Условие задачи
Определить площадь поверхности нагрева газоводяного рекуперативного теплообменника, работающего по противоточной схеме. Греющий теплоноситель – дымовые газы с начальной температурой и конечной . Расход воды через теплообменник GB , начальная температура воды , конечная . Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы и от стенки трубы к воде . Теплообменник выполнен из стальных труб с наружным диаметром мм и толщиной стенки мм. Коэффициент теплопроводности стали Вт/(м∙К). Стенку считать чистой с обеих сторон.
Определить также площадь поверхности теплообмена при выполнении теплообменника по прямоточной схеме и сохранении остальных параметров неизменными.
Для обеих схем движения теплоносителей (противоточной и прямоточной) показать (без расчета) графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена. Указать преимущества противоточной схемы.
Ответ
Дано:
Найти:
Учитывая, что по условиям задачи отношение наружного диаметра к внутреннему меньше двух, расчет можно вести по формулам теплопередачи для плоской стенки в стационарном режиме, т.е.: