1. Основные уравнения, лежащие в основе расчетов теплообменников.

Исходной иформ-ей для расчёта яв-ся величины расходов теплоносителей М₁ и М₂, значения температуры одной из движущихся сред на входе в аппарат T_f1,1 и на выходе из него T_f1,2, температура T_f2,1 второй среды на входе в аппарат и теплофи-ие св-ва теплоносителей.

Предварительно определяется тепловая нагрузка , под кот-ой поним-ся кол-во теплоты, передаваемое за ед-у времени от одной среды к другой.

Количество теплоты, отданного первым теплонос-ем, равно кол-ву теплоты, восприн-го вторым теплонос-ем: , (1) где и – изобарная теплоёмкость первого и второго теплонос-ей соотв-о.

Из ф-ы (1) нах-ся вел-а и при известных , , вычисл-ся среднелогарифмическая разн-ть темп-р .

Тепловая нагр-ка Q передаётся от одной среды к другой и м.б. вычисл-а ещё по формулам и , где и – лин-ый коэф-т теплопередачи в кожухотрубчатом ТОке и коэф-т теплопередачи в пластинч-ом ТОке соотв-о; L и F – искомая длина труб в кожухотруб-ом тТОке и площадь ТОой пов-и пластинч-го ТОка.

Вел-ы L и F опред-ся как: и , так что естест-ым образом возникает проблема предвар-го опред-ия коэф-ов и .

Для этих целей выбирают тип ТОка, направление взаимного движ-ия теплонос-ей, геом-ие разм-ы ТОых эл-ов и их располож-ие в попер-ом сеч-ии аппарата. Вычисляют скорости движения:

и ,

знач-ия соотв-их крит-ев Рейнольдса: и ,

чисел Нуссельта: и .

Где , , – эквивал-ый диам-р попер-го сеч-ия, кинемат-ая вязк-ть, коэф-т теплопров-и для теплоносителей.

Эквив-ый диам-р для теплонос-я, движущ-ся в межтрубном простр-ве, опред-ся по ф-е:

Где f и P, D_ВН, d_Н и N – площадь поп-го сеч-ия для прохода теплонос-я в межтрубном простран-ве и смоченный им периметр, внутр-ий диам-р кожуха, наруж-ый диам-р трубок и их кол-во.

Коэф-ы теплопередачи и для цилиндр-ой трубы в кожухотрубч-ом ТОке и для пластины в пластинч-ом ТОке опред-ся соотв-о по ф-ам:

2. Термодинамические процессы с влажным воздухом.

Процессы нагрев-ия или охл-ия воздуха у поверхн-ти твердого тела изображ-ся верт-ми линиями, т.к. они протекают при . Продолжение этих линий до пересеч-ия с линией относ-ой влажн-и дает темп-ру т-и росы : граф-и это сост-ие изобр-о т-ой . Дальн-ее охл-ие воздуха до темп-ры можно изобр-ить криволинейным отрезком при в усл-ях отдел-ия капель жидк-и из воздуха в сост-ии тумана. Точно так же можно понизить темп-ру насыщ-го воздуха до отриц-ых темп-р в процессе при в условиях отдел-ия кристаллов льда из воздуха в состоянии смешан-го тумана.

Процесс увлажнения с охлажд-ем воздуха у обтек-ой им поверхн-ти воды, в суш-ых камерах и т.д. в теорет-ом рассмотрении часто полагают протек-им т.о., что воздух отдает высушив-му мат-лу ровно столько теплоты, сколько необх-о для процесса парообраз-ия. Естеств-о, что при этом считают процесс изоэнтальпийным . Пересеч-ие линии с линией относ-ой влажн-ти дает темпер-ру мокрого термометра . Графически это сост-ие изображ-о т-ой.

Протек-ий во многих технич-их устр-вах процесс осуш-ия воздуха с помощью тв-ых поглотителей влаги – адсорбентов – также рассматр-ся как изоэнтальпийный с убылью влагосод-ия, т.к. в воздух отдается кол-во теплоты, примерно равное теплоте парообразования.

Проц. увлажн-ия воздуха паром, протек-ий в устан-ах кондиц-ия воздуха, с высокой точн-ю рассматр-ся как изотерм-ий с ростом влагосод-ия.

В суш-ой устан-е воздух сначала нагрев-ся при в калорифере, а затем в процессе в суш-ой камере его темп-ра сниж-ся, а влагосод-ние увел-ся. Это измен-ие парам-ов воздуха в двух основных процессах и в диагр-ме соотв-ет протек-ию сложного процесса повыш-ия темпер-ры воздуха и его увлаж-ия.

В устан-ах кондиц-ия воздух зимой сначала нагрев-ся при в калорифере, а затем в него подается пар: этому пр-су соответ-ют два основных процесса, граф-ки отображ-ые линиями и в диаграмме.