По характеру движения теплоносителей теплообменники бывают:
а) прямоточные, когда греющая и нагреваемая среда движется вдоль поверхности в одном направлении.
и 
- температура пара на входе и выходе.
и 
- температура воды (греющая среда).
б) противоточные обе среды как греющая, так и нагреваемая движутся навстречу друг другу.
в) с перекрестным и смешанным током.
В-1 Одноходовые В-2 Двухходовые
В-3 Трехходовые
Вопрос: 34
Основы расчета теплообменных аппаратов
Расчеты теплообменных аппаратов могут быть:
а) конструктивные, имеющие целью определение поверхности нагрева аппарата;
б) поверочные – для определения возможностей готового аппарата.
При расчете теплообменных аппаратов используют уравнение теплопередачи: 
, где
- тепловой поток;
- поверхность нагрева аппарата;
- коэффициент теплопередачи;
- средний температурный напор вдоль поверхности нагрева.
Прямоточные
Противоточные
Если изменение температур в теплоносителях невелико, то средний температурный напор определяют как среднеарифметическую величину: 
.
При более точных расчетах используют среднелогарифмический температурный напор: 
; 
; 
.
Величина теплового потока определяется: 
- массовый расход греющей среды;
- массовый расход нагреваемой среды;
- средняя массовая теплоемкость теплоносителей;
- температура греющей среды на входе и на выходе;
- температура нагреваемой среды на входе и выходе.
Противоточные теплообменники выгоднее, т. к. при прочих равных условиях их площадь будет меньше, и они получили наибольшее применение.
Вопрос 35
Сложный теплообмен через плоскую стенку
Сплошной обмен или теплопередача – это процесс передачи тепла от одного теплоносителя к другому через разделительную стенку. Этот процесс можно разделить на простейшие виды теплообмена. Например, стенка отопительного радиатора.
1. Конвекция между жидкостью отопительной системы и внутренней поверхности стенки:
- тепловой поток.
2. Теплопроводность по материалу радиатора: 
,где
- толщина стенки;
- тепловой поток.
3. Конвективный теплообмен между предметной стенкой и воздухом помещения: 
- тепловой поток.
При установившемся (стационарном) тепловом режиме величина теплового потока -
- одинакова во всех уравнениях. Преобразуем уравнения и выразим из них температурную разность: 
; 
; 
, где 
– плотность теплового потока
; 
; 
.
Сложим уравнения почленно, получим: 
откуда 
.
Обозначив 
и получим 
или 
.
- коэффициент теплопередачи.
Если принять, что 
; 
,то 
. Следовательно коэффициент теплопередачи численно равен величине теплового потока, передаваемого через стенку площадью 
при разности температур на ее поверхностях 
.
Величина 
– представляет собой общее термическое сопротивление 
.
Для случая многослойной стенки 
, где 
– сумма термических сопротивлений слоев плоской стенки.
Вопрос 36
Теплопередача через цилиндрическую стенку
Цилиндрические стенки, т. е. трубы, широко применяются в системах отопления, тепловых трассах, котельных установках.
Через однослойную стенку тепловой поток будет: 
, где 
– линейный коэффициент теплопередачи.
Знаменатель этого уравнения можно представить через линейное термическое сопротивление теплопередачи: 
, где
- линейное сопротивление теплоотдачи к стенке;
- линейное сопротивление теплопроводности через стенку;
- линейное сопротивление теплоотдачи от стенки.
Если многослойная, то определяют как сумму сопротивлений термических отдельных слоев 
, где n– количество слоев материала, например, изоляция.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
