Prenos toplote jeklenih cevi: izračun koeficienta, kako povečati toplotno prevodnost

Poskusimo povzeti primere, ko je morda potrebno izračunati prenos toplote cevi in ugotoviti metode za izračun tega parametra.

Zakaj je to potrebno?

Brezhibna estetika, smrtonosna učinkovitost

Za izračun koeficienta toplotne prehodnosti cevi je na splošno potrebno izvesti dve kategoriji primerov:

pri računanju ogrevalnih naprav;
Za oceno količine toplotnih izgub v cevovodih, ki prenašajo hladilno tekočino.

Grelne naprave

\ t

Kateri grelniki se uporabljajo kot elementi toplotnih cevi?

Ogrevana tla;
držala za brisače in različne tuljave;
Registri.

Topla tla

Kot grelni element za talno ogrevanje z vodo (obstaja tudi ogrevana tla z električnim ogrevanjem) je skoraj vedno cevi, ki delujejo; vendar pa je uporaba jeklenih cevi za ogrevanje v zadnjem času postala redka.

Razlogi so očitni: jeklena cev je sčasoma nagnjena k koroziji in krčenju; montaža cevi brez navojnih priključkov zahteva varjenje; montaža jeklene cevi na navojne cevi je vedno potencialno puščanje. In kaj je uhajanje v tleh, pod estrih? Mokra strop na spodnjem nadstropju ali v kleti in postopno uničenje stropa.

Zato so se pred kratkim odločili, da bodo kot grelni element za talno ogrevanje uporabili kovinsko-plastične cevi.obvezno vgradnjo fitingov zunaj estriha), zdaj je v estrih vedno bolj ojačan polipropilen.

Ima nizek koeficient toplotnega raztezanja in, če je pravilno nameščen, ne potrebuje več desetletij popravil in vzdrževanja. Uporabljajo se tudi druge plastike.

Sedaj to delajo tako

Nasvet: pri toplotni deformaciji cevi pustite majhne reže. Ojačan polipropilen se raztegne, ko je segret manj, vendar še vedno raztegnjen.

Tirnice za brisače

Jeklene brisače so zelo pogoste v sovjetskih hišah. Pred kratkim so bili del modelnega projekta katere koli hiše v gradnji, do 80. let pa so bili vedno nameščeni na navojne priključke.

Krožni vložki v vozliščih dvigal, ki zagotavljajo stalno vroče ogrevalne stolpe, so se pojavili tudi relativno pred kratkim.

Če je tako - način delovanja ogrevanega nosilca brisač je bil ponavljajoče se hlajenje in ogrevanje. Razširitve - stiskanje. Kako so reagirale navojne povezave? Tako je. Začel je teči.

Kasneje, ko so ogrevana držala za brisače postala del ogrevalnih cevi in se ogrevala okoli uro, je problem puščanja izginil v ozadju. Zelo se je zmanjšala velikost sušilnika (in s tem učinkovito območje prenosa toplote). Razlog - sprememba povprečne dnevne temperature.

Če je bila prej tuljava v kopalnici ogrevana šele, ko so lastniki kopalnice uporabili toplo vodo, se je zdaj nenehno ogrevala.

Ekstremali in zdaj namestijo jeklene sušilnike v kopalnicah

Registri

V številnih industrijskih prostorih, v skladiščih in celo v dolgotrajnih trgovinah pozornost posvečajo več vrstam debelih cevi pod oknom, iz katerih je opazna toplota. Pred nami je eden od najcenejših grelcev v obdobju razvitega socializma - register.

Sestavljen je iz več debelih cevi z varjenimi konci in mostovi iz tankih cevi. V najenostavnejši različici je na splošno lahko ena debela cev, ki poteka po obodu prostora.

Smešno je primerjati prenos toplote jeklenega registra z aluminijasto baterijo moderne velikosti, ki je v prostoru primerljiva. Razlike v prenosu toplote na trenutke.

Zaradi večje toplotne prevodnosti aluminija in zaradi velike toplotne izmenjevalne površine z zrakom v sodobni rešitvi. V primeru registra, razumete, estetika sploh ni potrebna.

Vendar je bil register poceni in cenovno ugodna rešitev. Poleg tega je redko zahteval popravilo ali vzdrževanje: cev, ki je bila blokirana celo do polovice, se je nadaljevala s toploto, in zvar, ki je bil varjen z električnim varjenjem, je začel teči približno po petsto statični udar.

Pravzaprav, zakaj bi se tu zlomili?

Načini za povečanje prenosa toplote

\ t

Z vidika vrnitve v prostor največje količine toplote je manj učinkovito kot cev, razen da je žogica. Ima še slabše razmerje med površino in prostornino.

Kaj so to storili predniki tem pošastnimogrevalne naprave segrevajo?

Kako povečati prenos toplote cevi?

