Характеристики на топлообменниците вода-вода
В резултат на намаляване на параметъра Ф на топлообменника вода-вода, топлинният поток намалява Въпрос: и промяна на температурата на отоплението и нагрятата вода dт1 и dт2 при постоянните им разходи G1 и G2. Въпреки това скоростите на потока на топлоносителите често се променят и възниква практически проблем за определяне на топлинния капацитет на топлообменника, като се вземе предвид замърсяването му с променени дебити на топлоносители. Характеристика топлообменникът е зависимостта Въпрос:(Gедин,G2, Е).
Топлинният поток, прехвърлен от отоплителната вода към нагрятата вода за този режим, се определя от израза, W:
(десет)
където д-коефициент на ефективност топлообменник; дтmax е максималната температура на главата в топлообменника, която обикновено е известна; Wm - най-малкият от два водни еквивалента (ако W1> W2 означава Wm = W2 ако Wедин W2 означава Wb = W1 ако W1 1, тогава трябва да вземете e = 1.
Коефициент e за директен поток топлообменниците вода-вода при различни режими на работа могат да се определят доста точно по формулата:
(13)
Тъй като формула (13) също е приблизителна, стойността на e за директен поток не може да надвишава стойността на e *, т.е. ако по формула (13) се оказа e> e *, тогава трябва да вземете e = e *.
Промяната в температурите на нагряване и нагрятата вода, ° C, се определя от изразите:
(14)
Задача 6.На фиг. 4 и 5 показват повърхностни топлообменници вода-вода от типа "тръба в тръба", а на фиг. 4 топлообменникът е направен съгласно схемата за противопоток, а на фиг. 5 - според схемата на директен поток. Водата за отопление се движи по вътрешна стоманена тръба (lс = 45 W/(m × K)) с диаметър д2 /д1 = 35/32 мм и има входна температура т¢ 1 = 95 ºС. Нагрятата вода се движи в противотока по пръстеновидния канал между тръбите. Външен вътрешен диаметър на тръбата д = 48 мм. Температура на входа на загрята вода т¢ 2 = 15 ºС. Дължина на една секция на топлообменника л = 1,75 м. Нагревателна повърхност - чиста.
Фигура: 4. Модел на противотока.
Фигура: 5. Директен поток на движение.
Необходимо е да се определят температурите на отоплението и нагрятата вода на изхода на топлообменника т²1 и т²2 и топлинен поток Въпрос:, прехвърля се от вода за отопление към вода за отопление в зависимост от:
1) от броя на нагревателните секции н за вериги с обратен поток и с директен поток, ако дебитът на отоплителната вода G1 = 2130 kg/h; консумация на отопляема вода G2 = 3200 kg/h. В изчисление да се приеме н = 1; 2; пет; десет; 20; 50; 100. Изграждане на графики Въпрос:(н), т²1 (н), т²2 (н).
2) от консумацията на отоплителна вода G1 за вериги с обратен поток и с директен поток, ако дебитът на нагрята вода G2 = 3200 kg/h; брой секции н = 5. В изчислението вземете G1 = 500; 1000; 2000; 5000; 10000; 50 000 кг/ч. Изграждане на графики Въпрос:(Gедин), т²1 (Gедин), т²2 (Gедин).
3) от консумацията на загрята вода G2 за вериги с обратен поток и с директен поток, ако отоплителната вода тече G1 = 2130 kg/h; брой секции н = 10. В изчислението вземете G2 = 2000; 3000; 5000; 10000; 20 000; 50 000 кг/ч. Изграждане на графики Въпрос:(G2), т²1 (G2), т²2 (G2).
Метод на решение.Намираме специфичния параметър Fy за участък от нагревателя с дължина 1 m, който остава постоянен за всички режими на работа на топлообменника (с постоянно качество на нагревателната повърхност), следователно стойността на Fy може да бъде изчислена еднократно за определен режим на работа: