138 Теплообменные аппараты холодильных машин

Для определенной жидкости интенсивность процесса зависит глав-ным образом от температурного напора. Удельная тепловая нагрузка поверхности нагрева связана с температурным напором следующим соотношением:

INCLUDEPICTURE "../../../3C8A~1/AppData/Local/Temp/FineReader11/media/image11.jpeg" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../3C8A~1/AppData/Local/Temp/FineReader11/media/image11.jpeg" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../3C8A~1/AppData/Local/Temp/FineReader11/media/image11.jpeg" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../3C8A~1/AppData/Local/Temp/FineReader11/media/image11.jpeg" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../3C8A~1/AppData/Local/Temp/FineReader11/media/image11.jpeg" \* MERGEFORMAT

Рис. 77. Зависимость q и а при кипении жидкости от температурного напора

При температурах кипения для аммиака и фреона-11 соответственно эти уравнения имеют вид

Для фреона-12 в области неразвитого кипения опытные данные несколько противоречивы. Приближенно

С увеличением температурного напора начинается развитое пузырь-ковое кипение (область ВС). Здесь интенсивность тепло­отдачи опреде-ляется конвекцией жидкости, обусловленной быст­рым ростом и движе-нием паровых пузырьков. Коэффициент тепло­отдачи быстро растет и при некотором значении температурного напора достигает максимума.

Область интенсивного пузырькового кипения зависит от дав­ления и физических свойств жидкости. Так, например, для ки­пящей воды при атмосферном давления область ВС определяется температурным напором от 5 до 25° С и удельной тепловой нагруз­кой от

Теплопередача в холодильных аппаратов 139

Коэффициент теплоотдачи в этой области достигает величины .

Точка С соответствует изменению режима кипения. При даль­нейшем увеличении температурного напора образующиеся при кипении пузырьки пара сливаются между собой и на поверхности теплообмена создается сплошная пленка пара, отделяющая жид­кость от твердого тела. Такой режим кипения называют пленоч­ным. С переходом к пленочному режиму коэффициент теплоот­дачи а резко падает.

Аппараты холодильных машин всегда работают в области пузырькового кипения при температурных напорах ниже крити­ческих.

Коэффициент теплоотдачи для аммиака в условиях развитого пузырькового кипения в большом сосуде зависит от температуры кипения и удельной тепловой нагрузки поверхности нагрева. В области температур кипения .

Для фреона-12 в условиях развитого пузырькового кипения рекомендована эмпирическая формула

Для фреона-22 коэффициенты теплоотдачи приблизительно на 20—30% выше, чем для фреона-12.

Интенсивность теплообмена при кипении жидкостей в огра­ниченном объеме (например, в трубах) зависит не только от свойств жидкости, давления и величины удельного теплового по­тока, но также от характе-ра и скорости движения парожидкостной смеси. В этом смысле большое значение имеют расположение труб, паросодержание жид-кости, способы подачи жидкости и отвода пара и другие условия процесса. Теплоотдачу при кипении холо­дильных агентов в трубах следует рассчитывать по опытным дан­ным, полученным для определенных агентов в соответственных условиях.

Теплообмен при кипении холодильных агентов в трубах изу­чен еще недостаточно. С. Н. Богдановым исследован теплообмен при кипении фреонов в горизонтальных трубах. Установлено, что малым тепловым нагрузкам соответствует область неразвитого кипения фреонов. Тепловая нагрузка, при которой наступает развитое кипение, зависит от вида фреона, температуры его ки­пения и расхода жидкости. Для определения коэффициента тепло­отдачи в условиях неразвитого и развитого кипения фреона-12, -22 и -142 рекомендованы эмпирические зависимости.

При отводе тепла от насыщенного пара к поверхности стенки он конденсируется.