревательных приборов, состоящих 3 радиаторных секций, коэффициент / С обычно находят для приборов, состоящих из восьми секций со строительной высотой 500 мм. Поэтому - при установке радиаторов с большим количеством секций коэффициент теплопередачи уменьшается, а при меньшем увеличивается. Следует иметь также в виду, что у нагревательных приборов с гладкой поверхностью ( радиаторов и стальных труб) коэффициент теплопередачи больше, чем у ребристых. Это объясняется уменьшением температуры ребер по направлению к их краям. Кроме того, поверхности смежных ребер прибора, обращенные одна к другой, взаимно поглощают лучистое тепло. [36]
Как упоминалось выше, на рис. 10.10 при Res500 проведена вертикальная линия, обозначающая предел низких ребер. Когда низкое значение числа Рейнольдса в межтрубном пространстве обусловлено высокой массовой скоростью и большой вязкостью теплоносителя в противоположность случаю с низкой массовой скоростью и малой вязкостью, необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности. Поясним это на примере маслоохладителя, в котором масло движется в межтрубном пространстве, а охлаждающая вода - по трубам. Часто регулирование температуры охлаждающей воды отсутствует, так что, особенно в зимнее время, она может снизиться намного ниже расчетной. Это может привести к снижению температуры ребер ниже точки загус-тевания ( или точки текучести) масла. В результате поверхность сребренных труб может оказаться покрытой налипнувшей вязкой изолирующей массой. Поэтому температура стенки сребренной трубы / /, должна быть всегда выше температуры гладкой трубы при одинаковых условиях и коэффициентах теплоотдачи. Это и имеет место вследствие разницы отношений наружной поверхности к внутренней у труб с низкими ребрами и гладких труб. Тем не менее трубы с низкими ребрами, обтекаемые высоковязкими жидкостями, несколько больше подвержены самоизолирующему эффекту. Поэтому необходимо контролировать вязкость LW, чтобы не допустить значительного снижения рабочих температур воды по сравнению с расчетными. [37]
Для проверки высказанных выше соображений в конце 1965 г. в Институте полупроводников АН СССР был изготовлен холодильник, рассчитанный на создание указанного выше температурного режима в рабочей камере. В основу конструкции был взят шкаф от холодильника Днепр. Внутренняя камера объемом 100 л была изготовлена из 1.5 мм алюминия. Толщина слоя изоляции из ми-поры была 80 мм. Конструкция термоэлементов не отличается от описанной выше и использованной в холодильнике образца 1957 г. Выпрямитель для питания термобатареи собран по двухполупериодной схеме с силовыми вентилями ВГ-10-15 в плечах. Фильтрация выпрямленного тока осуществляется дросселем. Выпрямитель холодильника расположен в нижней части шкафа на месте, ранее занимаемом компрессионным агрегатом. Теплоотвод от горячих спаев термобатареи осуществляется системой радиаторов, расположенных на задней стенке шкафа. Внутри рабочей камеры находится система холодных радиаторных пластин, непосредственно припаянных к теплопроводам термоэлементов. Последовательное соединение термоэлементов осуществляется непосредственно системой радиаторных пластин с горячей стороны термобатареи. Для улучшения теплообмена с окружающей средой радиаторная система горячих спаев заключена в кожух из декоративной пластмассы, создающий преимущественное, движение воздуха вдаль пластин. Радиаторные пластины изготовлены из меди толщиной 1.5 мм, что привело к практическому отсутствию паразитного перепада температур вдоль ребра. Несмотря на относительно небольшие размеры, температура ребра лишь на 5 превышает температуру окружающего воздуха. [38]
Страницы: 1 2 3