ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прямоток, противоток, перекрестный ток из "Теория тепло- и массообмена" СТИ температуры двух жидкостей прн движении вдоль омываемых поверхностей меняются в результате процессов теплообмена. Поэтому в формулах предыдущего параграфа следует применять значение з оредненного температурного напора. Вычислим этот усредненный температурный яаиор. Прежде всего следует рассмотреть случай, когда обе жидкости, омывающие поверх-насти стенки, текут параллельно в одном и том же направлении (рис. 1-4) такая схема движения называется прямотоком. На рис. 1-4 показан также график изменения температур обеих жидкостей по мере их движения вдоль омываемой поверхности А. [c.33] Другой тип теплообме ников строится таким образом, что две жидкости текут параллельно, но в противоположных направлениях, как показано на рис. 1-5. Такая схема движения жидкостей называется противотоком. [c.35] Приведенные в параграфе формулы (1-28) — (1-31) таются справедливыми и для противотока. [c.35] Отношение а среднелогарифмического значения [уравнение (1-31)] к среднеарифметическому зависит от величины отнощения температурных напоров Mi .te, как это видно из табл. 1-2. Эту таблицу можно использовать для более простого олределения среднелогарифмического температурного напора по среднеарифметическому путем умножения последнего на коэффициент а, приведенный в таблице. [c.35] В этом случае средний температурный напор зависит не только от величины отношения AtJAte, но также и от величины отношения туСх/шаСа водяных эквивалентов обоих жидкостей. Отношение среднелогарифмического температурного напора Atm к среднеарифметическому температурному напору AtM можно определить из табл. 1-3, которая составлена на основании результатов. исследований Нуссельта средний температурный напор определяется, как и в случаях прямотока и противотока. [c.37] Таким образом, при противотоке можно применять наименьшую поверхность нагрева для данного количества передаваемого тепла и при данных начальном и конечном температурных напорах. [c.37] При прямотоке необходима большая площадь поверхности нагрева. [c.37] Более того, противоток выгоднее прямотока и в том отношении, что конечную температуру холодной жидкости 2е можно поднять выше конечной температуры горячей жидкости iie (рис. 1-5). Такого же результата можно достичь и с перекрестным током [в области отрицательных значений AtJAti (табл. 1-3)]. Что касается величины поверхности нагрева, то перекрестный ток занимает среднее положение. Разница в величине поверхности нагрева бывает наибольшей, когда теплоемкости обеих жидкостей одинаковы. С увеличением теплоемкости одной из. жидкостей разница в величине поверхности нагрева становится меньше. [c.37] В этом случае температуры меняются вдоль поверхности нагрева по линейному закону, как показано на рис. 1-8. Поверхность нагрева необязательно должна быть плаокой. [c.39] Однако, строго говоря, эти уравнения будут справедливы только для очень большого количества рядов труб, хотя на практике их можно применять и для небольшого количества труб. [c.40] При выполнении предыдущих расчетов предполагалось, что коэф фициент теплопередачи к имеет постоянное значение на всей поверхности нагрева. Однако часто бывает необходимо делить всю поверхность нагрева на отдельные участки, для каждого из которых коэффициент теплопередачи можно считать постоянным. Расчеты для каждого из участков можно производить, пользуясь выведенными формулами. [c.40] Кроме того, расчеты можно производить, пользуясь средним коэффициентом теплопередачи. Расчетную температуру при этом необходимо брать из номограмм Л. 3]. [c.40] Помимо случаев, рассмотренных в настоящей главе и иллюстрированных рис. 1-9, на практике встречаются и другие схемы, как, например, смешанная схема с прямотоком и противотоком. Значения температурных напоров для подстановки в уравнение (1-30) были вычислены и сведены в номограммы Боумэном, Мюллером и Наглем для большого количества различных сочетаний [Л. 4]. Дополнительные сведения приводятся в главе, посвященной расчету теплообменников. [c.40] Пример 1-3. Необходимо нагревать 45 кг воды ( = 45 /сг) в 1 ч от 10 до 75° С дымовыми газами с начальной температурой 165° С. Расход дымовых газов /И2=180 кг1ч удельная теплоемкость газов Ср = 0,25 ккал/кг град коэффициент теплопередачи к = = 100 ккал/м ч - град. Требуется вычислить величину поверхности нагрева А для прямотока, противотока и перекрестного тока. [c.40] Интерполированием из табл. 1-3 находим, что й = 0,942, откуда 0,942.90 = 84,6° С. [c.41] Результаты показывают, что наименьшая поверхность нагрева требуется прн противотоке, а наибольшая — при прямотоке. Если воду необходимо нагревать до более высокой температуры, то величина поверхности нагрева при прямотоке возрастает чрезвычайно сильно. Если конечная температура воды должна равняться 87,5° С, то конечный температурный напор А/е будет равен нулю, а поэтому и протяженность поверхности нагрева возрастает до бесконечности. Отсюда следует, что повышение температуры воды выше указанной не может быть достигнуто прямотоком, а лишь противотоком или перекрестным током. [c.42] Покажите, что подобная аналогия существует между электрическим параллельно включенным сопротивлением и термическим сопротивлением стенки толщиной Ь, составленной из различных материалов так, что площадь поверхности разделена на участки /1), Лг,. .., п и каждый участок по всей толщине Ь сохраняет однородность материала. [c.42] Вернуться к основной статье