Cложный теплообмен

На практике процесс передачи тепла теплопроводностью, конвекцией и излучением осуществляется чаще всего одновременно и во взаимодействии. В совокупности они представляют сложный теплообмен.

Наиболее часто встречается процесс передачи тепла от одной к другой через разделительную стенку, называемый теплопередачей. Состоит он из нескольких стадий: вначале тепло от более нагретой среды передаётся теплоотдачей поверхности стенки, затем теплопроводностью через толщу стенки и далее от другой поверхности стенки теплоотдачей к менее нагретой среде.

Часто наряду конвективным теплообменом имеет место теплообмен излучением, например, когда поверхность нагрева аппарата обогревается горячими газами.

Коэффициент теплопередачи К (Вт/м²*Сº) определяется по формуле:

На коэффициент теплопередачи большое влияние оказывает состояние поверхности стенки. Загрязнения её сажей, накипью резко снижает передачу тепла и увеличивает температуру поверхности в результате чего стенка перегревается. Замедление передачи тепла ведёт к увеличению расхода топлива.

Пример 1. Определить коэффициент теплоотдачи для стенки пищеварочного котла, обогреваемой водяным насыщенным паром. Толщина стенки 1,5мм. Стенка стольная. Коэффициент теплопроводности стали равен 30 Вт/(м²*Сº). Коэффициент тепло отдачи Ь1 =7000 Вт/(м²*Сº ) и ά2 =580 Вт/(м²*Сº).

Пример 2. Определить коэффициент теплоотдачи К по условиям первого примера, если стенка котла покрыта слоем накипи толщенной 2 мм; коэффициент теплопроводности накипи равен 1,1 Вт/(м²*Сº).