Коэффициента теплопередачи

В электромагнитных индукционных и порошковых тормозах механическая энергия и энергия возбуждения преобразуются в тепловую и затем передаются в охлаждающую среду. Наиболее эффективно охлаждение подачей воды в активный зазор. Такое охлаждение применяется в электротормозах буровых установок. Принято пользоваться упрощенными методами расчета тепловых режимов в таких тормозах (Ю. М. Сеидов, И. Н. Сул-ханишвили, В. М. Шестернин). При этом допускается, что тепловая инерция тормоза соизмерима со временем цикла работы, количество тепла, выделяемого в тормозе в процессе спуска колонны бурильных труб, эквивалентно поглощаемой мощности, наружные поверхности магнитопровода не участвуют в процессе теплообмена, определение коэффициента теплоотдачи из области выделения тепла проводится как для плоской двухслойной стенки. При этих условиях эквивалентный тепловой поток [104]

Увеличение А7\ позволяет при неизменном коэффициенте теплоотдачи уменьшить площадь поверхности блока, что снижает массу ГИФУ и упрощает технологию его изготовления (например, отказ от оребрения), а при неизменной поверхности теплообмена позволяет применить менее интенсивные системы обеспечения тепловых режимов, имеющие по сравнению с первоначальной меньшую массу. Например, при использовании для охлаждения вынужденной воздушной конвекции коэффициент а пропорционален t>°'8, где v — скорость воздушного потока. Энергопотребление вентиляционного агрегата пропорционально v3. Следовательно, с уменьшением коэффициента теплоотдачи а в 2 раза энергопотребление вентиляционного агрегата уменьшается примерно в 10 раз; приблизительно в такой же пропорции уменьшается его масса.

среды и коэффициента теплоотдачи от нее к стенке, а также скорости прогрева.

Теплообмен на поверхности коллектора и контактных колец, где k =0,7 без обдува поверхности коллектора, k — I 4-1,3 при интенсивном обдуве поверхности коллектора; РК окружная скорость коллектора Теплообмен на обдуваемых поверхностях станин и подшипниковых щитов, лакированных медных поверхностях (усредненные значения коэффициента теплоотдачи ku = 0,1 -- для поверхностей ротора; для поверхностей лобовых частей и статорных обмоток *0 = 0,07-^0.05

8.74 Средние значения коэффициента теплоотдачи с поверхности О^ фазных роторов асинхронных двигателей с ?/ном ^ 660 В:

где значения коэффициента теплоотдачи а в зависимости от отношения длины статора /! к полюсному делению т могут быть приняты равными:

В этом уравнении значение Ргш выбирается по средней температуре жидкости, Ргс — по средней температуре поверхности стенки. Безразмерный коэффициент ег учитывает изменение коэффициента теплоотдачи в зависимости от длины трубы. При //с?>50 коэффициент ег=1. Значения ei при l/d<5Q приведены ниже:

В качестве частного случая граничных условий третьего рода могут рассматриваться граничные условия первого рода. В самом деле, задание определенной температуры поверхности тела можно интерпретировать как задание температуры окружающей среды при бесконечно большом значении коэффициента теплоотдачи. В этом случае разность температур поверхности и среды равна нулю, т. е., проще говоря, поверхность приобретает температуру среды:

Численные значения коэффициента теплоотдачи для важных практических случаев приведены в приложении,

Рассмотрим два значения коэффициента теплоотдачи: а = 0 (теплоизолированный торец) и а=°° (постоянная температура на торце). Первый случай особенно легко проанализировать. К нему приводит представление о стержне, симметричном относительно среднего сечения. У такого стержня тепловой поток в среднем сечении равен нулю:

Рассмотрим вначале только два значения коэффициента теплоотдачи: а=0 (теплоизолированные торцы) и а=оо (постоянная температура на торцах) :

Недогрев воды зависит от коэффициента теплопередачи kK и температурного напора tK — t0.si:

При изменении расхода охлаждающей воды принимаем изменение коэффициента теплопередачи в конденсаторе по соотношению

проводной воды в теплообменниках абонентов, присосы воздуха в теплосети и недостаточная деаэрация подпи-точной воды на ТЭЦ), на латунных трубках сетевых подогревателей появляются значительные отложения солей (накипь толщиной до 1 мм и более), приводящие к резкому снижению коэффициента теплопередачи и росту недогрева [4-7].

