Студопедия — Тепловой расчет рекуперативного теплообменника
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Тепловой расчет рекуперативного теплообменника






Различают конструктивный и проверочный тепловой расчет теплообменного аппарата. Цель конструктивного расче та состоит в определении величины рабочей поверхности теплообменника, которая является исходным параметром при его проектировании. При этом должно быть известно количество передаваемого тепла или массовые расходы теплоносителей и изменение их температуры.

Проверочный расчет выполняется для теплообменника с известной величиной рабочей поверхности. Цель расчета состоит в определении температур теплоносителя на выходе из теплообменника и количества передаваемого тепла.

На рис. 5 изображены температурные поля прямоточного (а) и противоточного (б) теплообменников. Индексами 1 и 2 отмечаются температуры и другие параметры соответственно горячего и холодного теплоносителя. Одним и двумя штрихами отмечаются параметры теплоносителя на входе и выходе из теплообменного аппарата.

Рис. 5. Графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности нагрева.

Сравнение температурных полей прямоточного и противоточного теплообменников показывает, что при противоточной схеме имеется большая возможность изменения температуры теплоносителей в пределах аппарата. Если, например, необходимо нагреть холодный теплоноситель до максимально возможной температуры при заданной начальной температуре горячего теплоносителя , то при увеличении поверхности нагрева F в прямоточном теплообменнике температура будет приближаться к температуре а в противоточном – к , т.е. при прямотоке конечная температура холодной жидкости всегда ниже конечной температуры горячей жидкости, при противотоке она может быть выше .

Температурный напор вдоль поверхности нагрева при прямотоке изменяется сильнее, чем при противотоке. Вместе с тем среднее значение температурного напора при противотоке больше, чем при прямотоке. За счет только этого фактора при противотоке теплообменный аппарат получается компактнее.

Рабочий процесс рекуперативного теплообменника описывается двумя основными уравнениями: уравнением теплового баланса и уравнением теплопередачи.

Уравнение теплового баланса теплообменника имеет вид:

Q = G1cp1( ) η = G2cp2( ), (1)
  • где G1, G2 – массовые расходы горячего и холодного теплоносителей соответственно, кг/с;
  • cp1, cp2 – удельные массовые теплоемкости горячего и холодного теплоносителей соответственно, Дж/(кг·град);
  • , – температуры на входе и выходе горячего теплоносителя, °С;
  • , – температуры на входе и выходе холодного теплоносителя, °С;
  • η – КПД теплообменника, учитывающий потери теплоты в окружающую среду.

Уравнение теплопередачи:

Q = kFΔtср, (2)
  • где k – среднее значение коэффициента теплопередачи в теплообменном аппарате, Вт/(м2·град);
  • F – поверхность теплообмена, м2;
  • Δtср – среднее значение температурного напора между теплоносителями в теплообменном аппарате, °С.

Средний температурный напор при линейном изменении температур теплоносителей рассчитывается как разность между средними температурами теплоносителей:

Δtср = . (3)

Однако температуры рабочих сред меняются не по линейному закону. Поэтому уравнение (3) будет только приближенным и может применяться при небольших изменениях температур обеих жидкостей.

Наиболее точно средний температурный напор вычисляется по формуле

Δtср = . (4)

Такое значение температурного напора называется среднелогарифмическим. В этой формуле Δt1 – разность температур на одном, а Δt2 – на другом конце аппарата. Выражение справедливо и для прямотока, и для противотока.







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 2104. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...

Устройство рабочих органов мясорубки Независимо от марки мясорубки и её технических характеристик, все они имеют принципиально одинаковые устройства...

Ведение учета результатов боевой подготовки в роте и во взводе Содержание журнала учета боевой подготовки во взводе. Учет результатов боевой подготовки - есть отражение количественных и качественных показателей выполнения планов подготовки соединений...

Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и...

Основные структурные физиотерапевтические подразделения Физиотерапевтическое подразделение является одним из структурных подразделений лечебно-профилактического учреждения, которое предназначено для оказания физиотерапевтической помощи...

Почему важны муниципальные выборы? Туристическая фирма оставляет за собой право, в случае причин непреодолимого характера, вносить некоторые изменения в программу тура без уменьшения общего объема и качества услуг, в том числе предоставлять замену отеля на равнозначный...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия