6.4. Розрахунок температурного напору

При русі гріючого нагріваного середовищ у межах поверхні нагріву паралельно і назустріч один одному (протитік), паралельно і в одному напрямку (прямотік), з взаємним перехрещуванням напрямків потоків обох середовищ (перехресний тік), з числом ходів більше чотирьох, а також тоді, коли температура одного з середовищ постійна, температурний напір буде

, (6.33)

де і - більша і менша різниці температур середовищ на границях поверхні, К.

У випадку, коли 1,7 можна приймати

(6.34)

де  і t - середні температури середовищ у межах поверхні, К.

У сучасних котлах застосовуються складні схеми включення тепло­обмінних поверхонь, але якщо 0,92, то

, (6.35)

де і - середні температурні напори, розраховані за кінцевими температурами середовищ для усієї поверхні при виконанні її по прямотоку і протитоку.

Як відомо, найбільший температурний напір досягається для проти­току. Тому для складних схем, коли / < 0,92, температурний напір приймають

, (6.36)

де  - коефіцієнт переходу від протитокової схеми до складної, ви­значається в залежності від схеми включення і температур середовищ (рисунки Д6 і Д7).

У схемі з послідовно-змішаним током (рисунок 6.3) поверхня

Рис.6.3. Схеми поверхонь з послідовно-змішаним током

складається з двох ділянок, що включаються по обом середовищам послідов­но, але при переході з одної ділянки до другої змінюється взаємний рух середовищ. Такі схеми звичайно використовуються у компоновках паропере­грівників і економайзерів. Коефіцієнт  для таких схем визначається із номограми (рисунок Д6), для чого треба підрахувати три безрозмірних параметри:

(6.37)

де , Н - поверхні нагріву прямотокової ділянки і повна, м²;

і - повні перепади температур по кожному середовищу, °С; і - початкові температури газу і нагріваного середовища, відповідно (див. рисунок 6.3).

Схеми з паралельно змішаним током передбачають включення ділянок поверхонь нагріву послідовно по одному середовищу і паралельно по ін­шому (рисунок 6.4).

Рисунок 6.4. Схеми поверхонь з паралельно-змішаним током

Для визначення коефіцієнту  служить номограма, на якій кожна з кривих лівої половини відповідає певній схемі включення (рисунок Д7).

Для схем з непарним числом ходів (більше трьох) коефіцієнт  приймають рівним напівсумі значень  , що визначаються за кривими 3 і 2 або 3 і 4 у залежності від того, яких ходів більше - прямотокових або протитокових.

Для використання номограми на рисунку Д7 слід обчислити два без­розмірних параметри:

, (6.38)

де, і - температура середовищ на вході до поверхні, - зміна температури того середовища, у якого вона більше, °С; - зміна температури другого середовища, °С.

В схемах з перехресним ходом напрямки потоків взаємно перехрещуються. Якщо кількість ходів одного з теплоносіїв не перевищує чотирьох, коефі­цієнт  для типових схем (рисунок Д8) визначається з номограми на ри­сунку Д9 в залежності від значень тих же параметрів Р і R що і у ви­падку паралельно-змішаного току.