П родолжение табл. 1.1

Тип поверхности, вид теплообмена, режим течения	Формула для расчета коэффициента теплоотдачи	Примечание
Кипение жидкости в большом объеме, в том числе на пучке горизонтальных труб [13, 27, 29]	 = сP^0,15q^0,7;=cP^0,5t^2,33;  = c’’ P ^0,18 q ^2/3(1 – 0,0045 P)^^1, где P– давление в барах;qплотность теплового потока. Для водыс= 3;с=39;с=3,14;qв Вт/м^2;в Вт/(м^2·К);t=ст–tн;tст– температура стенки;tн– температура насыщения. Для других жидкостей см. [19, 22]	Формулы справедливы при давленииP = = 0,02…1,0 МПа и q < 0,14rп(g )^¼, гдеr,,– теплота испарения, коэффициент поверхностного натяжения и плотность жидкости;п – плотность пара приtн
Кипение растворов в вертикальных трубах греющих камер выпарных аппаратов с естественной циркуляцией раствора [27, 29]	780 ^1,3^0,5п ^0,06q^0,6  =  ,  ^0,5r ^0,66o ^0,66c ^0,3^0,3 где o ипплотность пара при давлении 0,098 МПа и рабочем давлении в трубах;коэффициент теплопроводности,   плотность, коэффициент поверхностного натяжения,cудельная теплоемкость,динамическая вязкость раствора;rтеплота испарения	Формула справедлива при давлении P = 0,1…70·10^5Па; Pr = 0,8…100; q= 9·10^3…15010^4Вт/м^2;
Конденсация чистого неподвижного пара, т.е. при пп^2< 1 [13, 27, 29]	На вертикальной трубе или стенке  = 1,34 (^3 g r /  t H)^1/ 4, где t=tн tст, гдеtст– температура стенки,tн– температура насыщения;H высота стенки;g= 9,81 м/с^2; остальные величины – свойства конденсата при температуре насыщения. На одиночной горизонтальной трубе  = 0,782 ( ^3 g r /  t d)^1/ 4, где d– наружный диаметр трубы. На горизонтальном пучке труб  = 0,845 ( ^3 g r /  t n d)^1/ 4, где n– количество труб в вертикальном ряду пучка	Формула справедлива при (g/^3)^1/3/r  l t< 2300, где l– характерный размер поверхности теплообмена; свойства конденсата выбирают при температуре насыщения

Окончание табл. 1.1

Тип поверхности, вид теплообмена, режим течения	Формула для расчета коэффициента теплоотдачи	Примечание
Стекание пленки жидкости по горизонтальным трубам оросительных теплообменников [29]	 = сG/(2L n)^kd^p, где L– длина;d- диаметр трубы, м;G– расход воды кг/ч;n – число секций; с= 46,5;k= 0,4;p=0,6 приG/(2L n) = 800…2200 кг/(м·ч), температуре водыtот 10 до 80С иd= 0,05…0,2 м; с = 3740;k= 0,4;p= 0 приG/(2L n) = = 820…960 кг/(м·ч), t= 10…25Cи отношении шага труб к их диаметру s/d = 1,7…2; при тех же условиях; ноs/d= 1,3c= 5700;k = 0,56;р = 0;
Теплообмен при естественной конвекции [13, 27, 29, 33]	Nu =A (Gr Pr)^m(Pr/Prст)^0,25, где А = 0,5 иm = 0,25 при 10^3Gr·Pr10^8на горизонтальных трубах; у вертикальной поверхности:А = 0,76;m = 0,25 при 10Gr·Pr10^9иА = 0,15;m = = 0,33 приGrPr> 10^9; характерный размер вNuиGrнаружный диаметр для горизонтальной трубы и высота стенки для вертикальных поверхностей; теплофизические свойства выбирают приtг = 0,5 (t +tст);t иtст – температуры вдали от стенки и на ее поверхности
Теплоотдача при перемешивании жидкостей мешалками [29]	Nu = A Re^m Pr^0,33(/ст)^0,14 Г ^– 1, где Nu =dм/;Re =ndм^2/; Г =D/dм ;Dдиаметр сосуда;n частота вращения мешалки;dм – диаметр окружности, омываемой мешалкой;ист – коэффициенты динамической вязкости жидкости при температуре равной 0,5 (t +tст) и температуре стенкиtст;t средняя температура жидкости в сосуде. Формула применима для турбинных, пропеллерных и лопастных мешалок при Г = D/dм=2,5…4 в аппаратах диаметром до 1,5 м. Для аппаратов с рубашкамис = 0,36;m = 0,67. Для аппаратов со змеевикамис = 0,87 иm = 0,62	Формула справедлива при Re = 5·10 ^2…2·10 ^8и Pr = 1…2·10 ^3

