Цыганков А.С. - Расчеты теплообменных аппаратов (1956), страница 2

т.; ато е, мм рт. ст.; где Р„-- абсолютное д,, т., Зр — паровое сопротивление кон 8 2. ТЕМПЕРАТУРЫ И ИХ РАЗНОСТИ тела. Теме из ет степень нагретости Температура характеризует иератур измеряетс~ Р у п и турно ш й кале, согласно которой темп ном давлении о овна норм ормальном атмосферном д я воды — чере й 1, а т ~б~жеи~~~ бурю яемая по междунар д о ной шкале, изме я ос, о мпеатр, а размерность ее-- а, отсчитанная от а со т ой е пературой: называется абсолютно тем (12) Т= 273,2+ 2, оК, а еплоносителя: Средняя температура тепл (13) 1„=0,5(12+22) С, ОС- я темпе атура теплоносителя, гд ~, — начальна~ температ 1 — конечная температура тепл С едняя температур 2 а смеси: Р 02с25 + Овт222+ - оС ( 14 а~с +ОК +...

х ящих в смесь, кг; 6 21 — веса компонентов, входя ГДЕ „2 -В е лоемкости компонентов, 12, 22 — температуры компонентов, 9 С редняя температ а ст теплоносителя: у р а с т е и к и, разделяющей два ~-=0,5~ — + ~ С, 1'й+г, г',+ г'1 ат ' 1 2 2 (15) где гы г; — начальные г,,' — температуры теплоносителей, С; г„гх' — конечные тем емпературы теплоносителей, 'С. Средняя температура пов оверхности стенки: 1-0,5(У +У )оС, где х„— средняя тем ля, — емпература теплоносителя,'С; (16) „ — средняя температура стенки, 'С.

формулами (15) и (16) можно поль с опреде ени пр б и ен тенки при небольших ного значения темп ературы поверхности я р тур теплоносителей. разностях темпе а стенки'. поверхности однослойной 1) внутренней тй+Агя ат+А (17) (18) 2) наружной ст, () о где г— и ~ (20) г — температура среды с вн т Гл — температ Ура среды с на внУтРенней стороны стенки С. иг — коэффици Ругкной стороны стенки иент теплоотдачи с еды с в Э Р д внутренней ~рсжгя их — коэффи — фф циент теплоотдачи с еды с д — количество тепла, пе едаваемого р даваемого 1 ма поверхности л — толщина стенки, м; л — коэффициент теплоп ово н коэ р дности стенки, ккал!м-час'С; ы, определяемые по формулам: А= 1 1 л — .6= — + —.

ах 1 л т для вычисления темпе а отдачи среды а н ератур поверхности стенки коэ ла дс ~р~~~~~~~~ ~риеитнро аг н ая в первом по чет коэффициенты теплодимом расчете вновь , а лате н воино сог- 1О делаетса уточненный н м, о определении нх значений, подсчет этих температуР. в нроиэво- Температуры поверхности стенок х т и Г,~ могут быть определены графически (рис. 1) следующим образом. Иа оси х-ов откладывают величину —,, а по обе стороны от нее 1 1 отрезки, равные — а и —, из концов '3 ат ат' которых восставляют перпендикуляры. На расстоянии х1 и 1а от оси х-ов и параллельно ей проводят линии температур, пересекающиеся с перпендикулярами в точках а и б.

Прямая линия, соединяющая эти точки, пересекает поверхность стенки в точках ол л % л и г и дает искомые температуры . Рис. 1. График определенна Средняя температура граничйого слоя: Е„=0,5 (Е, +-1„) 'С, (21) где х, — средняя температура среды, 'С; $ — температура стенки, определяемая по формулам (17) — (20) или графическим методом, 'С. Формулами (15) — (21) пользуются при вычислении тепло- передачи и гидравлического сопротивления.

При выводе расчетных формул лспо 'л по теплообмену и гидравлическому л л сопротивлению из проводимых опытовг тов отдельные авторы применяли сатп различные способы вычисления определяющей температуры, чтобы учесть влияние теплового потока. Некоторые из них в качестве определяющей температуры принимали уг ул температуру стенки х„, определяеРнс. 2. График определения мую по формулам (17) — (20), друтемнературы поверхности гиŠ— среднюю темпЕратуру средвухслойиой стенки.

ды у, Определяемую по фОР- муле (13), третьи — различные комбинации, четвертые — среднюю температуру граничного слоя х„ определяемую по формуле (21), и т. д. Пользуясь расчетными формулами по теплообмену и гидравлическому сопротивлению, необходимо определяющую температуру вычислять тем способом, который был применен при выводе расчетной формулы.

