logo
КАСАТКИН

Сложная теплоотдача

Как указывалось, на практике тепло передается одновременно путем каких-либо двух или всех трех видов передачи — конвекцией, теплопро­водностью и тепловым излучением.

Если теплообмен происходит между твердой стенкой и газообразной средой, например воздухом, то тепло передается совместно конвекцией и излучением. Подобные процессы переноса тепла носят название слож­ной теплоотдачи. Типичным примером сложной теплоотдачи являются потери тепла стенками аппаратов в окружающую среду.

Количество тепла С?л, отдаваемого стенкой только путем теплового излучения, в общем виде определяется уравнением (VII,23). Принимая

296

Гл. VII. Основы теплопередачи в химической аппаратуре

т = 1 и ср = 1 и учитывая, что С1-2 — С0впр = 5,67 епр вт!(м2-°К4), получим

в, = 5№„pF[(-iW )*_(-»)*] ‘V"'77’

(VII,77)

Умножив и разделив правую часть уравнения на /ст — /ж, приведем его к виду

Величина ал представляет собой коэффициент теплоотдачи лучеиспуска­нием, который показывает, какое количество тепла (в дж) отдает окру­жающей среде посредством теплового излучения стенка поверхностью 1 мг за 1 сек при разности температур между стенкой и средой 1 град.

Суммарная отдача тепла стенкой путем конвекции @к и теплового излу­чения С}л составляет:

где ак — коэффициент теплоотдачи конвекцией.

Обозначив суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и излу­чением ак + ая = аобщ, получим (в вт)

В инженерных расчетах аоб1Ц часто определяют приближенно по эмпи­рическим уравнениям. Так, при расчете количества тепла, теряемого на­ружной поверхностью аппаратов, находящихся в закрытых помещениях, в окружающую среду аобщ можно найти по формуле [в вт!{м2 • град) ]:

где ?ст- вар —температура наружной поверхности стенки аппарата.

Уравнение (VII,81) применимо при /ст. нар = 50—350 °С.

• Для уменьшения потерь тепла в окружающую среду аппараты и трубо^ проводы покрывают тепловой изоляцией.

А. Теплопередача при постоянных температурах теплоносителей Плоская стенка. Определим количество тепла, которое передается в единицу времени от более нагретой среды (теплоносителя с температу­рой к менее нагретой среде (теплоносителю с температурой,. ^2) через разделяющую их стенку (рис. VII-15).

Стенка состоит из двух слоев с различной теплопроводностью, напри­мер собственно стенки толщиной 6 ц коэффициент теплопроводности кото­рой равен А,1? и слоя тепловой изоляции толщиной 62, имеющей коэффи­циент теплопроводности А,2. Рабочая поверхность стенки

Процесс теплообмена установившийся. Следовательно, от более нагре­той среды к стенке, сквозь стенку и от стенки к менее нагретой среде за одинаковое время передается одно и то же количество тепла.

Количество тепла, передаваемого за время т от более нагретой среды к стенке, по уравнению теплоотдачи составляет:

Qn — О-лГ (?ст — ^ж)

(VII,78)

где ал [в вт! {м2 ■ град)] выражается уравнением

ал =

(VI 1,79)

Q — Qk + Qn — ак F (icv — ^ж) Н~ ал F {tcx — ^ж) — (ак Н~ а л) F {t ст — tж) (VII,80)

(VII,80а)

о<эбщ == 9,3 -f- 0,058<ст. нар

(VII ,81)

Г-'
  1. Yandex.RTB R-A-252273-3
    Yandex.RTB R-A-252273-4