Изчисляване на коефициента на топлопреминаване на стоманена тръба, как да се увеличи топлопроводимостта

Нека се опитаме да обобщим случаите, когато може да се наложи да изчислим топлопредаването на тръба и да разберем методите за изчисляване на този параметър.

Защо е необходимо това?

Безупречна естетика, смъртоносна ефективност

• При изчисляване на отоплителни уреди;
• За оценка на количеството топлинни загуби в тръбопроводи, транспортиращи охлаждаща течност.

Отоплителни уреди

Какви нагреватели се използват като топлопреносни елементи на тръбата?

От широко използваните си струва да се спомене:

• Топъл под;
• Сушилни за кърпи и различни бобини;
• Регистри.

Топъл под

Тръбите почти винаги действат като нагревателен елемент за воден под (има и топъл под с електрическо отопление); но използването на стоманени тръби за отопление напоследък е рядкост.

Причините са очевидни: стоманената тръба е подложена на корозия и намаляване на хлабината с течение на времето; монтаж на тръба без резбови връзки изисква заваряване; монтирането на стоманена тръба върху тръбни резби винаги е потенциален теч. А какви са течовете в пода, под замазката? Мокър таван на долния етаж или в сутерена и постепенното разрушаване на тавана.

Ето защо съвсем наскоро те предпочитаха да използват намотки, изработени от металопластични тръби, като нагревателен елемент за подово отопление (със задължителното монтиране на фитинги извън замазката), но сега подсиленият полипропилен все повече се поставя в замазката.

Има нисък коефициент на топлинно разширение и, ако е правилно инсталиран, не изисква ремонт и поддръжка в продължение на много десетилетия. Използват се и други пластмаси.

сега товаНаправи го

Съвет: не забравяйте да оставите малки празнини за термична деформация на тръбата. Усиленият полипропилен се разтяга по-малко от неусиления полипропилен при нагряване, но все пак се разтяга.

Сушилни за кърпи

Стоманените релси за кърпи са много разпространени в къщите, построени от Съветския съюз. Съвсем наскоро те бяха част от стандартния проект на всяка къща в строеж и до 80-те години винаги бяха монтирани на резбови връзки.

Циркулационните връзки в асансьорните модули, осигуряващи постоянно горещо отопление, също се появиха сравнително наскоро.

Ако е така, режимът на работа на отоплителната релса за кърпи се повтаря охлаждане и отопление. Екстензии - компресии. Как реагираха резбовите връзки на това? вярно Започнаха да текат.

По-късно, когато отоплителните релси за кърпи станаха част от отоплителните щрангове и се затопляха денонощно, проблемът с течовете избледня на заден план. Размерът на самата сушилня (и съответно ефективната площ на топлообмен) рязко намаля. Причината е изменението на средната денонощна температура.

Ако по-рано намотката в банята се нагряваше само когато собствениците на банята използваха топла вода, сега тя се нагряваше постоянно.

Търсачите на силни усещания все още инсталират стоманени сушилни в баните

В много промишлени помещения, складове и дори някои магазини, които не са били ремонтирани дълго време, няколко реда дебели тръби под прозореца, от които има забележима топлина, привличат вниманието. Пред нас е един от най-евтините отоплителни уреди от ерата на развития социализъм - регистър.

Състои се от няколко дебели тръби със заварени краища и мостове от тънки тръби. В най-простата версия обикновено може да бъде една дебела тръба, минаваща по периметъра на стаята.

Смешно е да се сравняватоплопредаване на стоманен регистър с модерна алуминиева батерия, заемаща сравним обем в стая. Разлики в топлообмена на моменти.

Както поради по-голямата топлопроводимост на алуминия, така и поради огромната повърхност на топлообмен с въздуха в едно модерно решение. За естетиката в случая с регистъра, разбирате, изобщо не е необходимо да се говори.

Регистърът обаче беше евтино и достъпно решение. Освен това рядко се нуждаеше от ремонт или поддръжка: тръба, която беше дори наполовина запушена, продължи да се нагрява, но шев, заварен с електрическо заваряване, започна да тече след около петстотин удара с чук.

Наистина, какво лошо има в това?

Начини за увеличаване на топлообмена

От гледна точка на връщането в космоса на максимално количество топлина, той е по-малко ефективен от тръба, освен може би топка. Той има още по-лошо съотношение повърхност/обем.

Какво са направили предците, за да затоплят тези чудовищни ​​отоплителни уреди?

Как да увеличите топлообмена на тръбата?