(24) Темпеоату а пи (рис 2) 1) наружной пов ти двухслой ти йной стен- поверхности первого ного слоя стенки ( С+, В)6 +Ж2 ст, ;с+ —,' и+в (22) 2) наружной поверхност ности вто ого иост р слоя стенки чгтй+ 1 тт 3 ) на границе межд сл к (23) между слоями стенок ст — ст, — '7 —, 32 д сь а, - — коэффициент тепло иент плоотдачи первого а — коэффн ' ло е ваго слоя, нциент тепло лоо дичи вто с орого слоя , — температур а среды со Оят темпера и среды со стороны вто ина стенки перв , — толщина с тенки вто ого слоя м ы второго слоя С- т РОГО СЛОЯт М дности первого ент еплопрово ффициент те слоя ЛОПРОВО 'С д — колинество слоя н о тепла, пе е н, ~нал1мс-чаю ичины, оп я поверх- и , Ределяемые по "' Х1 т формулам: Температ а УР зду р, принимается: по удаляемо данным опыто го на ко в нден,— 1+ +Ж (г (25) , -- температура охлаждающей (25) воды при вхо е , — температу де в конденконденсатора, С.

ри охлаж ычислення по фо и при выходе из таты. о ормулам (25) и (26) дают бл 12 дают близкие резуль- РегРетОГО п Р давлении насыщения конденсируется как насыщенный пар: асс = — Е„+ 0,0001515 а, (Š— Е ) аС, (27) .где 1„— температура насыщения, отвечающая давлению в конденсаторе, 'С; а, — коэффициент теплоотдачи воды, нналемт-час 'С; 1, — температура охлаждающей воды при входе в конденсатор, 'С.

Формула (27) применяется при определении поверхности охлаждения конденсатора, если необходимо снизить температуру перегретого пара до его конденсации. Температура насыщенного водяного пара ориентировочно может быть определена по следующим приближенным формулам: 100)/р„'С при р„=1,0 — 25 ата; (28) 2 1„= 100 $т.р„'С при р„=0,1 — 1,0 ата; (23) гс — 145)~рс С при р„=0,03 — 0,1 ата, (30) где р„— давление насыщенного пара, ата. Температура водяных паров — см. приложения табл. 1 и 2.

Разность температур Под разностью температур понимается теплоперепад между конечной и начальной температурами, а под средней разностью — теплоперепад между средними температурамн теплоносителей. Количество тепла, передаваемое через поверхность при теплообмене, пропорционально средней разности температур.

При равномерном и небольшом падении температур по длине поверхности (нагрева или охлаждения) средняя разность температур будет арифметической, изменяющейся по прямой от начальной до конечной разности. При более интенсивном теплообмене и больших разностях температур, что обычно наблюдается в теплообменниках, падение температур по длине поверхности неравномерно; в этом случае средняя разность температур будет логарифмической, изменяющейся по кривой от начальной део конечной разности температур теплоносителей. 12 — й Если отношение —.' , '< 2, то разность температур между 2 1 средней логарифмической и средней арифметической не ирены. шает 4'У,.

В атом случае можно пользоваться формулами (32) и (33) средних арифметических разностей температур. Величина средней разности температур зависит не только от значений начальных н конечных температур теплоносителей, но также и от направления движения их потока. Схемы направления движения теплоносителей, обычно встречающиеся при вычислении средней разности температур в аппаратах, приведены иа рис.

3. « 1 «1 СМЕШОИН 1 «г «1 шеФ= 7 шаг «г =— Рнс. 4. Схемы изменення средней арифметнческой разностн температур. Рнс. 3. Схемы направления двнження теплоносителей. Разность температур теплоносителей о«=«2-«1 С, где «,— наибольшая температура теплоносителя, 'С; «, — наименьшая температура теплоносителя, 'С. Средняя арифметическая разность ратур: 1) для прямотока темпе- (32) й« =0,5 1(« — «1) + (« — «)1 С; 2) для противотока 3«=О,5[(«1--«2) + («,— «,')1 'С, где «„«; — начальные температуры теплоносителей, 'С; «2, «; — конечные температуры теплоносителей, 'С.

Схема изменения температур теплоносителей и средней арифметической разности температур в зависимости от направления потоков теплоносителей изображена на рис. 4. Линии АВ и СаЭ показывают изменение температур по поверхности гс при протнвотоке, линии АВ и С'1)' — при прямотоке. И азность темпелогаРифмическан Р Средняя лог рат Р: ка 1) для прямого (г, — 1,) — (12 чС 2,3 1к 12 — 2 ат по поверхности и пр Ря Схема нзм еиения температУР по " . 5; изображена на Рис. (34) «р р ч, Схема изменения нс. пяотемператур прн прянтоке.