ГОСТ Р ИСО 13706—2006
С.5 Расчеты температуры стеиоктруб
С.5.1 Общие положения
С.5.1.1 Необходимость приспособления воздухоохлаждаемых теплообменников к эксплуатации в зимних
условиях зависит от температуры стенок труб, которая, в свою очередь, зависитот температуры входного воздуха и
критической температуры технологической среды. Для точного прогнозирования температуры стенок труб следует
учитывать тип конструкции, рабочие режимы, а также режим потока среды.
С.5.1.2 В трубных пучках воздухоохлаждаемого противоточного теплообменника с перекрестным потоком
наихудшие условия обычно имеют место на выходе нижнего ряда труб. В этом месте воздух, который контактируете
трубой, имеет самую низкую температуру, и среда на трубной стороне также имеет самую низкую из возможных тем
ператур. Это обычно самое критическое место, но необходимо учитывать также идругие места. Вентиляторы с осе вым
потоком не обеспечивают полностью равномерного распределения воздушного потока Конструктор должен
добавить по крайней мере
20
% к интенсивности теплопередачи на воздушной стороне, чтобы учесть области с
сильным потоком воздуха (см. коэффициент в С.5.2). Конструктор должен также обеспечить хорошее распреде
ление потока трубной стороны в трубном пучке.
Для расчета температуры стенок труб необходимо определить сопротивления не воздушной стороне и труб
ной стороне в каждом рассматриваемом месте. Такую информвцию можно получить у изготовителя оборудования
или из другого источника.
С.5.2 Условные обозначения
А
— общая площадь наружной поверхности нижнего слоя труб, м
2
(фут2):
Аь
— площадь наружной поверхности гладкой трубы на единицу длины, м2/м (фут
2
/фут);
Af
— площадь поверхности ребер на единицу длины трубы. м2/м (фут
2
/фут);
At
— площадь внутренней поверхности трубы на единицу длины. м2/м (фут
2
/фут);
Л
0
— площадь наружной поверхности оребренной трубы на единицу длины. м2/м <фут
2
.’фут).
/а — коэффициент теплопередачи воздушной стороны для учета неравномерности распределения воздуш
ного потока (рекомендованное минимальное значение
1
,
2
);
г — локальное общее тепловое сопротивление, м
2
K/B
t
(*F фут
2
ч/БТЕ),
гс
— локальное общее тепловое сопротивление в чистом состоянии, м
2
- К/Вт (‘ F • фут
2
• ч/БТЕ);
гЛл
— сопротивление воздушной стороны в загрязненном состоянии, м
2
К/Вт (‘ F фут
2
ч/БТЕ).
гл
— сопротивление трубной стороны в звгрязненном состоянии, м
2
•К.’вт ("F фут
2
• ч/БТЕ);
гл
— локальное сопротивление воздушной стороны, м
2
К/Вт (“F фут
2
ч/БТЕ);
гп
— локальное сопротивление трубной стороны, м
2
- К/Вт (‘F - фут
2
• ч/БТЕ);
гт
— общее сопротивление металла трубы, м
2
К/Вт (*F • фут
2
•ч/БТЕ);
rmt
— сопротивление металла ребер, м
2
• К/Вт (‘ F фут
2
•ч/БТЕ);
^ . — сопротивление металла трубы, основанное на площади внутренней поверхности трубы. м
2
К/Вт
(“F • фут
2
- ч/БТЕ).
П р и м е ч а н и е — Для точного расчета rmI необходимо, чтобы сопротивление металла трубы было осно
вано на логарифмическом среднем площади поверхности трубы; однако сравнительно незначительная ошибка,
возникающая при использовании сопротивления металла трубы, основанного на площади внутренней поверхности
трубы, не оправдывает сложности расчетов с использованием логарифмического среднего площади поверхности;
7В — средняя температура массы среды на трубной стороне в месте, где нужно рассчитать температурустен
ки. ‘ С (*F);
гв — средняя температура массы воздуха в месте, где нужно рассчитать температуру стенки, вС (eF);
Tw
— температура стенки трубы. "С (“F);
U —
локальный общий коэффициент теплопередачи, относящийся к наружной поверхности, вт/м
2
К
(БТЕ/ч фут
2
- *F);
ф— эффективность ребра;
Фь — эффективность оребренной поверхности трубы.
С.5.3 вычисления
С.5.3.1 Когда различные сопротивления определены, можно спрогнозировать температуру стенок, пропор
ционально распределив сопротивления относительно температуры на выходе или в других важных областях. Это
можно сделать с помощью следующих уравнений.
U -M r.
(С.1)
гя) (Аа IAt)
+
rnx(AaIAt)
+ (
1
/ф0) <гн//а >♦ /•<,,-(С.
2
)
С.5.3.2 Ребра не покрывают всю поверхность трубы,и поскольку можно считать, чтооткрытая гладкая поверх
ность трубы имеет эффективность
1
.
00
.то эффективность оребренной поверхности трубы всегда выше, чем одних
только ребер. Таким образом,
ф
0
■
1
- (А,М 0) (1 — <<)-(С.З)
74