 |
|
Ники с промежуточным теплоносителем, так же как и тепловые трубы, могут
Использоваться при утилизации теплоты отработанных газов.
Основное преимущество этих теплообменников заключается в том,
Что каналы, по которым проходит нагреваемый воздух и отработанный газ,
Могут находиться на значительном расстоянии друг от друга.
На рис. 4.21 представлена принципиальная схема такого теплообменника,
Рис. 4.21. Схема теплообменника с
промежуточным теплоносителем:
1 _ испаритель; 2 _ насос;
Конденсатор
Состоящего из двух теплообменников, соединенных системой циркуляции
Рабочей жидкости. Движение рабочей жидкости по циркуляционному кон-
Туру осуществляется с помощью насоса.
Один теплообменник (испаритель) 1 встроен в канал, по которому
Подается отработанный технологический газ, другой (конденсатор) 3 нахо-
Дится в канале, по которому идет нагреваемый воздух. Рабочая жидкость
Отбирает теплоту от горячего теплоносителя, нагревается и поступает в зону
Подачи холодного теплоносителя. Охлаждаясь, рабочая жидкость его нагре-
Вает. В теплообменник 1 рабочая жидкость подается насосом 2.
В качестве рабочей жидкости могут применяться разные вещества:
Гликоль, смесь дифенила и дифенилоксида и др. Выбор рабочей жидкости
Определяется пределом температур, в которых работает аппарат.
Тепловой расчет теплообменных аппаратов
Целью теплового расчета является определение поверхности тепло-
Обмена, а если последняя известна, то расчет заключается в определении
Конечных температур рабочих жидкостей. Основными расчетными уравне-
Ниями теплообмена при стационарном режиме являются уравнение тепло-
Передачи и уравнение теплового баланса.
Уравнение теплопередачи:
Q = КF(Т1 – Т2 ) , (4.20)
Где Q _ тепловой поток, Вт; К _ средний коэффициент теплопередачи,
Вт/(м2 ｷК); F _ поверхность теплообмена в аппарате, м2; Т1 и Т2 _
Соответственно температуры горячего и холодного теплоносителей.
Уравнение теплового баланса при условии отсутствия тепловых потерь
и фазовых переходов имеет вид:
Q = ср1m1 ΔТ1 =ср2m2 ΔТ2,
Или
Q = V1 ρ1cр1(Т'1 _ Т''1) = V2 ρ2cр2 (Т''2 _ Т'2), (4.21)
где V1 ρ1 и V2 ρ2 _ массовые расходы теплоносителей, кг/с;
Cр1 и cр2 _ средние массовые теплоемкости жидкостей в интервале темпера-
тур от T'до T'';
T'1 и T''1 _ температуры жидкостей при входе в аппарат;
T'2 и T''2 _ температуры жидкостей при выходе из аппарата.
Величину произведения: Vρcр = Wэ , Вт/К называют водяным или
Условным эквивалентом.
С учетом последнего выражения уравнение теплового баланса может
быть представлено в следующем виде:
(Т'1 _ Т''1) / (Т''2 – Т'2) = Wэ2 / Wэ1, (4.22 )
Где Wэ2 , Wэ1 _ условные эквиваленты горячей и холодной жидкостей. При
Прохождении через теплообменный аппарат рабочих жидкостей изменяются
Температуры горячих и холодных жидкостей. На изменение температур
Большое влияние оказывают схема движения жидкостей и величины услов-
ных эквивалентов. На рис. 4.22 представлены температурные графики для
аппаратов с прямотоком, а на рис. 4.23 − для аппаратов с противотоком.
Как видно из рис. 4.22, при прямотоке конечная температура холодного