Главная -> Словарь

Естественной конвекции

Трубная обвязка. Слои газа или жидкости при нагревании перемещаются снизу вверх, а при охлаждении — сверху вниз, т. е. их плотность при нагревании уменьшается, а при охлаждении увеличивается. Это явление называется естественной конвекцией.

При вынужденном движении потока жидкости, когда естественной конвекцией жидкости можно пренебречь, из критериального уравнения исключают критерий Грасгофа:

наблюдается плавный рост а при возрастании Д? и теплоотдача обусловливается в основном естественной конвекцией. При дальнейшем увеличении Д? и q число центров парообразования на поверхности нагрева растет, что приводит к возрастанию а. При критической и большей разности температур поверхность нагрева покрывается. сплошной пленкой пара и коэффициент теплоотдачи резко уменьшается.

При вынужденном движении потока фазы естественной конвекцией можно пренебречь, тогда из уравнения выпадает критерий Gr:

Различают свободное .и вынужденное движение среды. Свободным движением или естественной конвекцией называется таксе движение, которое возникает в результате разности плотностей частиц, имеющих различную температуру. Вынужденным называется движение жидкости или газа, которое возникает под действием насоса, вентилятора и др. Вынужденное движение может сопровождаться также свободным движением.

Различают свободное и вынужденное движение среды. Свободным движением или естественной конвекцией называется такое движение, которое возникает в результате разности плотностей частиц, имеющих различную температуру. Вынужденным называется движение жидкости или газа, которое возникает под действием насоса, вентилятора и др. Вынужденное движение может сопровождаться также свободным движением.

Для повышения эффективности аппарата в его конструкции предусмотрены распиливающие водяные форсунки 4, автоматически включающиеся при повышенной температуре окружающей среды в летний период работы. При низких температурах можно отключать электродвигатель и вентилятор; при этом конденсация и охлаждение происходят естественной конвекцией.

нок полости осуществлялось естественной конвекцией окружающего воздуха.

теплоты, отводимой от него в атмосферу поверхностью энергообменных каналов и за счет вывода части нагретого пассивного газа и количеством энергии, получаемой им от активного газа. Активный газ, периодически истекающий из входных отверстий энергообменных каналов при смещении струи, имеет более низкую температуру, чем на входе в аппарат, т.к. часть энергии он затратил на сжатие пассивного газа. При этом снижение энтальпии активного газа определяется количеством теплоты, отведенной от энергообменных каналов. Высокая степень нагрева пассивного газа позволяет организовать отвод теплоты естественной конвекцией при незначительной поверхности теплообмена.

- отвод теплоты от энергообменных каналов осуществляется исключительно естественной конвекцией окружающего воздуха. Это не только максимально упрощает конструкцию аппаратов, но и позволяет осуществлять их размещение на открытых технологических площадках даже в районах с суровыми климатическими уело-

О.Ф.БашринаД.А.Тяжкороб.Г.А.Вормс. Охлаждение естественной конвекцией центрального конуса отражателя радиации в вертикальных цилиндрических печах ....... "'. . ....... 107

В тех случаях, когда направление естественной конвекции совпадает с вынужденным движением тепловых агентов в аппарате, полностью соблюдается закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, распространяется по всем направлениям равномерно и одинаково. .Вследствие этого будет выполняться одно из основных условий эффективной теплопередачи — равномерное обтекание потоком теплообменных поверхностей. Поэтому следует обвязывать теплообменные аппараты трубопроводами так, чтобы нагреваемый агент двигался снизу вверх, а охлаждаемый — сверху вниз.

Когда происходит теплообмен между однофазными потоками , отступление от этого принципа, ради удобства трубной обвязки теплообменника, почти не сказывается на эффективности теплопередачи, так как среды физически однородны и влияние конвекции на тепло-съем незначительно. Если же теплообмен связан с испарением или конденсацией, как это имеет место на установках гидроочистки, принцип направленной конвекции должен соблюдаться обязательно. В противном случае силы естественной конвекции будут направлены против движения потока . Из-за резкого различия физи-

I — газо-сырьевая смесь; II — газо-продуктовая смесь; + — направление естественной конвекции.

Аппарат горизонтального типа с горизонтально расположенной тешюперёдающей поверхностью показан на рис. V.28, а. Такое конструктивное решение значительно упрощает монтаж и обслуживание аппарата и кроме того позволяет полностью использовать подъемную силу нагретого воздуха, особенно при работе аппарата в режиме естественной конвекции. Основной недостаток горизонтальных АВО — большая занимаемая ими площадь — она в 4— 10 раз больше, чем площадь, занимаемая кожухотрубчатыми аппаратами. Однако, поскольку они не требуют строительства градирни и могут устанавливаться над оборудованием, эстакадами и др., этот недостаток можно считать несущественным.

Габариты этого агрегата следующие: ширина 4,35 ж, длина 8,5л, вес 24 Т; давление нагнетания вентилятора 30 кГ/м2, давление в трубах 6 am. В зимний период при особенно низких температурах воздуха возможны полное отключение мотора и работа аппарата при естественной конвекции воздуха.

вания электродвигателя вентилятора. Иногда, особенно при низких температурах воздуха, отключают электродвигатель, и конденсатор работает при естественной конвекции воздуха. При необходимости интенсификации конденсации и охлаждения скорость воздушного потока можно изменять посредством жалюзи, установленных над трубными секциями.

В теории теплообмена рекомендуется для достижения хорошего эффективного теплообмена соблюдать принцип направленной конвекции, когда направление естественной конвекции совпадает с движением газожидкостных потоков. В этом случае

В критерий Галилея не входит скорость потока, а критерий Архимеда отражает разность плотностей жидкости в двух различных точках потока, т. е. при естественной конвекции. Обычно одновременное равенство различных критериев подобия в изучаемых потоках невозможно, и поэтому при моделировании учитывают лишь те критерии, которые отражают влияние основных сил, действующих в потоке. Так, при перекачивании жидкости насосом по трубопроводу влияние силы тяжести можно не учитывать и исключить поэтому из рассмотрения критерий Фруда. Обычно общий вид зависимости при вынужденном движении жидкости по трубопроводу имеет вид

В случаях, когда теплообмен происходит в результате естественной конвекции, обусловленной разностью плотностей жидкости в различных точках системы, процесс характеризуется значением критерия Архимеда

Критерий Грасгофа характеризует гидродинамический режим потока жидкости в условиях естественной конвекции, происходящей под влиянием разности плотностей нагретой и холодной жидкости.

При свободном движении жидкости: из критериального уравнения исключают критерий Рейнольдса: