Определение поверхности нагрева рекуперативного воздушного теплообменника

Из справочной литературы для стали выбираем коэффициент теплопроводности равным 45,4 и находим плотность воздуха и удельный объем при нормальных физических условиях: 1,293;
1=11,2930,773
При средней температуре горячего теплоносителя
(1)
400+1602280,0
определяем удельную теплоемкость воздуха 1,043.
Коэффициент теплопередачи через плоскую стенку:
(2)
К=1150+0,00345,4+1500049,344
Массовый расход воздуха:
(3)
200,77325,873
Количество теплоты, отданное воздухом:
(4)
25,873∙1,043∙400-1606476,529
Разности температур:
- в случае прямотока
(5)
400-50350
(6)
160-11050
а в случае противотока
(7)
400-110290
(8)
160-50110
Среднелогарифмический температурный напор для обоих случаев:
(9)
- для прямотока
350-50ln35050154,170
- для противотока
290-110ln290110185,682
При средней температуре холодного теплоносителя:
(10)
50+110280,0
определяем удельную теплоемкость воды 4,195 и плотность 971,800.
Массовый расход воды определяем из уравнения теплового баланса:
(11)
откуда
(12)
6476,5294,195∙110-5025,731
Объемный расход воды через теплообменник:
(13)
25,731971,8000,0260
Используя уравнение теплопередачи, определяем площадь поверхности теплообменника для прямотока и противотока по формуле:
(14)
откуда
(15)
В случае прямотока
6476,529∙10349,344∙154,17851,350
В случае противотока
6476,529∙10349,344∙185,682706,868
851,350706,8681,2
Условные эквиваленты теплоносителей:
(16)
25,873∙1,04326,986
(17)
25,731∙4,195107,942
Для рассматриваемого теплообменника <.
Рисунок 1 – Графики изменения температуры для обеих схем движения теплоносителей.
1 . Какие виды теплообменных аппаратов вы знаете?
По принципу действия теплообменные аппараты делятся на рекуперативные, регенеративные и смесительные (или контактные). В рекуператорах обеспечивается передача тепла от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую их стенку (по конструктивному исполнению рекуператоры бывают самыми разнообразными: кожухотрубными, радиаторными, пластинчатыми, спиральными, сотовыми, витыми и многими другими). В регенераторах горячий и холодный теплоносители омывают одну и ту же поверхность теплообмена (теплоемкую аккумулирующую насадку), например, воздухоподогреватели доменных печей, регенераторы разделения воздуха и др. Режим работы регенераторов обычно нестационарный. В смесительных аппаратах передача тепла между теплоносителями осуществляется путем непосредственного их смешивания (контакта). Часто контактный теплообмен сопровождается массообменом, например, в градирнях, скрубберах, эжекторах и др