ISSN:
1432-1181
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
,
Physics
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Die Arbeit befaßt sich mit der Frage, wie man die Anzahl senkrechter Rohre in Dampfverflüssigern bei kleinster Kühlfläche ermitteln kann. Hierbei wird angenommen, daß gesättigter Dampf an den Rohren bei laminarer Kondensatströmung ohne Schubspannung an der Phasengrenze verflüssigt wird, während Kühlfluid in Rohren turbulent strömt. Ausgehend von einer Beziehung für den Wärmedurchgangskoeffizienten wird eine Gleichung zur Ermittlung der Rohranzahl bei der minimalen Kühlfläche des Apparates hergeleitet und durch einige Beispiele veranschaulicht. Um zu zeigen, wie sich die physikalischen Eigenschaften des zu verflüssigenden Stoffes auf die Rohranzahl auswirken, wurden in den Berechnungen Isopropanol und Wasser gewählt, deren Stoffwerte zum Teil erheblich voneinander abweichen. Die hergeleitete Gleichung für die Rohranzahl liefert bei der Verflüssigung von Stoffen mit einem schlechten Wärmeübergang Werte, die in der Praxis eingehalten werden können. Hingegen ergibt sich bei Stoffen mit einem guten kondensatseitigen Wärmeübergang zu geringe Rohranzahl und damit zu hohe Geschwindigkeit des Kühlfluids. Falls ein bestimmter Wert dieser Geschwindigkeit nicht überschritten werden soll, muß man mehr Rohre wählen, weshalb man sich von der minimalen Apparatfläche entfernt. In diesem Fall kann die hergeleitete Gleichung als ein Maß für den Abstand vom Optimum dienen.
Notes:
Abstract The paper deals with an evaluation of the number of vertical tubes in vapor condensers of minimum cooling surface. The pure vapor condensing outside the tubes is assumed to be saturated and the condensate in laminar flow regime without vapor shear stress at the interface, whereas the cooling fluid flows turbulently inside the tubes. Starting from a relation for the over-all heat transfer coefficient, an equation is derived for the number of tubes which gives the minimal cooling surface. The quantitative results expected from this equation are discussed in some examples. In order to demonstrate the influence of the heat transfer of condensing substance on the number of tubes, saturated vapor of pure isopropanol and pure water have been used in the calculations, because their physical properties are very different. It is shown that for substances with a low condensation heat transfer as for example isopropanol, the derived equation yields values acceptable for practical purposes. On the contrary, for substances with a high condensation heat transfer, the equation leads to a too small number of tubes, and consequently, a too high velocity of the cooling fluid. If a certain value of this velocity should not be exceeded, the number of tubes must be increased. In such a case the derived equation can still serve as a measure for the deviation of the actual from the minimum cooling surface.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01599930
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