Теплообменные аппараты. Опред. поверх. нагрева рекуперативных теплообменников

Теплообменными аппаратами наз. уст-ва, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. В качестве теплоносителей используют пар, горячую воду, дымовые газы и другие тела. Теплообменники разде­ляются на рекуперативные, регенеративные и смеситель­ные.

В зависимости от взаимного направления движения теплоносителей теплообменники этого типа подразделя­ются на противоточные, прямоточные и перекрестные. Если теплоносители движутся в противоположном на­правлении (рис.а), теплообменники называются противоточными; при движении теплоносителей в одном направлении (рис.б)—прямоточными; наконец, ес­ли теплоносители движутся в перекрестном направлении (рис.в), — перекрестными. Встречаются и более сложные схемы взаимного направления движения теп­лоносителей.

В рекуперативных теплообменниках теплопередача от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит через разделяющую их твердую стенку, например стен­ку трубы. В зависимости от взаимного направления движ. теплоносителей теплообменники этого типа подразделя­ются на противоточные, прямоточные и перекрестные.

В регенеративных теплообменниках процесс теплооб­мена происходит в условиях нестационарного режима. В этих теплообменниках поверхность нагрева представ­ляет собой специальную насадку из кирпича, металла или другого материала, ктр. сначала аккумулирует теплоту, а затем отдает ее нагреваемому теплоносителю.

В смесительных теплообменникахпроцесс теплообме­на осущ. при непосредственном соприкоснове­нии и перемешивании теплоносителей. Примерами тако­го теплообменника явл. башенный охладитель.

Тепловые расчеты теплообменников разделяются на проектные и поверочные. Проектные (конструктивные) тепловые расчеты выполняются при проектировании но­вых аппаратов для определения необходимой поверхности нагрева. Поверочные тепловые расчеты выполн. в том случае, если известна поверхность нагрева теплообмен­ника и требуется опред. колич. переданной теп­лоты и конечные температуры теплоносителей.

При проектном тепловом расчете теплообменника площадь рабочей по­верхности F, м², его опред. из основного уравне­ния теплопередачи:

, (40)

где - тепловая мощность системы отопления, Вт

Q_ЗД – общие тепловые потери здания, Вт

k – коэффициент теплопередачи водоподогревателя, Вт/(м² ·С)

k=(1500-2000) Вт/(м² ·С) для водоводяных подогревателей.

-средняя логарифмическая разность температуры греющей и нагреваемой воды. Для противоточных водоподогревателей:

,

Из этого ур-ния следует, что при опред. поверх. теплообмена задача сводится к вычислению коэф. k и среднего по всей поверх. t-ного напора

Коэф. теплопередачи зависит от ряда факторов: от вида и скорости движ. теплоносителя, параметров состояния его, матер. стенок, и от степени загрязнения этих стенок.

Микроклимат помещений.

Микроклимат-совокупность значений таких параметров как температура, относ. влажность скорость и ср. температура внутренних поверхностей, обеспечивающих норм. жизнедеятельность человека в помещ. и норм. течение производственных процессов.

Микроклимат: комфортный, допустимый и дискомфортный.

Интенсивность теплоотдачи человека зависит от мик­роклимата помещения, характеризующегося t-рой внутр. воздуха tв, радиационной t-рой помещения tr, скоростью движ. и относительной влажностью φв воздуха. Сочетания этих параметров микроклимата, при ктр сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, наз. комфортными. Наиболее важно под­держивать в помещении в первую очередь благоприятные t-ные условия, т.к. подвижность и относи­тельная влажность воздуха имеют несу­щ колебания. Кроме оптимальных различают допустимые сочетания параметров микрокли­мата, при которых человек ощущает небольшой дис­комфорт.

Часть помещения, в которой человек находится ос­новное рабочее время, называют обслуживаемой или ра­бочей зоной. Комфорт должен быть обеспечен прежде всего в этой зоне.

Тепловые условия в помещении зависят главным об­разом от tв и tr, т.е. от его t-ной обстановки, ктр. принято характеризовать двумя условиями ком­фортности. Первое условие комфортности температурной обстановки опред. такую область сочетаний tви tr, при ктр. человек, находясь в центре рабочей зоны, не испытывает ни перегрева, ни переохлаждения.

Второе условие комфортности определяет допустимые температуры нагретых и охлажденных поверхностей при нахождении человека в непосредственной близости от них.

Во избежание недопустимого радиационного пере­грева или переохлаждения головы человека поверхности потолка и стен могут быть нагреты до допустимой тем­пературы