2. Определение средней движущей силы процесса теплообмена

Средняя разность температур , °С, между горячим и холодным потоками для смешанного и перекрёстного тока определяют по формулам

, (6)

, (7)

где Δt_cp - средняя логарифмическая разность температур, определяемая по формальной схеме, как для чистого противотока, °С;

ε - поправочный коэффициент, учитывающий наличие смешанного тока.

Ниже приведен порядок расчета коэффициента ε для смешанного тока теплоносителей в рекуперативном теплообменнике.

1. Рассчитывают значение параметра изменения температур теплоносителей, R, по формуле

. (8)

3.2.2 Рассчитывают значение параметра тепловой эффективности, Р, по формуле

. (9)

3.2.3 По диаграмме зависимости ε от Р и R (рисунок 5) определяют значение поправочного коэффициента ε.

2.4 Рассчитывают значение средней разности температур по формуле (6).

3.3 Предварительное определение типоразмера рекуперативного теплообменника

Предварительное определение типоразмера рекуперативного теплообменника осуществляют по следующему алгоритму.

3.3.1 С учётом природы теплообменивающихся сред, предварительно выбирают тип теплообменного аппарата. По приложению В выбирают ориентировочное значение коэффициента теплопередачи К. Величину коэффициента К рекомендуется принимать в пределах от минимального, до среднего приведённого в таблице В1 значения, для данных теплообменивающихся сред.

3.3.2 Рассчитывают ориентировочную требуемую поверхность теплообмена аппарата по формуле

, (10)

где F – поверхность теплообмена аппарата, м²;

К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²_*К);

n – число однотипных аппаратов, первоначально n=1.

А

Б

А – с одним ходом в межтрубном пространстве и двумя, четырьмя, шестью и более ходами в трубном пространстве;

Б – с двумя ходами в межтрубном пространстве с поперечными перегородками и четырьмя ходами в трубном пространстве, или при последовательном соединении нескольких кожухотрубчатых теплообменников;

Рисунок 5 - Диаграмма зависимости поправочного коэффициента ε от параметров Р и R

3.3.3 По условиям эксплуатации и ориентировочной требуемой поверхности теплообмена выбирают конструкцию теплообменного аппарата и число аппаратов, подлежащих расчёту

При выборе конструкции следует руководствоваться следующими соображениями:

- интенсивность теплообмена в аппаратах "труба в трубе" выше, чем в кожухотрубчатых аппаратах, поэтому, если предварительный расчёт показывает поверхность теплообмена до 15 м², предпочтительнее применение теплообменников "труба в трубе", хотя возможна и установка кожухотрубчатого теплообменника;

- при наличии кожухотрубчатых аппаратов с близкой поверхностью теплообмена но разными конструктивными характеристиками, предпочтение следует отдавать аппарату с меньшим диаметром кожуха, а затем – аппарату с большим числом ходов по трубному пучку;

- при необходимости периодической очистки поверхности теплообмена, расположенной внутри кожуха, следует выбирать аппараты с "плавающей головкой" или U- образными трубками.

3.3.4 По приложениям В, Г, Д, Е выбирают номинальную поверхность теплообмена аппарата, F_ап, м². Если рассчитанная требуемая поверхность теплообмена больше, чем номинальная поверхность выпускаемых промышленностью аппаратов, то число однотипных аппаратов, n, принимают таким, чтобы появилась возможность выбрать стандартный аппарат.