Жылу алмасу аппараттары. Жылулық сипаттамалар және қондырғылар

Абоненттiк қондығыларды жабдық жылу алмасу аппараттар, қыздыру аспабы, су-сулық жылытқыштар, ауа қыздырғыштардың әр түрлi руынан тұрады және.т.б..

Орталықтандырылған жылумен жабдықтаудың қазiргi системдерi реттеудi есептеу есеп емес шарттарда жылу алмасу аппарат жұмыс әр түрлi түрiндегi суреттейтiн теңдеулер бойымен өткiзедi. Жылу қолданатын қондыруларда мұндай жылутасығыштардың әдетте белгiлi ғана температурасы шарттарында кiруге және, олардан шығатын жылутасығыштардың белгiсiз температурасы әдеттегiдей болады. Реттеудiң режимдерiнiң есептерi үшiн Q=kF t пiшiнде сондықтан жылу алмасу аппараттарды жылулық жүктеменiң теңдеуi ыңғайсыз, өйткенi бiртiндеп жуықтау әдiстi анықтауға осы жағдайда болып келген t мағына алдын ала белгiсiз.

Реттеудi есептеу көбейткiш ретiнде орта айырым емес кiрген жылу алмасу аппараттардың жылулық сипаттамаларын пайдалануда едәуiр жеңiлдетедi, t жылу айырбасталатын ағындардың арасындағы температур емес, температуры ең жоғары айырымы қыздыратын және реттеудi аппаратқа қыздырылатын ортаға кiруге есептеу.

Конвекциялық жылу алмасу аппараттары барлық түрлерi жылулық жүктеме сипаттаманың теңдеуi бойымен анықталуы мүмкін:

Q= ·W_М· (48)

- жұмсау моларды кiшi баламасын бiрлiкке меншiктi жылулық жүктеме және 1⁰С ең жоғары айырым температура немесе жылу алмасу аппарат тиiмдiлiк коэффициентi;

WМ - жұмсауының орта жылу айырбасталатын баламалары;

- арасында температур ең жоғары айырым қыздыратын және қыздырылатын жылутасығыштармен, яғни температур айырым қыздыратын және аппаратқа қыздырылатын жылутасығыштарды қыздыратын айырым.

Шама жылу айырбасталатын ағындарды жұмсаудың кiшi баламасын бiрлiк жатқызылған аппарат жылулық жүктеме болады және 1⁰С ең жоғары температура болады.

Егер жылу алмасу аппараттарды сипаттаманың теңдеуiнiң қорытындысы арасында температур орташа логарифмдiк айырым қыздыратын қабылдаса және қыздырылатын орта болса, онда тиiмдiлiк коэффициентiнiң есептеуi үшiн бiлдiру экспоненталық тәуелдiлiк түрге келедi.

Қозғалысы орта қарсы ағынның қағидаты бойымен болуға жылу айырбасталатын жылу алмасу аппарат қарапайым сұлба пайдалануда тiке ағу, бұл теңдеулер келесi түрi болады:
- қарсы ағатын аппарат:

- тура өтетiн аппарат:

- режимдi еселiк;

Wм, Wб - кiшiрек және жұмсауының орта жылу айырбасталатын баламалары;

е= 2, 718 - табиғи логарифмдардың негiздеуi

Еселiктiң есептеуi үшiн теңдеудiң жылутасығыштарының қиылысқан ағынмен аппараттары үшiн өте күрделi тәуелдiлiктер болады, кәдiмгi инженерлiк есептер үшiн iс жүзiнде жарамдылық емес.

Егер арасында температур айырым оның қорытындысы қыздыратын және қыздырылатын болса орта температура айырыммен орташа логарифмді жақын жинақтылыққа сипаттаманың теңдеуiнiң пайдалануы шегiнде бар сызықты тәуелдiлiк суреттелсе, еселiктiң есептеуi үшiн теңдеу едәуiр оңайланады.

WП - (қыздыратын) алғашқы жылутасығыштың жұмсауын балама; WВ - (қыздырылатын) екiншi жылутасығыштың жұмсауын балама.

Сурет 13. Жылутасығыштардың температурасын өзгерiс қарсы ағатын және тура өтетiн аппараттар

а) екi жылутасығыш араластырусыз; б) болып табылатын араластырусыз қарсы ағынды бiр жылутасығыштың екi жүрiсi және араластыруы бар басқа жылутасығыштың бiр жүрiсi; в) бiрден бiр жылутасығыштың жүрiсi араластырусыз және араластыруы бар басқа жылутасығыштың бiр жүрiсi; г) араластырумен екi жылутасығышы; д) араластырусыз тiке ағуды бiр жылутасығыштың екi жүрiсi және араластыруы бар басқа жылутасығыштың бiр жүрiсi

Сурет 14. Жылутасығыш қозғалыстың қиылысқан ағындағы сүлбесі

Мұндай сызықты тәуелдiлiгi сапасында және (42-шi сурет және 4.3-шi сурет) жылу алмасу аппараттардағы жылутасығыштардың қозғалысының барлық iс жүзiнде қолданатын сұлбаларында тәуелдiлiк жұмсалу мүмкiн:

13 және 14 суреттерде жылутасығыштардың қозғалысының әр түрлi сүлбелері көрсетілген. Барлық сүлбелерде b коэффициентінің мәні тұрақты және 0,65-ке тең. Төменде жылутасығыштардың қозғалысының қарастырылатын сүлбелері үшiн a коэффициентінің мәндері келтірілген:

Қарсы тоқ (13 суретті қараңыз, а және б) ………………………..0,35

Қиылысқан тоқ (14 суретті қараңыз, а және б) ………………...0,425

Қиылысқан тоқ (14 суретті қараңыз, в)……............……………..0,5

Қиылысқан тоқ (14 суретті қараңыз, г және д) …………..…….0,55

Қарсы тоқ (13 суретті қараңыз, в және г) …………………..…...0,65

Тиiмдiлiк коэффициентiнiң есептеуi үшiн теңдеу орта айырым температура үшiн пайдалануда сызықты тәуелдiлiктiң ұсынылғаны болады:

мұндағы, – тәртіптік коэффициент; – шексіз үлкен қыздыру бетінің ( ) боллғандағы жылуалмасу аппаратының тиімділік коэффициенті.

Оң бөлiгiне теңсiздiк белгiнi енгiзудi көрсететін орташа логарифмдік сызықты температура айырымы үшiн есеп айырысу теңдеуiнiң қорытындысында пайдалануға қатысты.

Теңсiздiк көрсетедi онда, физикалық мағынасы мүмкiн шектен шыққан өйткенi қыздырылатын ортасы температурасы не жылу алмасу аппараты қималардың бiрлерiнде қыздыратын орта температурасын мүмкiн шектен шығу, себебi орта әрқашан артық жылу айырбасталатын нөлдердi айырым температуры жергiлiктi мәндерiне ие.

Қарсы ағында, сонымен бiрге жағдай сол, айырбастың процесiнде қашан (конденсация, қайнау) жылутасығыш бiр немесе көбiрек фазалық күйдi өзгертедi, = 1 тiке ағуда:

Барлық облыста теңдеу шынымен жылу алмасу аппараттарды практикалық пайдалану мүмкiн.