ГОСТ ISO 13706—2011
С.5.3.2.1 Расчет эффективности ребер достаточно сложен. Его можно, однако, заменить эквивалентным
сопротивлением металла ребер rm(. Это сопротивление металла достигает постоянного максимального значе ния
для наружного сопротивления выше некоторого значения, определяемого высотой, толщиной и теплопро
водностью ребра. Для стандартных алюминиевых ребер 90 % этой величины достигается при локальных сопро
тивлениях воздушной стороны гн, которые ниже обычно встречающихся. Сопротивление металла ребра для этих
расчетов можно считать постоянным с ничтожно малой погрешностью.
Следовательно, обшее уравнение сопротивления можно переписать следующим образом:
+<
с -4
>
4 *rm s ’i* * * m W A *
ГМ = к 1- ♦ .V O C ’iA )+ гл
С.5.3.2.2 В таблицах С.6 и С.7 даны значениядля труб из нескольких обычно применяемых материалов
наружным диаметром 25,4 мм (Г) с алюминиевыми ребрами толщиной 0.4 мм (0,016") и высотой 15,9 мм (5/8"). Для
других размеров и материалов ребер требуется расчет эффективности fm. чтобы определять fmf для данной
комбинации. Построение кривых эффективности ребер можно найти в учебниках, таких как [13]. [14]. [15].
С.5.3.3 Для начала предполагаем, что аппарат чистый. Загрязнение трубной стороны увеличивает темпе
ратуру поверхности, так как среда контактирует тогда с поверхностью загрязняющего вещества. Основное уравне
ние сопротивления переписываем в следующем виде:
гс
=
ru
( W+ rm + <|-«Л >-<С 5 >
Уравнения для теплообменников с гладкими трубами такие же с тем исключением, что ф0= 1. a AQ—
наружная поверхность гладкой трубы, т. е. А0_Поскольку рабочие характеристики теплообменников с гладкими
трубами весьма чувствительны к уровню шага, конструктор при вычислении коэффициента теплопередачи на
воздушной стороне должен обращаться к корреляциям для гладких труб, например, описанным в [16].
Поэтому общее сопротивление для гладких труб вычисляем по формуле
’=
К *
<W++ <VA) ♦ ( r jg ♦ rea(С.6)
Для аппарата с чистыми гладкими трубами это уравнение сводится к следующему:
’с = * <VA> + rmt <VA) + <ЧЛ>(С-7)
С.5.3.4 Температуру стенок труб можно вычислять, исходя из пропорциональной части общего сопротивле
ния для чистых труб:
7W = Тв - (V O (AJA.) (Тв - /в)(С.8)
Образец расчетов приведен в С.11.
С.5.3.5 Одноходовые многорядные теплообменники с воздушным охлаждением более подвержены воз
никновению проблем в связи с точками замерзания и застывания вследствие колебаний среднего перепада
температур от слоя к слою, причем в нижнем ряду теплообмен интенсивнее, чем в верхних рядах. Это означает, что
нельзя с уверенностью использовать температуру смешанной выходной среды: вместо нее для каждого ряда труб,
вызывающего сомнения, необходимо вычислять среднемассовую температуру среды на выходе трубной
стороны.
Среды, состоящие из двух фаз и протекающие по одному ходу с множеством рядов, требуют более полного
анализа с учетом разделения фаз в коллекторе. Проблема становится более сложной, если аппараты спроекти
рованы не с равными площадями сечения потока в каждом ходе. Если среды вязкие, возникает проблема крайне
неравномерного распределения потока. Его трудно рассчитать, поэтому аппараты для таких сред должны иметь как
можно меньше параллельных ходов. Идеальным решением является один непрерывный серпантинный
змеевик.
С.5.3.6 Когда рассчитана температура стенок труб, следует рассматривать следующие вопросы эксплуа
тации:
a) насколько меньше будет необходимый для удаления тепла поток при низких температурах?
b
) должен ли аппарат работать с выключенными или включенными вентиляторами?
c) имеет ли аппарат жалюзи?
d) предусмотрен ли автоматически управляемый вентилятор с регулируемым шагом или другие средства
уменьшения воздушного потока?
75