• Повишено инфрачервено излъчване на нагревателя. Просто боядисване на регистъра с черна матова боя даде забележимо затопляне в стаята. Между другото, сегашното хромиране на съвременните бобини за баня изглежда грандиозно, но от гледна точка на топлообмена на устройството е идиотизъм на най-чистата вода.

Топлопредаването на стоманените тръби е намалено поради хромирането на повърхността. Въпреки че изглежда хубаво

• Преносът на топлина на стоманени тръби може също да се увеличи поради заварени или по друг начин монтирани ребра извън тръбата. Крайният етап от изпълнението на този метод е конвектор, тръбна намотка с напречни плочи. Разбира се, в този случай всички методи за изчисляване на топлообмена на тръба са неприложими - тръбата се отдава в товауреда по-малка част от топлината.

Мислейки как да увеличат топлообмена на тръбите, дизайнерите излязоха с идеята за конвектор. За жалост. Някои предмети от съветската епоха не предизвикват носталгия

Загуба на топлина през тръбите

В градски апартамент всичко е просто: както щрангове, така и захранването на отоплителните уреди, и самите устройства се намират в отопляема стая. Какъв е смисълът да се притесняваш колко топлина отделя щранга, ако служи за същата цел - отопление?

Но вече във входовете на жилищните блокове, в мазетата и в някои складове ситуацията е коренно различна. Трябва да затоплите една стая и да пренесете охлаждащата течност в нея през друга. Оттук - опити да се сведе до минимум топлообменът на тръбите, през които горещата вода влиза в батериите.

топлоизолация

Най-очевидният начин за намаляване на топлопредаването на стоманена тръба е топлоизолацията на тази тръба. Преди двадесет години имаше два начина да се направи това: препоръчан от регулаторни документи (изолация със стъклена вата, обвита с незапалим плат; още по-рано външната изолация обикновено беше направена здрава с помощта на гипс или циментова замазка) и реалистичен: тръбите просто бяха увити с парцали.

Сега има много доста адекватни начини за ограничаване на топлинните загуби: тук са облицовки от пяна за тръби и разделени черупки от разпенен полиетилен и минерална вата.

При изграждането на нови къщи тези материали се използват активно; обаче, в жилищно-комуналната система, ограниченият, учтиво казано, бюджет води до факта, че тръбите в мазетата все още са само опаковъчни сс ... хм, скъсани парцали.

Добре дошли в двадесет и първи век

Числа и формули

Цялото изчисляване на топлообмена на стоманени тръбиизглежда така : Q=K*F*dT, където:

Q е топлопредаването на тръбата в килокалории;

K е коефициентът на топлопроводимост на стоманена тръба, който зависи освен от материала от диаметъра на тръбата, температурната разлика между охлаждащата течност и въздуха и броя на нишките на нагревателя;

F е повърхността на тръбата или тръбите;

dT е температурната разлика, която е равна на половината от сумата на температурите на входа на тръбата и на изхода минус температурата в помещението.

Коефициентът варира от 8 до 12,5 в зависимост от:

• диаметър на тръбата;
• Броят на тръбните резби в регистъра (в случай на нагревател);
• Температурно налягане.

В случай на топлоизолирана тръба, резултатът се умножава по ефективността на топлоизолацията, тоест по процента топлина, която преминава в околното пространство.

И така, нека вземем регистър от три нишки от тръба за тъкане с дължина един метър. Приемаме температурата в помещението равна на 20 C; при преминаване през регистъра температурата на охлаждащата течност пада от 81 до 79 C.

Помните ли как се изчислява повърхността на цилиндър? S=2 πrh, обиколка x височина. Зоната на джъмперите и краищата в този случай може безопасно да бъде пренебрегната.

Общата площ на всяка тръба от регистъра ще бъде равна на 2 * 3,1415 * 0,05 * 1 = 0,31415 m2. Има три такива тръби; общата им площ ще бъде малко по-малка от квадратен метър.

По-нататък: dT в нашия случай е равно на (79+81)/2-20=60. Коефициентът K за тритръбен регистър с диаметър на тръбата 100 mm и температурна разлика 60 ° C се приема равен на 9,0. И така: Q=9*1*60.

Нашият регистър ще остави само 540 килокалории топлина в стаята.

Заключение

Тук, като цяло, и цялата мъдрост, свързана със стоманените тръби, постепенно избледняват в миналото и способността им да загряват въздуха. ПоследноДнес

съвет: забравете ги като лош сън и насочете очите си към по-модерни решения.

---