Направление тока жидкостей

 

По характеру взаимного движения (или газа) различаются тепло-обменные аппараты: а) с параллельным током - прямоток (рис. 54, а); б) с противотоком (рис. 54, б); в) с поперечным или перекрестным током (рис. 54, в); г) со смешанным током (рис. 54, г, д).

Расчет теплообменных аппаратов сводится к определению поверхности нагрева или охлаждения по уравнению:

где Q - количество передаваемого тепла; К- коэффициент теплопередачи; Δtг_Ср- средняя разность температур вдоль омываемой поверхности; F - поверхность нагрева в м².

Средняя разность температур определяется по средним арифметическим каждой жидкости:

где t1' и t₂" -соответственно температуры первой жидкости на выходе и на входе, t₂' и t2"- то же для второй жидкости.

На рис. 55, а показаны изменения температур в тенлообменном аппарате с прямотоком. На оси абсцисс отложены расстояния,

 

пройденные средами вдоль поверхности теплообмена (труба), а по оси ординат - значения температур указанных сред. Из графика видно, что температура греющей среды падает по кривой t1' -t1" в то время как температура нагреваемой среды при этом повышается (кривая t2'- t2")- Нижняя кривая никогда не сольется с верхней, т. е. температура выходящей нагреваемой среды (t2") всегда ниже температуры выходящей греющей среды (t1"). Изменение температур в теплообменнике с противотоком показано на рис. 55, б. Верхняя кривая показывает падение температуры нагреваемой среды, нижняя - повышение температуры греющей среды. При противотоке конечная температура t₂ нагреваемой среды может быть выше, конечной температуры t1" греющей среды, чего нельзя получить в аппарате с прямотоком.

Расчет процессов теплопередачи при перекрестном токе жидкостей затруднен из-за сложности аналитического определения средней разности температуры. Расчет процесса теплопередачи при смешанном токе жидкостей сочетает расчеты при прямотоке и противотоке. При любом варианте смешанного тока средняя разность температур меньше, чем при противотоке, но больше, чем при прямотоке.

27.06.2015