Оглавление:
Схема теплового расчета теплообменного аппарата
- На рисунке XIV-1 показана и самая простая схема теплообменника. Если нагретая жидкость 1 и нагретая жидкость 2 движутся по параллельным каналам в одном направлении, то такая схема Движение называется В обратном случае- По всей длине теплообменника тепло передается от нагревательной жидкости к нагревателю liquid. As в результате температура обеих жидкостей изменяется по длине канала.
Типичный график изменения температуры жидкости показан на рисунке. XIV-1, б. При проектировании теплообменников (проектирование и расчет) необходимо знать стоимость отопления 1 и отопления 2 Q ^kFMₑₜ > 、 （XIV-2） Oₛcₚ, водный эквивалент 1 с подогревом раствора и нагревают 2 решение* Q-количество тепла, передаваемого от нагревательной жидкости 2 к / нагреваемой; Д / СР-средняя разность температур между нагреваемой жидкости и нагрева жидкости. На основе простой математической операции можно получить значение средней разности температур D / Cp по форме 161. (ХIV-3）.
Они в совокупности с уравнениями баланса массы, импульса и энергии представляют замкнутую систему уравнений, которая может быть решена при заданных начальных и граничных условиях. Людмила Фирмаль
Где напор давления между D /«и D / m-больше Рабочая жидкость, независимо от структуры потока жидкости (вперед или назад).Например, для однотрубного теплообменника (рис. XIV-1）： Корпус постоянного тока д / „= д “ М = В случае противотока д / c = Т; — rᵥ дгм Значения D / Cp называются средним логарифмом и шахматами. Д / ₆ и количество? Если они немного отличаются друг от друга и их соотношение составляет 151) Д1б/Д/ » 1.7, то среднюю температуру головки можно приблизительно определить————- Д / вода」 (X1V-4）.
Уравнения (XIV-3)и(XIV-4)справедливы для прямого и противотока в простом теплообменнике, состоящем из 1 трубы*с параллельным потоком жидкости(рис. XIV-1). Для сложного теплообменника с несколькими трубами и непараллельным потоком жидкости средняя температура напора определяется по формуле: Жидкость. Труба. Пришло время засучить рукава. Наиболее эффективным является теплообменник из 1 трубы с противотоком. Так, его коэффициент F равен 1, а все остальные коэффициенты F меньше.
Если компоновка поверхности нагрева представляет собой сложный теплообменник, то коэффициент f определяется экспериментально. На рис. XIV-2 и XIV-3 представлен график f = f (P, R) 2 контуров теплообменника 1107]. Формула для определения P и R имеет вид: а) для теплообменников схема показана на рисунке 1. ХIV-2.6 (ХIV-6а,6） Б) для теплообменника, схема XIV-3.6. Это фотография. (ХIV-7а, б） При определении P и R для конкретного контура теплообменника на графике на рисунке показан коэффициент f. XlV-2, А или фиг. XIV-3, а; далее рассчитывают среднюю температуру напора L / Cf по формуле (XIV-5).
- Выше уже было описано, что контур противотока является наиболее эффективным по сравнению с контуром постоянного тока. Оценочные критерии КПД представляет собой значение средней температуры напора D / sr(X1II-2).в контуре противотока она часто больше, чем при прямом течении circuit. As в результате поверхность нагрева теплообменника при противотоке жидкости меньше, чем у прямого потока. То есть комплект Paribus является самым компактным, а материальные затраты на его изготовление минимальны.
Кроме того, при противоточном течении получается более высокая конечная температура нагретой жидкости, чем в случае прямого потока./ , Температура нагревательной жидкости на выходе может быть выше t’, но это невозможно в цепи постоянного тока. Противоток теряет свое преимущество перед постоянными токами, и оба они оказываются равными. Эти условия следующие: s=ₜₜ — / J или жидкость нагревается д (ararpr = 1 / −1′, т. е. D / sr «D / gr или D op» D srr [63]. Далее мы возвращаемся к проблеме определения площади поверхности нагрева теплообменника.
Соотношения такого вида между потоками и силами называются феноменологическими соотношениями или материальными уравнениями. Людмила Фирмаль
При сравнении уравнений (XIV-1) и (XIV-2)、 (ХIV-8） (ХIV-8а） Для проектирования теплообменника с наименьшими материальными затратами на единицу передаваемого тепла необходимо выбрать такую компоновку и организовать движение жидкости таким образом, чтобы поверхность нагрева F (XIV-8) была минимизирована. Для этого из (XIV-8)необходимо добиться максимального d / s и K монтажа в теплообменнике. Некоторые соображения относительно того, как увеличить, уже были озвучены выше.
Рассмотрим возможность увеличения коэффициента теплопередачи k. As вы можете видеть из (1-12)、 Тепловое сопротивление стенки 8 / X по сравнению с тепловым сопротивлением теплопередачи от жидкости к стенке i невелико и незначительно. Представляет знаменатель (1-12) в следующем виде: (ХIV-9） Например, если ai x2, то из (XIV-9) тепловое сопротивление может быть значительно уменьшено только за счет увеличения нижнего коэффициента теплоотдачи a2.
В этих условиях увеличение более высокого коэффициента теплоотдачи а практически не влияет на снижение общего теплового сопротивления(XIV-9). Отметим, что величины a1 и x2 в некоторой степени связаны с гидравлическим сопротивлением движению жидкостей в теплообменнике. Как правило, увеличение маг связано с увеличением гидравлического сопротивления и, как следствие, увеличением потребляемой мощности для проталкивания жидкости через теплообменник. нахождение оптимального соотношения между величинами a ,, a₂ и величиной гидравлического сопротивления существенно зависит от содержания экономической задачи и способа ее решения.
В теплотехнических расчетах теплообменников наиболее сложной задачей является определение коэффициентов теплоотдачи a и Oj. Методы определения этих коэффициентов для конкретных условий взаимодействия жидкости и твердого тела рассмотрены в VII, VIII, IX, X, XI и XII главах.
Смотрите также:
| Теплообмен излучением в реальных газах и парах | Состояние физической системы и определяющие его величины |
| Классификация теплообменных аппаратов | Работа, совершаемая системой |
