Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника

Количество тепла, переданное горячими газами воде:
Q = М*C*( t2΄΄ – t2΄),
где М – расход воды, кг/с;
С – массовая теплоёмкость воды, С = 4,187 кДж/(кг*К);
t2΄ - температура воды на входе в теплообменник, °С;
t2΄΄ - температура воды на выходе из теплообменника, °С
Q = 1*4,187*(110 – 20) = 377 кВт.
Для определения поверхности теплообменника используем уравнение теплопередачи:
Q = k*F*∆t → F = Q/(k*∆t),
где k - коэффициент теплопередачи;
F - площадь поверхности теплообмена;
∆tср - среднелогарифмический температурный напор.
Среднелогарифмический температурный напор для прямоточной схемы движения теплоносителей:
∆tср1 = [(t1΄ - t2΄ ) – (t1΄΄ - t2΄΄ )] / ln[(t1΄ - t2΄ )/(t1΄΄ - t2΄΄ )];
∆tср1 = ((525-20)-(375-110))/ln((525-20)/(375-110)) = 372 °С.
Площадь поверхности теплообменника при прямоточной схеме движения теплоносителей:
F1 = Q /( k*∆tcp1) = 377000/(38*372) = 27 м2.
Средний температурный напор для противоточной схемы движения теплоносителей:
∆tср2 = [(t1΄ - t2΄’ ) – (t1΄΄ - t2΄ )] / ln[(t1΄ - t2’’ )/(t1΄΄ - t2΄)];
∆tср2 = ((525-110)-(375-20))/ln((525-110)/(375-20)) = 384 °С.
Площадь поверхности теплообменника при противоточной схеме движения теплоносителей:
F2 = Q /( k*∆tcp2) = 377000/(38*384) = 26 м2.
График изменения температур теплоносителей:
а - противоток; б – прямоток
Какая из схем теплообменников (прямоточная или противоточная) имеет меньшую поверхность и почему? С какой стороны стенки необходимо ставить ребра, чтобы заметно увеличить теплопередачу?
Среднее значение температурного напора при противотоке больше, чем при прямотоке