35. Теплоотдача при плёночной конденсации пара.
В процессе пленочной конденсации вся теплота, выделяющаяся на внешней границе пленки, отводится к поверхности охлаждения. При ламинарном движении жидкостной пленки перенос теплоты через нее осуществляется лишь путем теплопроводности. Если принять, что температура частиц конденсата, соприкасающихся с паром, равна температуре насыщения, то плотность теплового потока определяется выражением: q=λ/δ*(ts-tc) , где δ- толщина стенки; λ - коэффициент теплопроводности конденсата; tc- температура поверхности. С другой стороны по закону Ньютона—Рихмана q= α (ts-tc) Из сопоставления выражений имеем : α=λ/δ Следовательно, определение коэффициента теплоотдачи сводится к определению толщины пленки конденсата. Такой анализ для случаев конденсации пара на вертикальной поверхности и горизонтальной трубе был впервые проведен Нуссельтом.
36. Теплообменные аппараты, и определение среднего температурного напора.
Теплообменным аппаратом называется устройство, в котором осуществляется процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. По принципу действия теплообменные аппараты могут быть разделены на рекуперативные, регенеративные и смесительные. Рекуперативными называются такие аппараты, в которых теплота от горячего теплоносителя к холодному передается через разделяющую их стенку. Примером таких аппаратов являются парогенераторы, подогреватели, конденсаторы и т. п. Регенеративными называются такие аппараты, в которых одна и та же поверхность нагрева омывается то горячим, то холодным теплоносителем. При протекании горячей жидкости теплота воспринимается стенками аппарата и в них аккумулируется, при протекании холодной жидкости эта аккумулированная теплота ею воспринимается. Примером таких аппаратов являются регенераторы мартеновских и стеклоплавильных печей, воздухоподогреватели доменных печей и др. В рекуперативных и регенеративных аппаратах процесс пере- передачи теплоты неизбежно связан с поверхностью твердого тела. Поэтому такие аппараты называются также поверхностными. В смесительных аппаратах процесс теплопередачи происходит путем непосредственного соприкосновения и смешения горячего и холодного теплоносителей. В этом случае теплопередача протекает одновременно с материальным обменом. Примером таких теплообменников являются башенные охладители (градирни), скрубберы и др.
Средний температурный напор:Q= kF*∆t (∆t- температурный напор)
Для
прямотока: ∆t=
=
или ∆t=
Один штрих - греющая среда, два – нагревающая среда.
Для
противотока: ∆t=
При
равенстве величин водяных экв. W1
и W2
в случае противотока, m=(1/W1)-(1/W2),
∆t=∆t’
следовательно температурный напор по
всей поверхности будет
постоянен.∆t=t’1-t’’2=t’’1-t’2.
Расход и теплоемкость раб.жидк. а также коэф. теплопроводности вдоль поверхности нагрева остаётся постоянным. т.к. эти условия выполняются приближенно; когда температура раб. жидк. вдоль поверхности нагрева изменяется незначительно, средний логорифмический температурный напор можно вычислить как среднее арифметическое темпер.напора из крайних напоров.
∆t= ½*(∆t’+∆t’’)=∆t’/2*(1+∆t’’/∆t’) Среднее значение темп.напора всегда выше среднелогорифмического. Для аппаратов с перекрестным и смешанным током рабочих жидкостей задача об усреднении температурного напора отличается сложностью математических выкладок.
∆t=ξ∆t