Главная Процесс переноса теплоты



ния теплоемкостей массовых расходов теплоносителей Cj и Сг. По значениям Р и R из вспомогательного графика берется поправка ед,= =f{P, R). Например, д.чя теплообменника с перекрестным током и протнвоточной схемой включения вид графика изображен на рис. 19-4 [Л. 210]. Температурный напор найдется как

£i=At.fi,. (19-2

19-4. РАСЧЕТ КОНЕЧНЫХ ТЕМПЕРАТУР РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ

Во многих случаях но заданным температурам теплоносителей на входе в теплообменный аппарат tl и tz н известным поверхности теплообмена F и коэффициенту теплопередачи k приходится определять конечные температуры теплоносителей и тепловую производительность Q. Такую задачу приходится решать при поверочном расчете, когда теплообменник уже имеется нли, по крайней мере, спроектирован. В основе расчетов лежат те же уравнения теплового баланса и теплопередачи, т. е.

При этом известными являются следующие величины: поверхность теплообмена F, коэффициент теплопередачи k, теплоемкости массовых расходов теплоносителей Ci и Сг и начальные температуры tl и iz. Искомыми величинами являются конечные температуры 1\ и t"2 и количество переданного тепла Q.

Рассмотрим случай, когда температура вдоль поверхности теплообмена изменяется незначительно (Д<б/Дм<2) и распределение температуры по длине поверхности можно принять линейным. Для этого случая средний температурный напор между теплоносителями можно рассчитать по формуле (19-19), т. е.

Из уравнения теплового баланса определяем t"i и fi-

Сг Q

Г. = Г. + -

Подставив полученные значения i"i и t" в уравнение (а), получим: A? = (-r,)-(+-)Q. (в)

Подставив выражение (в) в уравнение теплопередачи и решив последнее относнтельно Q, Вт, получим:

j 7 • (19-23)

Вычислив по формуле (19-23) значение Q и подставив его в уравнение (б), найдем искомые температуры теплоносителей на выходе из аппарата.



приведенная методика расчета является приближенной и пригодна только для ориентировочных расчетов. В общем случае xapaктep изменения температур теплоносителей не является линейным, а зависит от теплоемкостей массовых расходов С» и Сг, величины поверхности теплообмена н схемы движения теплоносителей. Поэтому для прямотока, и противотока расчетные формулы будут разными.

А. Прямоточная схема движения теплоносителей

Для вывода формул используем экспоненциальный закон изменения температурного напора вдоль поверхности теплообмена [уравнение (19-14)]:

Д(" = д;е-тбг Если это уравнение записать в виде

то после несложных преобразований получим:

с.-<".)+г г, - <У

Неизвестные величины bU и bU определим из теплового баланса:

С, Ыг

(Г)-

откуда

8/, = 8/,-

Подставив выражение для bh в уравнение (г), получим:

1 Г(--

(19-24)

Из уравнения (19-24) следует, что изменение температуры первичного теплоносителя bti равно некоторой доле первоначального температурного перепада между теплоносителями (tl-tf.

Выражение



является функцией только kFjd, С1/С2 и может быть заранее рассчита--но и табулировано.

Аналогично для прямотока можно получить формулу для нахождения изменения температуры вторичного теплоносителя:

ьиы" с,--

(19-25),

Окончательно формулы (19-24) и (19-25) можно записать так:

bt, = (t\-fiU{; (19-24)>

8. = (-<J-§;-fn(- ;-§-). (19-25),

Б. Противоточная схема движения теплоносителей

В качестве исходного уравнения для получения формулы для изменения температуры теплоносителей по длине поверхности берется уравнение (19-14) применительно к противоточной схеме движения:

Дальнейшие выкладки такие же, как и для прямотока. Окончательные результаты имеют вид:

(19-26>,

(19-27).

№ I, с, \ •

С, -СГ (--&]

Если обозначить

то формулы (19-26) и (19-27) запишутся так:

S<. = (i.-f.)fr(--: -Щ-) (19-26)-

8/= = (<.-<,)-fr(-: -). (19-27)

Количество переданной теплоты определяется для противотока как Q==C,bt,CAt\-t,)hi-: -) (19-28).

451-.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 [149] 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161


0.0145