Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Передача теплоты в теплообменных аппаратах

Передача теплоты в теплообменных аппаратах

30.07.2017

В теплообменных аппаратах потери эксергии связаны с теплообменом между теплоносителями при конечной разности температур, с теплообменом с окружающей средой и потерями от гидравлических сопротивлений.
Теплопередача между теплоносителями приводит к увеличению эксергии одного теплоносителя за счет уменьшения эксергии другого. Теплоперенос между теплоносителем и окружающей средой или между теплоносителями, приводит к понижению эксергии.
В рекуперативном теплообменнике распределение температур по поверхности теплообмена при T > T0 может быть представлено в диаграмме Oe-Q (рисунок 2.5). Охлаждаемому теплоносителю I соответствует кривая 1-2, нагреваемому II - кривая 3-4. Площадка 1234 равна эксергии, потерянной в теплообменнике.

Полную информацию о потерях эксергии, связанных с наличием конечной разности температур между теплоносителями I и II можно получить по выражению

Выражение (2.21) записано для участка поверхности AF теплообменника, на котором величина удельного потока теплоты равна Aq. Величина Oe - эксергетическое число, равна эксергетической температурной функции. Из уравнения следует, что потеря эксергии Dт от конечной разности температур в процессе теплопередачи для теплового потока Aq пропорционально разности эксергетических чисел энергии теплоносителей AOе.
Пропорциональность потерь эксергии разности эксергетических чисел позволяет не только определить потери в теплообменнике в целом или на его участках, но и обосновывать оптимальные разности температур теплоносителей.
Эксергетический КПД процесса теплопередачи в теплообменнике определяется по отношению

где EqI и EqII - соответственно потоки эксергии теплоносителей I и II, кДж;
Q - поток теплоты, кДж.
Изменение состояния теплоносителей, проходящих через теплообменник, связано с потерями давления от гидравлических сопротивлений. При отсутствии сопротивлений процесс охлаждения теплоносителя I протекает по изобаре 1-2, а нагревание теплоносителя II - по изобаре 3-4 (рис. 2.6). В действительности, чтобы получить на выходе из теплообменника параметры, соответствующие точкам 2 и 4, теплоносители на входе должны иметь более высокие давления. Теплоноситель I должен повысить давление от P1 до Р1', а теплоноситель II от P3 до P-3', затратив на это работу, которая будет потеряна на преодоление гидравлических сопротивлений.

Общая величина потерь в теплообменнике эксергии от гидравлических сопротивлений будет равна

где GI и GII - расходы теплоносителей, кг;
AeI и AeII - потери эксергии теплоносителей I и II, кДж;
neI и neII — коэффициенты полезного действия нагнетательных устройств, используемых для повышения давления теплоносителей.
Каждое слагаемое давления представляет работу нагнетательного устройства.
Потери от теплообмена с окружающей средой вызваны потоками эксергии от теплообменника через тепловую изоляцию. Весь поток эксергии равный Du = Q*Oe теряется. Величина потери от несовершенства изоляции может быть выражена как

Общая величина потерь из необратимости связанной с переносом теплоты в теплообменнике равна