Определить поверхность нагрева воздухоподогревателя обогреваемого дымовыми газами

Плотность воздуха на входе в подогреватель рассчитываем по формуле:
ρ=М22,4∙Т0∙рТ∙р0,
где М – молярная масса газа, кг/кмоль; Мвозд=29 кг/кмоль;
р0, - давление, соответствующее нормальным условиям, Па; р0=101325 Па;
р- давление, соответствующее рабочим условиям процесса, Па; р=101325 Па;
Т0 – температура, соответствующая нормальным условиям, К; Т0=273 К;
Т – температура, соответствующая рабочим условиям процесса, К; Т=25+273=298 К;
22,4 – объем 1 кмоль газа при нормальных условиях, м3.
ρ=2922,4∙273∙101325298∙101325=1,186 кг/м3
Массовый расход воздуха в подогревателе:
G=V∙ρ=25000∙1,186=29650кгч=8,236кгс .
Количество теплоты, необходимое для нагрева воздуха в подогревателе:
Q=G∙c∙tв.к.-tв.н.,
где с – удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг·К); для воздуха при атмосферном давлении и температуре 250С с=1010 Дж/(кг·К).
Q=8,236∙1010∙180-25=1289346 Вт
Составляем температурную схему процесса теплообмена:
Теплоноситель 1 (дымовые газы): 450→2500С
Теплоноситель 2 (воздух): 180←25
Δtб=450-180=2700С;
Δtм=250-25=2250С;
Δtб/Δtм=270/225=1,2.
Так как Δtб/Δtм<2, среднюю разность температур в подогревателе рассчитываем как среднеарифметическую:
∆tср=∆tб+∆tм2=270+2252=247,50С
Площадь поверхности нагрева подогревателя:
F=QK∙∆tср=128934617∙247,5=306,44 м2
Ответ: F=306,44 м2