Числа единиц переноса

Высокая степень развития поверхности в медно-алюминиевых теплообменниках позволяет получить высокие значения теплопроизводительности, которые определяются температурными напорами и теплотехническим комплексом KF, физическая сущность которого вытекает из указанных выше понятий о числах единиц переноса.

Рассмотрим этот вопрос более подробно. В спирально-накатных теплообменниках типа КСк коэффициенты теплопередачи, как правило, несколько выше, чем в пластинчатых теплообменниках. Это обусловлено отличительными особенностями гидродинамики потока в трубных пучках одиночно оребренных труб. В спирально-накатных теплообменниках поток воздуха, омывающий пучок труб, попеременно попадает в межреберные пространства отдельных трубок. В этом случае каждый раз при натекании на ребро трубки у кромок ребра начинает формироваться пограничный слой, который обрывается в месте схода потока с ребра.

Такая картина повторяется на каждом ребре, расположенном вдоль по потоку воздуха. При таком характере обтекания происходит периодическое обновление погранслоя, что приводит к повышению коэффициентов теплоотдачи. В пластинчатых теплообменниках воздушный поток непрерывно движется в каналах между пластинами, вызывая постепенное нарастание пограничного слоя в том случае, если пластины не интенсифицированы и не имеют специальных средств, турбулизирующих поток, вследствие чего снижается среднеинтегральное значение коэффициента теплоотдачи.

Однако коэффициенты оребрения, представляющие собой отношение теплопередающей поверхности со стороны воздуха к внутренней поверхности труб, по которым перемещается тепло- или холодоноситель, в теплообменниках CuAl по указанным выше причинам существенно выше, в связи с чем и величина комплекса KF, характеризующая общий теплосъем, в таких теплообменниках может значительно превышать указанный показатель в стальных и биметаллических теплообменниках.

2. Медно-алюминиевые теплообменники имеют существенно меньшую массу по сравнению с остальными и биметаллическими при равной теплопроизводительности. Это объясняется тем, что при их производстве используется алюминиевая фольга, толщина которой не превышает 0,2 мм, а минимальный ее размер определяется как технологическими, так и теплотехническими моментами, связанными с обеспечением требуемой величины коэффициента тепловой эффективности оребряющей поверхности.

В стальных пластинчатых калориферах толщина пластин с цинковым покрытием равна примерно 0,5 - 0,55 мм. В биметаллических же теплообменниках при существующем способе их изготовления имеет место предельная по технологическим соображениям средняя толщина ребер, которая не может быть меньше 0,4 - 0,45 мм. Кроме того, толщины стенок медных трубок, которые используются при производстве теплообменников CuAl, составляют 0,35 - 0,5 мм, в то время как в стальных и биметаллических теплообменниках минимальная толщина стенок стальных трубок равна 1,2 мм.