Коэффициента теплообмена

Аккумулирующая способность зданий [32] достаточна для регулирования отопительного графика (в пределах коэффициента теплофикации 0,6—0,9) при колебаниях температуры внутри помещений в пределах 1,5° С, т. е. практически без осязаемого ухудшения температурных условий. При этом отопительные отборы могут

График тепловой выработки ТЭЦ определяется потребностью тепловых потребителей, т. е. климатическими и производственными условиями, хотя и может корректироваться за счет использования аккумулирующей способности зданий и тепловых сетей, а также специально устанавливаемых аккумуляторов. Кроме того, отпуск теплоты от каждой из турбин ТЭЦ зависит также от принятого распределения тепловых нагрузок между агрегатами, расчетного значения коэффициента теплофикации и загрузки пиковых водогрейных котлов. При однотрубной схеме теплоснабжения отдача теплоты от ТЭЦ в тепловую сеть увеличивается за счет слива в дренаж части обратной сетевой воды.

Покрытие максимума теплофикационной нагрузки пиковыми водогрейными котлами накладывает целый ряд особенностей на режимы работы турбин и распределение отпуска теплоты между ними. Это распределение зависит от принятого температурного графика тепловой сети, максимального давления в верхнем отопительном отборе, расчетно-_ го значения коэффициента теплофикации и типа тепловой сети.

При проектировании теплофикационных систем важно знать характер изменения отпуска теплоты из отборов турбин в период пониженных температур наружного воздуха. При одинаковом значении коэффициента теплофикации, а следовательно, и максимальном отпуске QOT предельная температура подогрева воды может достигаться при различных температурах наружного воздуха. Все зависит от того, насколько возможно повышать давление верхнего отбора после достижения максимального расхода из него. Рассмотрим это на примере закрытой двухтрубной сети, график отпуска теплоты которой приведен на 2.8. Для принятого значения ат положение точек б и е является заданным. При различ-

В соответствии с этим предельным значением коэффициента теплофикации «т.пред является такое максимальное значение, при котором в двухтрубной системе за весь период работы пиковой котельной возможно поддержание постоянного отпуска теплоты из отборов. Для теплосети с открытым водо-разбором необходимое повышение температуры прямой сетевой воды tc—IQ с целью поддержания постоянного отпуска теплоты из отборов турбины определяется соотношением

2.8. График для расчета предельного коэффициента теплофикации

Значение предельного коэффициента теплофикации можно определить из соотношения

Максимально возможное значение коэффициента теплофикации

Повышение расчетного коэффициента теплофикации до предельного значения приводит к изменению установленной мощности пиковой котельной. При повышении коэффициента теплофикации от предельного до максимального установленная мощность пиковой котельной не изменяется.

Повышение коэффициента теплофикации при заданном температурном и тепловом графиках отпуска теплоты от ТЭЦ приводит к увеличению тепловой мощности турбин, годового отпуска теплоты из отборов и единовременных капиталовложений в оборудование. Одновременно уменьшаются мощность, общий отпуск теплоты и капиталовложения в пиковую котельную. При этом увеличение тепловой мощности турбин ТЭЦ происходит за счет повышения давлений отборного пара и приводит к снижению годового числа часов использования установленной мощности отборов.

2.25. График для расчета оптимального коэффициента теплофикации

Число Нуссельта Ми = а/Дг является по существу безразмерной формой коэффициента теплообмена.

Так, например, для расчета среднего коэффициента теплообмена при турбулентном течении жидкостей в прямых гладких трубах обычно применяется уравнение

Как можно видеть ( 4-9) кривая нагревания 3 при Фо^ =т^0 есть сумма кривой нагревания / при Ф0 = 0 и кривой остывания 2 от температуры до- Постоянная Т, характеризующая интенсивность нестационарного теплообмена и зависящая от теплоемкости тела, его массы, поверхности охлаждения и коэффициента теплообмена, очень удобна при анализе переменных нагрузок и других неустановившихся режимов. Она называется постоянной времени и имеет простой геометрический смысл ( 4-10).

Для выяснения количественных соотношений автор предложил воспользоваться относительными значениями отводимых потерь, расхода среды, площади поверхности охлаждения, теплоемкости и коэффициента теплообмена. Как видно из (5-14), потери, отводимые средой, выражаются через параметры режима и конструкции следующим образом:

Неудобство использования степенных зависимостей тепловых потоков от температуры привело к их линеаризации путем введения так называемого коэффициента теплообмена излучением ал и по аналогии с законами Фурье и Ньютона тепловой поток излучения системы двух тел

Для диапазона определяющих температур 50—80° С на основе этого закона получена формула для коэффициента теплообмена. При излучении [17]

Коэффициент теплообмена k.t определяет количество теплоты, переданной в единицу времени через единицу поверхности при разности температур между поверхностью и окружающей средой, равной одному градусу. Единица измерения коэффициента теплообмена Вт/(м2-К). В общем случае этот коэффициент является функцией физических характеристик среды: теплопроводности X, теплоемкости с, плотности Q, вязкости т], температуропроводности х, температуры поверхности д, скорости движения v, формы тела Ф, его линейных размеров 1г, /2, /3, расположения в пространстве, состояния поверхности и др.:

Значение температуры коробчатого токопровода $т в установившемся режиме при отсутствии зазора и аксиального теплоотвода можно определить по формуле (1.68). Сложность расчета температуры О1, коробчатой системы с зазором сводится к определению величины суммарного коэффициента теплообмена ?т.с от системы, который бы учитывал теплоотвод и с внешней, и с внутренней поверхностей. Методика его расчета основана на количественном разделении и анализе общего теплоотвода Q0 на теплоотвод с наружной поверхности QH и теплоотвод с внутренней поверхности QA через зазор:

Искомая величина суммарного коэффициента теплообмена полого токопровода с зазором

Правда, многие найдут этот вопрос чрезвычайно легким: надо подсчитать по известной из школьного курса формуле Q = Ctnht количество теплоты, идущей на нагрев воздуха до нужной температуры; приняв, что из-за огромной разницы в объемных теплоемкостях (выше доказано) частицы даже «не прореагируют» на появление «холодного» газа, т. е. что температура их останется постоянной, определить из уравнения Q = aSkt площадь поверхности частиц, привлекаемых для «товарищеской помощи» газу, а затем решить чисто геометрически простую задачу о нахождении высоты емкости, зная ее объем У=5/5уД = 5й?/(6(1 —е)). Все это, таким образом, сводится к определению коэффициента теплообмена между частицами и газом а, или коэффициента межфазового теплообмена.

Будто морской десант, агрегаты частиц — «пакеты» — «высаживаются» у кромки поверхности теплообмена, но, не удержав занятого плацдарма, уходят, отброшенные газовым пузырем в «открытое море» — ядро слоя, унося добычу (очередную порцию теплоты) или, наоборот, понеся потери (отдав соответствующую часть теплоты поверхности). Таких позиций придерживается «пакетная» модель теплообмена. При этом немонотонная (сначала возрастает, а затем падает) зависимость коэффициента теплообмена от скорости фильтрации газа объясняется противоположным влиянием на теплообмен увеличивающихся с ростом скорости потока частоты подхода «пакетов» к поверхности и доли общего времени (в течение которой поверхность соприкасалась с пузырем).