58.1. Паровые калориферы

Чугунные ребристые трубы.В паровых металлических калориферах при малой b и очень большом а величина приближается к нулю, так же как и 1/α1 для пара. При этом k≈α2, т.е. при обогреве насыщенным паром, теплопередача калорифера целиком зависит от внешних условий (состояния внешней поверхности, скорости ее обдувания и т. д.).

Калориферы монтируют по различным схемам. Необходимо, чтобы была равномерная отдача тепла по длине камеры. При настенном монтаже (см. рис. 93, 95 и др.) ведут параллельно группы труб (3—6 шт.) от дверей к заднему концу камеры, а затем поворачивают назад, т. е. к дверям; при этом строго соблюдают непрерывность уклона труб (около 0,5—1%) по ходу пара. В случае несоблюдения беспрерывного уклона ребристых и отводящих труб часть калорифера может быть залита кон-денсатом и выключится. К последней ребристой трубе отводную трубку подключают в нижней части фланца для беспрепятственного стока конденсата из калорифера (рис. 111,а). Трубы меньше засоряются, если межреберные приливы расположены в вертикальной плоскости (рис. 111,б).

Допускаемое давление пара в калорифере 0,6 МПа (6 кгс/см2). Положительные особенности чугунных ребристых труб — стойкость против коррозии, слабая засоряемость, небольшое сопротивление прохождению воздуха. Их недостатки — значительная масса, громоздкость, повышенная стоимость монтажа.

Требуемую площадь поверхности нагрева F (м2) калорифера определяют по формуле

где Q — количество тепла, которое должен передать калорифер; tп — средняя температура теплоносителя (греющего пара, воды); t — средняя температура нагреваемого воздуха; с — коэффициент запаса, принимаемый 1,1—1,3 (больше для пластинчатых калориферов).

При естественной циркуляции воздуха для круглой чугунной ребристой трубы коэффициент теплопередачи к выражается формулой

По этой формуле при известной разности tп—t - определим k:

При побудительной циркуляции k зависит от средней приведенной к нулевой температуре скорости v воздуха между ребрами:

где v' — действительная скорость воздуха, м/с; ρ — плотность воздуха, кг/м3; 1,3 — плотность воздуха при t=0° С и давлении 101 325 Па (760 мм рт. ст.).

При последовательной по ходу воздуха установке рядов труб

при шахматной установке труб

для одиночной трубы

На рис. 111, г дан график для определения коэффициента теплопередачи k, а на рис. 111,д — сопротивление Н прохождению воздуха, отнесенное к одному ряду труб, по пути его движения.