12.1А.Сурет 12.1б Сурет 12.1вСурет

Әртүрлі типті жылуалмстырғышты есептегенде жалпы тендеуі болатын жылу баланс тендеуі немесе энергия сақтау тендеуі.

Q₁= Н'₁-Н"₁= М₁(с^'_р1∙t'₁-с^"_р1∙t"₁); [Вт] (12.11)

мұнда: Q₁- ыстық жылутасығыш t'₁ температурасынан t"₁ температурасына дейін салқындағанға дейін жылуалмастырғышта қабылданатын жылу ағыны;

Н'₁- жылуалмастырғышқа кірердегі жылутасығыштын энтальпиясы;

Н"₁- жылуалмастырғыштан шығардағы жылутасығыш-тын энтальпиясы;

М₁- жылутасығыштын массалық шығыны;

с_р- жылутасығыштын жылусыйымдылығы;

Q₁ жылу ағынының бір неше пайызы (1-10℅) қоршаған ортаға жылуалмастырғыштын қабырғасы арқылы ысырап болады, ал жылу ағынының негізгі бөлігі екінші жылутасығышқа беріледі. Q₂=η∙Q₁:

мұнда η- жылуалмастырғыштын ПӘК.

Салқын жылутасығышпен қабылданатын жылу ағыны мына формуламен анықталады:

Q₂= Н'₂-Н"₂= М₂(с^'_р2∙t'₂-с^"_р2∙t"₂); [Вт] (12.12)

Жылу баланс тендеу бір белгісіз көрсеткішті анықтауға мүмкіндік береді, немесе бір жылутасығыштың шығынын немесе бір жылутасығыштыңтемпературасын.

Қалған барлық көрсеткіштер белгілі болу керек.Жылу алмасу бетінің жылулық жүктемесі температуралық тегеурін көбейтінсімен анықталады (жылутасығыштардың температура айырымы)

; [Вт/м²] (12.13)

мұнда ∆Т_СР- жылуалмастырғыштың ұзындығы бойымен орташа интегралдық мәні, ал берілген жылуды толық мөлшері.

; [Вт] (12.14)

мұнда F – жылуалмасу бетінің ауданы,м².

Температуралық тегеурін Тср температулардың орташа логарифмдық айырымы сияқты анықталады (12а сурет).

; [К] (12.15)

мұнда қыздыратын және қыздырылатын жылутасығыштардын жылуалмастырғышқа кірердегі мен жылуалмастырғыштан шығардағы абсолюттік айырымы.

Температура сипатына қарай жылуалмастырғыштардын кейбір жұмыс жасау ерекшіліктерін қарастырайық (12.2 сурет).

Тура ағысты жылуалмастырғышта (12.2а-сурет) бет ауданы өскенмен температуралық тегеурін ассимототтық нольге жақындайды.

Қыздыратын және қыздырылатын орталардын температурасын тек қана F ∞ болғанда болады, бірақта оған мүмкіндік болмайды. Тура ағысқа қарағанда қарсы ағыс қолайлы, себебі жылуалмастырғыштан шығатын жылутасығыштардың температураларын тенестіруге мүмкіндік бере қоймай сонымен қатар қыздырылатын ортаның температурасын қыздыратын ортаның ен төмен температурасынан жоғарылатады.

Тура ағысты жылуалмастырғыштың артқы бөлігінде кіші жылулық жүктеме болғандықтан тиімді емес, яғни ПӘК өте төмен.

Ағысы қарсы жылуалмастырғышта (3.2б-сурет) жылулық жүктеме біркелкі таралады және су эквиваленттері (W=G∙C жылутасығыштың шығынының жылусыйымдылықка көбейтіндісі) өзара тең болады, осыдан жылулық жүктемесі тұрақты болуы мүмкін.

Сондықтан тура және қарсы ағыстың тиімділігі бірдей болу мүмкін егерде бір ағыстың температурасы екіншімен салыстырғанда өте жай өзгерсе. Барлық басқа жағдайда қарсы ағыстың тиімділігі тура ағыспен салыстырғанда жоғары болады.

а) Тура ағысты.

W₁>W₂W₁<W₂W₁=W₂

б) Қарсы ағысты.

W₁>W₂ W₁ <W₂ W₁=W₂

12.2 сурет. Тура және қарсы ағыстағы температураның өзгеруі:

Т₁ және Т₂ – қыздыратын және қыздырылатын жылутасығыштардын температуралары;W₁,W₂- қыздыратын және қыздырылатын жылутасығыштардын су эквиваленттері.