Если известно распределение теплового потока по поверхности теплообмена, расчет температуры поверхности можно вести по формулам:
для плоской стенки из уравнений
q= α 1(t1-tc1); (a)
q = ; (б)
q= α 2(tc2-t2). (в)
можно получить:
; (г)
из совместного решения (а) и (б) следует:
. (д)
Решив совместно уравнения (г) и (д), получим
Эти формулы справедливы для расчета температур и на многослойной поверхности теплообмена. В этом случае для плоских стенок в формулу подставляются δ – полная толщина многослойной стенки и λ – эквивалентный коэффициент теплопроводности многослойной стенки.
Для тонких цилиндрических стенок (d2/d1<2) справедливы соотношения
,
где - площадь поверхности со стороны первичного теплоносителя;
- средняя площадь поверхности стенки, равная (F1 + F2)/2;
F2 – площадь поверхности со стороны вторичного теплоносителя.
Аналогично, как и для плоской стенки, найдем:
(5.8)
(5.9)
где δ – толщина стенки,м;
λ – эквивалентный коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙К).
В общем случае расчет температуры на поверхности цилиндрической стенки ведут по следующим формулам:
(5.10)
(5.11)
Если стенка многослойная, то вместо λ нужно подставлять в формулы эквивалентный коэффициент теплопроводности.
Вопросы к теме 17.
1. Какие устройства относятся к теплообменным аппаратам.
2. Что называют теплоносителями?
3. Классификация теплообменных аппаратов по принципу действия. Дайте определение каждому классу.
4. Виды тепловых расчетов.
5. Какие уравнения лежат в основе тепловых расчетов?
6. Классификация рекуперативных теплообменных аппаратов по схеме движения теплоносителя.
7. В каких случаях определяется среднелогарифмическая, а в каких среднеарифметическая разность температур? Запишите формулы.
8. Сравните прямоточную схему движения с противоточной.
9. Как определяется температура на поверхностях теплообмена?