Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
расположение.
W
бам в результате возникновения центробежных сил увеличивается турбулентность потока, вследствие чего коэффициент теплоотдачи несколько возрастает. Так, в случае трубы, изогнутой в виде змеевика, коэффициент теплоотдачи al определяется по формуле
d
а.
cl
1 + 1,77
г *
R
(IX, 27>
ГДЄ ас
d R
коэффициент теплоотдачи для прямой трубы; ¦внутренний диаметр трубы, м; радиус (средний) кривизны трубы, м.
8. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ДВИЖЕНИИ ПОТОКА
СНАРУЖИ ТРУБ
При движении потока параллельно оси труб. В данном случае поступают так же, как в случае движения потока жидкости в каналах некруглой формы, т. е. расчет ведут по формулам, приведенным выше для случая, когда поток движется внутри труб, но в качестве определяющего размера, вместо диаметра d берется значение эквивалентного диаметра (см. формулу (IX, 25).
При движении потока поперек пучка труб. Для пучка труб можно использовать следующую формулу, которая для
і
220
является ориентировочной, так как с
капельных жидкостей капельными жидкостями опыты не проводились,
Nuf=e,rC.sra-Re?.Рг°<*
(IX, 28)
где:
а) за определяющую температуру принята средняя температура (tt) основной массы газового потока;
б) за определяющий размер принят наружный диаметр (d) трубок;
в) скорость отнесена к самому узкому сечению между трубками любого ряда пучка;
г) С—коэффициент, зависящий от шага S1 труб в ряду (см. фиг. 23);
пои
S
при
d
S1
1,2ч-3 значение C=I +0,1
d
d
>3, значение C = 1,3 = пост.;
я) и п—коэффициенты, зависящие от порядкового номера (т) ряда, считая по ходу потока газа; значения ?т и п приведены в табл. 32;
Таблица 32
Номера рядов (т) Коридорное Шахматное
п п
1 0,60 0,171 0,60 0,171
2 0,65 0,157 0,60 0,228
3 и последующие 0,65 0,157 0,60 0,290
Примечание. Табл. 32 дается к формуле (IX, 28).
е) ??, —поправка на угол атаки; для пучка труб поправка ?ф по данным В. А. Локшина и А. П. Орнатского приводится на фиг. 79.
Формула (IX, 28) применима для круглых труб в пределах
значений: Re. = 50004-70000,
d
1,2-4-5 и -?-= 1,24-5.
d
221
Таблица 33
Номера рядов Коридорное ¦
Tl t п
1 0,60 ¦ 0,15 0,60
2 0,65 0,138 0,60
3 и после-
дующие 0,65 0,138 і 0,60
Шахматное
m
0,15 ОДО
0,255
Примечание. Табл. 33 дается к формуле (IX, 29)
В частном случае—для дымового газа или воздуха, діижу-щихся поперек пучка труб, рекомендуется применять формулу
Д. А. Литвинова [7], которая может быть представлена в следующем виде:
W
O1S
0,6
о*
¦IIP- ¦
Nu = S4, .C-em.Re
f.
(IX, 29>..
где n и є
90« 70
50°
коэффициенты, зависящие от порядкового номера (т) ряда; значения п и єт приведены в табл. 33, остальные обозначения такие же, как и в формуле (IX, 28).
Если формулу (IX, 29) развернуть и подставить в нее зна-
30° °
Фиг. 70. Поправка на угол атаки к формуле (IX, 28) теплоотдачи в
пучках труб
чения п, то она примет следующий вид: при п = 0,6
U
0,6
d^
(IX, 30)
при я = 0,65
а,
ф
а
0,65
d
0,35
(IX, 31)
где и—весовая скорость в наиболее узком сечении между
трубами ряда, кГ\мг сек
E1
1
_. F
0,6 > ^2
X
(v-g)
0,65
(IX, 32)
Значения E1 и E2 для дымовых газов в зависимости от их температуры приведены на фиг. 76.
222
Формулы (IX, 29—IX, 32) применимы в тех же пределах, что и формула (IX, 28).
Определив по формулам (IX, 28—IX, 32) значения ас для отдельных рядов, находят среднее значение ас для пучка в целом
а-; F1+F2 + . ... + Fm ' (1Х'33)
где аи а,-- - — коэффициенты теплоотдачи по рядам;
ри F2----поверхности нагрева всех труб в каждом из рядов
(F1-B первом ряде, F2-BO втором ряде и т. д.).
9. ТЕПЛООТДАЧА ЖИДКОСТИ, ПЕРЕМЕШИВАЕМОЙ МЕШАЛКАМИ
При перемешивании достигается турбулентность движения, поэтому коэффициент теплоотдачи в этом случае будет выше,
чем при естественной кенвекции:
а) если теплообмен с перемешиваемой жидкостью происходит через рубашку аппарата, то можно воспользоваться формулой
ас—0,36— -- ' ¦--— I (I » ккал/м2часС(\Х,34)
D \ Ы J \ ^ / \{*
со
б) если теплообмен с перемешиваемой жидкостью происходит через змеевик
йс=0,87—--г) •-- г3 — ) ,KKaAJM1KaC0C (IX,35)
В формулах (IX, 34) и (IX,.35): d~~ диаметр лопасти мешалки, м; D- диаметр аппарата (или змеевка), м\ \>-ш— вязкость жидкости при средней температуре tu стенки
(рубашки или змеевка), кГ. сек/м4; H-rn—то же при средней температуре пограничного слоя
4, = 0,5 (L — U );
g— ускорение силы тяжести, м2/сек; р— плотность, к Г. CCK2Jm*;
X— коэффициент теплопроводности, ккал/м. час. °С; с— удельная теплоемкость ккал/кГ. 0C.' Значения р, X и с берутся при средней температуре жидкости U .
.Г'
223
10. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ КИПЕНИИ ЖИДКОСТИ
j
j
ста и внешнего наблюдающееся
JO
10*
Пузырчатое
кипение
При кипении жидкости температура U несколько выше, чем температура ts образующегося пара. Разница эта невелика и, например, для' воды при атмосферном давлении составляет 0,4—0,ЬсС, поэтому при расчетах можно принять температуру кипящей жидкости приблизительно равной температуре 4 насыщенных паров.
