(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
info@xiron.ru
WhatsApp
Главная
Пластинчатые теплообменники
Теплопередача в каналах


Теплопередача в каналах

Выше мы видели, что выбранный теплообменник может не удовлетворять требуемому температурному режиму. В таком случае мы пытались менять режим работы, изменяя расход воды за счет избыточного запаса площади или снижения перепада давлений. Другим решением является изменение самого теплообменника. Для этого нам нужно знать свойства ПТО.

Обратимся снова к примеру, в котором вода с температурой 12°С охлаждается водой, имеющей температуру 2°С. Посмотрим, что произойдет в паре каналов с холодной и теплой водой при увеличении расхода. Изменения температуры воды на охлаждающей и охлаждаемой сторонах равны между собой. В дальнейшем будем вести речь только об охлаждаемой стороне, на охлаждающей стороне происходит аналогичный процесс. Мы будем рассматривать не теплообменник целиком, а только отдельный канал. В таблице 1 представлены некоторые данные для СВ76.

Величина Q обозначает термическую длину, т.е. снижение температуры, отнесенное к средней разности температур. Отметим, что нет смысла говорить об абсолютном значении снижения температуры, оно всегда должно быть отнесено к движущей силе процесса — средней разности температур.

а) Нам нужно охладить 16 000 кг/ч воды с12 до 8,2°С равным количеством воды, имеющей температуру 2°С. При расходе 2000 кг/ч на канал получаем 8,14°С, достаточно близко к требуемому значению. Для охлаждения необходимо 16 000/2000 = 8 каналов (двойных). Однако падение давления на охлаждаемой стороне будет весьма значительным, 129 кПа.

Что если мы можем допустить только 10 кПа? В случае расхода 500 кг/ч на канал перепад давлений составит 9,75 кПа, а выходная температура будет равна 6,86°С, но при этом потребуется 32 канала. На рисунках с 5 по 10°Соответствующая точка находится далеко на правом участке кривой. Число каналов определяется только допустимым падением давления.

б) Предположим, что требуется охладить 10 000 кг/ч воды от 16 до 8,8°С с помощью равного количества воды, имеющей температуру 2°С. Предположим также, что величина коэффициента теплопередачи К не изменяется при изменении температуры от 12 до 16°С. Допустимое падение давления равно Др = 10 кПа.Величина Q для такого режима равна (16 — 8,8)/(8,8-2) = 1,059. По таблице определяем, что Q, равная 1,056, соответствует расходу 500 кг/ч на канал. Это означает, что выходная температура равна 8,81°С, а перепад давлений Др = 9,75 кПа. Эти значения удовлетворяют поставленной задаче. Следовательно, нам потребуется 10 000/500 = 20 каналов.

в) Нам требуется охладить 20 350 кг/ч воды от 12 до 6,1°С при максимальном падении давления Dр = 70 кПа. Из таблицы находим, что расход 203,5 кг/ч на канал соответствует выходной температуре 6,14°С Следовательно, потребуется 20 350/203,5 = 100 каналов. Давление упадет всего лишь на 2,14 кПа, и на рисунках с 5-го по 10-й соответствующая точка будет находиться на левом участке кривой.

г) Есть другой путь. Предположим, что мы соединили два канала последовательно и пропускаем через них 1500 кг/ч на канал. Каждый канал будет характеризоваться значением Q, равным 0,707. Мы получим следующий температурный режим:

Канал 1 Канал 2 
12 — 9,07 — 6,14°С
7,86 — 4,93 — 2°С

Это близко к тому, что мы хотели бы получить. Но теперь нам нужно только:

2 х 20 350/1500 = 27,1 ~ 28 каналов.

К сожалению, суммарное падение давления при последовательном соединении увеличится вдвое: 2х74,8 = 150 кПа. Для того чтобы падение давления было равно требуемому значению 70 кПа, на один канал должно приходиться 35 кПа. Это выполняется для расхода 1000 кг/ч на канал. Тогда получаем: 2 х 20 350/1000 = 40,7 ~ 41 канал. Это все-таки лучше, чем 100 каналов, которые мы получили вначале. Имеется еще одно дополнительное преимущество — выходная температура воды составит около 5,8°С вместо требуемых 6,1°С. Точка на графике расположится на этот раз справа.

Теплопередача в каналах

 

"Добавить комментарий"

<< Разность температур   Влияние формы каналов >>

 

Menu
.