Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

Визначення ефективності систем обігріву і раціонального кро­ку труб теплообмінного пристрою

З підрозділу 5.6 відомо, що коефіцієнт теплопередачі системи обігріву, виконаної з труб, розташованих із зовнішнього боку стін­ки біореактора, залежить від кроку труб. Встановлено, що тепловий потік, спрямований на нагрів реактора, при куті 75° (щодо осі X, рис. 5.8), знижується до значень теплового поток)’, спрямованого

від стінки реактора в навколишнє середовище. Так як тепловий по­тік від змійовика теплообмінника можна враховувати при значенні кута а не більше 75° (рис. 5.8), то ефективний крок труб можна ви­значити з співвідношення

Подпись: (5.15)S = d„-tg75.

Згідно (5.15) крок труб для металопластикових труб буде пе­ребувати в межах від 0,05 м (для d=14 мм) до 0,12 м (для d=32 мм).

При використанні металополімерних груб для систем обігріву реакторів у вигляді правильних циліндрів для відстані між витками 0,1 м висота системи обігріву складе 60 % висоти реактора.

Подпись: Q = k Q = k Подпись: , • S • n ■ (t n, tcy6) реакг k ^суб ^зовн ) Подпись: (5.16)

Продуктивність системи обігріву Q визначається за умови компенсації тепловтрат за системою рівнянь

де k ст. реакт — коефіцієнта теплопередачі реактора t„„H — температура навколишнього середовища Необхідний крок труб, кількість витків, коефіцієнт теплопе­редачі системи обігріву визначається при вирішенні системи рів­нянь.

Для визначення ефективності теплообмінного апарату пропо­нується ввести параметр j/ — коефіцієнт ефективності нагріву

Подпись: (5.17)V = CrXi.

kj

де Si — — — коефіцієнт, що враховує конструкцію теплообмінника;

кь к2 — коефіцієнти теплопередачі теплообмінників порівнюваних конструкцій, Вт/(м2-°С);

Ati

Хі = — — коефіцієнт, що враховує температурний напір;

At2

At,, Atz — перепад температури між теплоносієм і субстратом теплооб­мінників порівнюваних конструкцій, °С.

При значенні у>1 перший теплообмінник ефективніше друге* го, при у<1 — навпаки.

Так наприклад, для систем обігріву із сталевих груб всередині біореактора (к,=200 Вт/(м2-°С), Дг, 27 °С); та металополімерних труб, що встановлюються зовні (к2=23 Вт/(см2-°С), At2=60 °С)

Отже, теплообмінник всередині реактора ефективніше, ніж зовні. Ряд недоліків має розташування теплообмінника всередині реактора.

Доцільність розміщення теплообмінника поза внутрішнього об’єму реактора (в конструкціях стін, на поверхні і т. д.) пояснюєть­ся наступними позитивними ефектами:

> реактор виповнюється без спеціальних отворів для підведення теп­лоносія;

> температуру теплоносія можна значно підвищити, досягнувши па­раметрів відпустки котельні, що не вимагає установки додаткових теплооб­мінників щодо зниження температури в подаючому трубопроводі;

> всередині реактора можна розміщувати практично будь-яку систему перемішування;

> спрощується обслуговування системи обігріву;

> всередині реактора не виникає додаткового налипання на систему обігріву, що зменшує необхідність періодичних зупинок для очищення сис­теми.

Оставить комментарий