Пластинчатые теплообменники

Пластинчатый теплообменник представляет собой, некоторую конструкцию, состоящую из множества пластин, расстояние между которыми несколько миллиметров. Различают 2 различных варианта исполнение вертикальные пластины и горизонтальные. Типичные значение КТО около 10 Вт/м²К.

Достоинства: высокие значение КТО; возможность сделать противоток; можно принять как идеальный теплообменник; возможность изменять теплопроизводительность (Q) в процессе работы; отношение площади поверхности к занимаемому объему много кратно больше 1; возможность чистки; высокие показатели скоростей.

Недостатки: низкие рабочие диапазоны до 25 атм. температура до 250 С; высокие гидравлические сопротивление.

Спиральные теплообменники представляют собой тоже самые пластинчатые, только пластины используется в виде окружностей.

Пластинчатые ребристые теплообменные аппараты.

В данной дисциплине делается предположение, что теплопроводность ребер многократно больше теплопроводности основного метала, таким образом температура в ребрах практически не меняется. Принимается допущение, что КТО не меняется и остается постоянным по всей ребру.

Рассмотрим простейший вариант, предположим имеется плоская стенка с площадью (S₀) с обоих сторон сделали оребрение при этом известно площади оребрение их КТО с каждой стороны, тогда если определить коэффициент температуры отдачи.

Используемое значение КТО само по себе состоит из нескольких элементов, так как непосредственно КТО ребра неизвестно. Делается следующие вещи вначале весь расчет делается без ребра и находиться КТО, после этого находиться поправка что ребро плоская, а потом еще одну поправку что ребро не плоская.

Двухфазные потоки. Обозначение.

Структура двухфазных потоков

Восходящие адиабатные потоки:

1. Пузырьковый режим. Видны отдельные пузырьки. (Ф>1); (φ>0.3); (d_пур≈b). Используется гомогенная модель.

2. Снарядный режим. Идет один большой пузырь. (Ф>1); (φ(0.3;0.7)); (d_пур≈d). Используется гомогенная модель.

3. Эмульсионный режим. Возникает сильное турбулентное течение, как то разделить фазы не представляет возможности. (Ф>1); (φ(0.3;0.7)); (d_пур≈d). Используется гомогенная модель.

4. Дисперсной кольцевой режим. Большое количество пара находиться в центре потока, а жидкость на стенках сосуда. Часть жидкости попадает в центр потока в виде отдельных капель и насаждается снова на стеку. (Ф>>1)

Горизонтальные потоки возникают 2 новых потока как расслоённое течение и волновое. Как то разделить эти потоки не представляет возможности, так как волны возникают при малом Re, а амплитуды волн малы. Дальше также возникают пузырьковое, снарядное, эмульсионное и дисперсно-кольцевой потоки. Основная различие от восходящих потоков, в том, что толщена водяной пленки теперь не семерично вследствие чего и температура трубы тоже не симметричное будет.

Границы режимов течение

Такая необходимость возникла из-за различного определения КТО и гидродинамики из режима в режим. Но проблема заключается в том, что такая разделение можно сделать в 4 или 5 мерном пространстве, что представляет собой затруднительную использование. Проще говоря, как то визулизовать это не получается.

Первые попытки были использование число Кукуталадзе для определения дисперсно-кольцевого режима.

Другое предложение Хьюитта и Робертса были использование условного графического изображение от давление создаваемого газом и жидкостью в восходящем канале.

Также Тейтела и Даклера для горизонтальных каналов, но в этом случаи оси были по (y) корень квадратный от числа Фруда созванным газом или жидкостью, а по (x) отношения изменение давления на единицу длины жидкости и газа.