где си и a.2 — коэффициенты теплоотдачи от пара к стенке и от стенки к воде; 6СТ, Яст — толщина стенки трубы и коэффициент теплопроводности металла; бн, Я,н — толщина и коэффициент теплопроводности слоя накипи; ^н, t', t" — температуры насыщения греющего пара, сетевой воды на входе и выходе из сетевого подогревателя; F — площадь поверхности нагрева; GC.B — расход сетевой воды; съ — теплоемкость сетевой воды. При прочих равных условиях появление слоя накипи с коэффициентом теплопроводности 'Ян=0,838^-2,1 кДж/(м4-К) (0,2-*-0,5 ккал/(м4-°С)) приводит к значительному снижению коэффициента теплопередачи и росту величины недогрева.

Экспериментальное определение коэффициента теплопередачи требует проведения ряда серий опытов: при постоянной температуре f варьировать QOT при неизмен-

Расчетная формула для определения коэффициента теплопередачи

Оценим ошибку в определении коэффициента теплопередачи k при расчете по (5-3).

генерируется насыщенный пар давлением 4,7 или 6 МПа и температурой 259 или 278°С, а в третьем контуре АЭС с реактором БН-600 —перегретый пар давлением 14 МПа и температурой 505°С. Несмотря на различие конструкций и условий работы парогенераторов АЭС с водным и нат-о,2о о,25 с/>м риевым теплоносителями, требования к их надежности, безопас- 59. Зависимость относительного ности, сроку службы и водно-хи-коэффициента теплопередачи пароге- мическим режимам схожи, нератора от толщины 6 и теплопрр- „ проектировании первых водности К коррозионных отложении ^^^ /эс с реакторами

ВВЭР их второй контур отождествляли с паротурбинным контуром ТЭС среднего давления, поэтому требования к качеству питательной воды были невысокими и не предусматривалась очистка турбинного конденсата-для ликвидации загрязнений за счет присо-сов охлаждающей воды. Такой подход был ошибочным, так как парогенераторы двуконтурных АЭС относятся в равной мере как к первому (радиоактивному), так и ко второму (условно нерадиоактивному) контурам. Теплоноситель во второй контур, как правило перетекает через неплотности и трещины в трубках парогенераторов Отложения на трубках, содержащие продукты коррозии и естественные примеси охлаждающей воды, приводят к увеличению скорости коррозии и снижению коэффициента теплопередачи ( 59) что требует увеличения парогенерирующей поверхности теплообмена Это, в свою очередь, привело к усложнению его конструкции и снижению экономичности энергоблока из-за необходимости остановов для химической очистки поверхностей.

Как видно из (4-13), для уменьшения суммарного теплового сопротивления теплообменника, или, иначе говоря, для увеличения его коэффициента теплопередачи, следует стремиться к увеличению коэффициентов теплоотдачи и уменьшению толщины стенок охлаждающих трубок. Последнее бывает связано с особенностями конструкции и технологии изготовления теплообменников. Что же касается коэффициентов теплоотдачи, то их значения, как известно, определяются главным образом характером движения соответствующего теплоносителя относительно стенок трубок.

При проектировании реальных теплообменников экспериментальное значение коэффициента теплопередачи уменьшают на 10—20 % для учета возможного загрязнения трубок или выхода из строя части их. Если считать значение коэффициента теплопередачи известным, расчет теплообменника можно построить на основе простейших соображений.