Материал: Интенсификация теплообмена в энергоустановках. Сборник задач. В двух частях. Трошин А.Ю., Коновалов Д.А

возд (St G cp )возд 0, 00935 97500 0, 251 229ккал / м3 ч град.

От газа к воздуху

газ (St G cp )газ 0, 00585 50100 0, 260 76,1ккал / м3 ч град.

7. Эффективность (КПД) оребрения

Определение эффективности оребрения р производится по графику на рис. 1.1. Предварительно должен быть вы-

Сторона воздуха. Величина h , входящая в безразмерный комплекс, соответствует половине расстояния между пластинами, т.е. h 0,5 6,3510 3 м. Кроме того,

yb 0,5 0,5 0,15 10 3 м и 16,5ккал/м·ч·град; тогда:

И по тому же графику ( р )газ 0,85 .

Заметим, что эффективность оребрения на стороне газа выше, так как при прочих равных условиях (h, , yb ) коэффи-

50

циент теплоотдачи на стороне газа ниже, а следовательно, меньше и температурный градиент в ребре.

8. Эффективность (КПД) всей поверхности на каждой из сторон теплообменника

Определяется по уравнению (1.3):

А

0 1 Ар (1 р ) .

Сторона воздуха:

(0 )возд 1 0, 64(1 0, 65) 0, 776 .

Сторона газа:

(0 )возд 1 0, 756(1 0,85) 0,887 .

Значения ( Ар / А)возд 0, 64 и ( Ар / А)газ 0, 756 приведены в пункте 1.

9. Общий коэффициент теплопередачи

Пренебрегая термическим сопротивлением разграничивающих стенок и относя общий коэффициент теплопередачи к поверхности, омываемой воздухом, на основании уравнения (1.2б, ч. 1) получим:

Квозд 62, 6 ккал/м2∙ч∙град.

Из выполненного расчета так же следует, что термическое сопротивление на стороне воздуха составляет ≈ 35 %, а на стороне газа ≈ 65 % общего сопротивления теплопередаче.

10. Число единиц переноса тепла N и эффективность ε теплообменника

Значения водяных эквивалентов определяются по уравнению (1.11, ч. 1):

для воздуха

Свозд (Wcp )возд 90000 0, 251 22600 ккал/ч∙град;

для газа

Свозд (Wcp )газ 91500 0, 260 23800 ккал/ч∙град.

Таким образом,

Смин Свозд 22600 ккал/ч∙град; Смакс Сгаз 23800 ккал/ч∙град;

Смин Свозд 22600 0,95 .

Смакс Сгаз 23800

По уравнению (1.14, ч. 1)

Nмакс Авозд Квозд 1490 62, 6 4,14 . Смин 22600

52

По графику рис. 1.9 для перекрестного тока по известным N 4,14 и Смин Смакс 0,95 находим 0, 74 , или 74 %, что близко к тому значению, которое было принято при оценке физических свойств теплоносителей ( 0, 75 , см. выше).

Температура каждого из теплоносителей на выходе из теплообменника определяется по уравнению (1.12, ч.1), которое в данном случае принимает следующую форму:

Таким образом, эффективность теплообменника в заданных условиях составляет 0, 74 , или 74 %.

11. Потеря напора

Полная потеря напора определяется по уравнению (1.32, ч.1); для выражения потери напора в долях полного располагаемого напора обе части уравнения разделим на p1 (давление

на входе):

По графику на рис. 1.22, ч. 1 установим приближенные значения коэффициентов kc и k р , характеризующих потери на

53

входе в теплообменник и выходе из него. Коэффициенты kc и k р определяются в функции и Re . Значения их таковы:

0, 00444, или 0,444 %.

р возд 0, 00444 р1 возд 0, 00444 9, 2 104 390 кг/м2,

или 390 мм вод. ст.

Потеря напора на стороне газа