Т

- 15 -

аблица 1.2.Приведенные длины начальных тепловых и гидродинамических участков, предельные числа Нуссельта и коэффициенты сопротивления трения [27]

Форма поперечного сечения канала, эквивалентный диаметр		Xт = = lт/(Pe d)	Nu	Xт = = lт/(Pe d)	Nu	Xг = = lг/(Re d)	Re
		tст = const		qст = const		t = const
		0,055	3,66	0,07	4,36	0,065	64
a / в = 0 (плоская щель) 0,1 а 0,4 в 0,25 d = 2 а в/(а + в) 1,0		0,014	7,54 5,9 3,7 3,0	0,02	8,24 6,8* 4,5* 3,6*	0,01 0,02 0,041 0,075	96 85 66 73 56,8
2= 20 40 h 60 80 l 120		0,14	2,5	2	2,70 2,95 3,00 2,95 2,70		51,5 53,0 53,3 52,7 51,0
d=2·h/(1+ 2·h^2/l^21/4 )
d2 d1	d1/d2 = 0,1 0,2 0,4 0,6 1,0	0,050 0,014	8,00 6,15 5,42 4,86	0,06 0,02	11,9 8,49 6,58 5,91 5,38	0,015 0,013 0,01	89,4 92,4 94,7 95,6 96,0
d = d2  d1
s/r = 1,0 1,1 2r 1,5 2,0 3,0 4,0 s s					5,0 11,5 15,0 23,5 34,0		40 124 160 240 324

* Данные получены при условиях q_ст = const по длине канала и t_ст= const по его периметру.

l_т , l_г и X_т , X_г  абсолютные и приведенные длины начального теплового и гидродинами-ческого участков;

_предельный коэффициент трения на участке установившегося изотермического трения

При решении некоторых задач необходимо использовать уравнение теплового баланса и теплопередачи в дифференциальной форме. Например, для противотока в установившемся тепловом режиме

dQ = k (t₁ – t₂) dF =  G₁ c₁ dt₁ =  G₂ c₂ dt₂ , (1.14)

- 16 -

где t₁иt₂– текущие вдоль поверхности теплообмена значения температур теплоносителей;

Таблица 1.3. Значения констант в формулах для расчета теплоотдачи и сопротивления пластинчатых теплообменников [29]

Тип пеплообменника Типоразмер пластин, м^2	Коэффициенты в формулах для расчета
	теплоотдачи				гидравлического сопротивления
	А	В	С	D		Е
Разборные 0,2 0,2К 0,3 0,5 0,63 1,3 Полуразборные* 0,1 0,3 0,5х2 0,7 Неразборные (сварные) 0,75 0,8 0,2	0,46 0,50 0,60 0,60 0,46 0,46 0,46 0,46 0,60 0,46 0,46 0,60 0,46	0,65 0,086 0,1000 0,0978 0,1000 0,1350 0,0860 0,1000 0,1350 0,1000 0,1000 0,1000 0,1000	800 482 322 412 451 201 264 393 201 340 201 302 185	19,6 17,0 19,3 6,3 4,0 17,0 7,6 12,0 15,0 4,0 6,0		425 400 425 300 210 400 485 485 324 210 300

* Полуразборные теплообменники набираются из попарно сваренных (спаянных) пластин

Таблица 1.4. Ориентировочные значения тепловой проводимости

отложений (накипи) R ^{ 1} = /, Вт/(м²·К) [26]

Теплоноситель	Тепловая проводимость
Вода: дистиллированная; морская; очищенная и умягченная; озерная, колодезная, водопроводная; речная чистая: w > 1 м/с w >2 м/с Воздух Нефтепродукты Нефтепродукты чистые, масло, органические теплоносители, жидкие хладагенты (NH3, хладоны и др.) Пар водяной Пар водяной с примесями масла Пары органических веществ	11000 6000…10000 * 3000…6000* 3000…6000* 1800…3000* 3000…5000 * 3000 1200 5000 11000 6000 11000

* Меньшие величины соответствуют температурам выше 50 С;   коэффициент теплопроводности отложений;   толщина отложений

Т

- 17 -

аблица 1.5.Конструктивные характеристики пластинчатых теплообменников