- Общим уравнением для расчета теплообменников любого типа является уравнение теплового равновесия-уравнение сохранения энергии. Когда тепловой поток Qj, подаваемый в теплообменник горячим теплоносителем(индекс I), например, охлаждается от температуры 1 до I «1、 Что?. (13.1） Где t-массовый расход теплоносителя.
Несколько процентов (обычно I-10%) теряется в окружающую среду через стенки теплообменника, а основная часть Qj = t] Q: (КПД теплообменника t) передается во 2-ю теплоноситель (индекс 2) с учетом потерь. Тепловой поток Qj, полученный теплоносителем, можно рассчитать по разности энтальпий по аналогии с уравнением (13.1). К2 = м2(^ 2 ^ 2-ср2 ^?) = TlQl = (и3. 2） Используя уравнение теплового равновесия (13.2), можно найти 1 неизвестный параметр. То есть 1 расход теплоносителя. Любой температуры. Все остальные параметры должны быть с Запада.
Тонкая стенка трубки накопительного теплообменника считается почти всегда плоской, поэтому поверхность F, необходимая для перемещения теплового потока Q2 от горячего теплоносителя к холодному, определяется по приближенной формуле (12.12), которая = (/1-6)—AF At (AF). Методы расчета других типов теплообменников описаны в специальной литературе(7). 1 когда в теплообменнике происходит фазовый переход, необходимо рассчитать разность энтальпий по фазовой диаграмме конкретного материала, а не удельную теплоту. Например, при конденсации температура пара не изменяется, а энтальпия теплоносителя на 1 килограмм уменьшается за счет испарения г.
Рисунок 13.6 схема течения теплоносителя в теплообменнике： a-обратный поток: B-обмотка Рис. 13.7.Изменение температуры охлаждающей жидкости теплообменника парового отопления При выводе уравнения (12.12) температуры теплоносителя/ |и / 2 постоянны, но изменяются по длине теплообменника (рис.13.6). при расчете необходимо использовать среднюю разность температур теплоносителя, которая четко интегрируется по длине теплообменника. Q2 =футов £ 57. (13.3） Среднее арифметическое значение 37 = 0,5 (A / * 4-A / m) может использоваться только для A / b / A / h 2.Погрешность не превышает 4%. Определите точное значение среднего перепада температур?
В простейшем случае, если температура нагревательного теплоносителя не изменяется(рис. 13.7).Тепловой поток передается через дифференциальную область теплообменника dF. 6Q2 = kMdF, (13.4） Благодаря этому температура нагретого теплоносителя изменяется с dh, а разность температур в теплоносителе изменяется с-d (A/), и/ | == const dti = — d (Л0. 6Q2 = м2с;> 2Д(А0-(13.5） Равняется правой части уравнения (13.4) и (13.5). к \ ТДФ = m2cp2d(Л/) — (13.6） Разделите переменную, проходя вдоль A от 0 до F n, от A 4 до A/*, и интегрируйте ее с^ 2 = const.
- Отсюда м2 ^ Р2 | ^ 6 в К А // Или (13.8） Присвойте (13.8) microp2 уравнению (132) ^ 2 = m2Cp2 ^ 2—» Α= m2av2(А / Б-а / м)= ЛГ(л / б- — Л./ ) / / 1П(Д(,/ Д /.)/.(13.9）. Если сравнить формулу(13.9), то легко увидеть(13.3). Д / п-АГ А / — (13.10） 1П(А / Е / ах Точно такое же выражение 5 человек? А другая схема движения теплоносителя 13.6 показана на фиг. Обратите внимание, что A / D и D / m-это разность температур между охлаждающими жидкостями на обоих концах теплообменника. Только с теплообменным аппаратом прямого потока, значение всегда равно к разнице в температуры между агентом передачи тепла на входе и AL на outlet. In противоточный теплообменник, теплоноситель движется .
Схема теплообменника с поперечным потоком теплоносителя ： а-двухнаправленный подогреватель воздуха; б-разнонаправленный подогреватель иода катушки (экономайзер） Величина а /на обоих торцах, обращенных друг к другу, уже определяется разностью температур между входом нагревателя и выходом нагретого теплоносителя. Приведен конкретный расчет, на каком конце теплообменника значение а / увеличивается.
При расчете температурного напора L / принимают разность температур между теплоносителями разных концов теплообменника (в некоторых случаях 1 теплоноситель), общую погрешность occurs. In для исключения ошибок при расчете значений L /на обоих концах теплообменника рекомендуется всегда рисовать график изменения температуры по длине теплообменника, как показано на рисунке 5. 13.6 и 13.7. Фактически, 5 при той же температуре, что и входящий хладагент и выходящий хладагент? Согласно формуле (13.3) это означает, что для передачи того же теплового потока Q в контуре противотока необходим меньший теплообменник.
Еще одним преимуществом противоточного теплообменника является возможность нагревать холодную среду до температуры, превышающей температуру выходного нагревательного теплоносителя (см. рис.13.6).Это не возможно с теплообменными аппаратами прямого потока. В дополнение к прямым и противоточным цепям распространены поперечные связи с различным числом перемещений (рис.13.8). Средняя разность температур поперечного потока меньше, чем у противоточного потока, но больше, чем у прямого flow.
Расчет 57 для сложной схемы течения теплоносителя 57 сначала определяется в предположении, что теплообменник является противоточным, а затем производится коррекция змеевик теплообменника .
Смотрите также:
| Тепловая изоляция | Учет возможных отклонений реальных условий работы теплообменника от расчетных |
| Типы теплообменных аппаратов | Виды теплового расчета теплообменников |