Povečano infrardeče sevanje grelnika . Preprosta barva registra z mat črno barvo je dala opazno segrevanje v prostoru. Mimogrede, trenutni kromiranje sodobnih tuljav za kopalnico izgleda spektakularno, vendar v smislu prenosa toplote naprave - idiotizma najčistejše vode.

Toplotna moč jeklenih cevi se zmanjša s kromiranjem. Čeprav izgleda lepo

Prenos toplote jeklenih cevi se lahko poveča zaradi reber, ki so varjene ali drugače nameščene zunaj cevi . Končna faza izvedbe te metode je konvektor, tuljava cevi s prečnih ploščami. Seveda se v tem primeru ne uporabljajo vse metode za izračun prenosa toplote cevi - cev oddaja manjši del toplote v tej napravi.

Ob upoštevanju, kako povečati prenos toplote cevi, so oblikovalci prišli do zamisli o konvektorju. Oprostite. Nekateri subjekti v sovjetski dobi ne povzročajo nostalgije

Izguba toplote skozi cevi

V mestnem stanovanju je vse preprosto: tako dvižne cevi kot dovodne cevi do ogrevalnih naprav in naprave so v ogrevanem prostoru. Kaj je smisel skrbeti, koliko toplote oddaja dvižni vod, če služi istemu namenu - ogrevanje?

Vendar pa so razmere, ki so že v vhodih stanovanjskih zgradb, v kleti in skladiščnih prostorih, bistveno drugačne. Potrebno je ogrevati eno sobo in jo prenesti skozidrugo. Zato skuša zmanjšati prenos toplote cevi, skozi katere vroča voda vstopa v akumulator.

Toplotna izolacija

Najbolj očiten način zmanjšanja prenosa toplote jeklenih cevi je toplotna izolacija te cevi. Pred dvajsetimi leti sta obstajala dva načina: priporočeno z regulativno dokumentacijo (segrevanje s stekleno volno in negorljivo tkanino z navitjem; še pred tem je bila zunanja izolacija na splošno narejena iz masivnega ali cementnega malte) in realistična: cevi so bile preprosto navite z krpami.

Zdaj obstaja množica dokaj ustreznih načinov za omejitev toplotne izgube: tu so obloge iz pene na ceveh in razcepljeni plašči iz penastega polietilena in mineralna volna.

Pri gradnji novih stanovanj se ti materiali aktivno uporabljajo; v stanovanjskem in komunalnem sistemu pa omejenost proračuna, vljudno rečeno, vodi k dejstvu, da so cevi v kletnih prostorih še vedno zavite z ... um, raztrganimi krpami.

Dobrodošli v 21. stoletju

Številke in formule

Obe kategoriji - izračun ogrevalnih naprav in izračunavanje toplotnih izgub na poti do njih - se skrčita na eno stvar: vedeti moramo, koliko toplote daje jeklena cev pri določeni temperaturi vode in zunanjem zraku. Dodatni pogoj je prisotnost ali odsotnost toplotne izolacije.

Celoten izračun prenosa toplote jeklenih cevi izgleda takole : Q = K * F * dT, kjer:

Q - toplotna moč cevi v kilokalorijah;

K - koeficient toplotne prevodnosti jeklacevi, odvisno od materiala, od premera cevi, temperaturne razlike med hladilnim sredstvom in zrakom ter števila navojev grelnika;

F je površina cevi ali cevi;

dT je temperaturna glava, ki je enaka polovici vsote temperatur na vhodu v cev in na izhodu minus temperatura prostora.

Koeficient se spreminja od 8 do 12,5, odvisno od:

Premer cevi;
število navojev cevi v registru (v primeru grelnika);
Temperaturna glava.

V primeru toplotno izolirane cevi se rezultat pomnoži z učinkovitostjo toplotne izolacije, to je s številom odstotkov toplote, ki jo prehaja v prostor okoli njega.

Torej, vzemite register v treh črtah od dolžine enega kroga cevi. Temperatura v prostoru je enaka 20; pri prehodu skozi register se temperatura hladilne tekočine spusti z 81 na 79 C.

Se spomnite, kako se izračuna površina valja? S = 2 πrh, obseg višine. Območje skakalcev in koncev v tem primeru se lahko varno zanemari.

Skupna površina vsake registrske cevi je enaka 2 * 3,1415 * 0,05 * 1 = 0,31415 m2. Obstajajo tri takšne cevi; njihova skupna površina bo nekoliko manjša od kvadratnega metra.

Nadalje: dT je v našem primeru (79 + 81) /2-20 = 60. Koeficient K za tricevni register s premerom cevi 100 mm in temperaturno glavo 60 C je enak 9,0. Torej: Q = 9 * 1 * 60.

V našem registru bo ostalo samo 540 kilokalorij toplote v prostoru.