თბოგამცვლელის გაანგარიშება: მაგალითი. ფართობის გაანგარიშება, სითბოს გადამცვლელის სიმძლავრე

Სარჩევი:

თბოგამცვლელის გაანგარიშება: მაგალითი. ფართობის გაანგარიშება, სითბოს გადამცვლელის სიმძლავრე
თბოგამცვლელის გაანგარიშება: მაგალითი. ფართობის გაანგარიშება, სითბოს გადამცვლელის სიმძლავრე
Anonim

თბოგამცვლელის გაანგარიშებას ამჟამად არაუმეტეს ხუთი წუთი სჭირდება. ნებისმიერი ორგანიზაცია, რომელიც აწარმოებს და ყიდის ასეთ აღჭურვილობას, როგორც წესი, ყველას აძლევს საკუთარი შერჩევის პროგრამას. მისი ჩამოტვირთვა შესაძლებელია კომპანიის ვებგვერდიდან უფასოდ, ან მოვა თქვენს ოფისში მათი ტექნიკოსი და უფასოდ დააინსტალირებს. თუმცა, რამდენად სწორია ასეთი გამოთვლების შედეგი, შეიძლება თუ არა ამის ნდობა და მწარმოებელი ხომ არ ეშმაკობს კონკურენტებთან ტენდერში ბრძოლისას? ელექტრონული კალკულატორის შემოწმება მოითხოვს თანამედროვე სითბოს გადამცვლელების გაანგარიშების მეთოდოლოგიის ცოდნას ან მინიმუმ ცოდნას. შევეცადოთ გავიგოთ დეტალები.

რა არის სითბოს გადამცვლელი

თბოგამცვლელის გაანგარიშებამდე გავიხსენოთ რა სახის მოწყობილობაა ეს? სითბოს და მასის გადაცემის აპარატი (ანუ სითბოს გადამცვლელი, თბოგამცვლელი ან TOA) არისმოწყობილობა სითბოს ერთი გამაგრილებლიდან მეორეზე გადასატანად. სითბოს მატარებლების ტემპერატურის შეცვლის პროცესში იცვლება მათი სიმკვრივე და, შესაბამისად, ნივთიერებების მასის მაჩვენებლებიც. ამიტომ ასეთ პროცესებს სითბოს და მასის გადაცემას უწოდებენ.

სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება
სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება

თბოგადაცემის სახეები

ახლა ვისაუბროთ სითბოს გადაცემის ტიპებზე - მათგან მხოლოდ სამია. რადიაციული - სითბოს გადაცემა გამოსხივების გამო. მაგალითად, განიხილეთ მზის აბაზანების მიღება სანაპიროზე ზაფხულის თბილ დღეს. და ასეთი სითბოს გადამცვლელები კი შეიძლება მოიძებნოს ბაზარზე (მილის ჰაერის გამათბობლები). თუმცა, ყველაზე ხშირად საცხოვრებელი ფართების, ოთახების გასათბობად ბინაში ვყიდულობთ ზეთს ან ელექტრო რადიატორებს. ეს არის სხვა ტიპის სითბოს გადაცემის მაგალითი - კონვექცია. კონვექცია შეიძლება იყოს ბუნებრივი, იძულებითი (კაპოტი და ყუთში არის სითბოს გადამცვლელი) ან მექანიკურად (მაგალითად, ვენტილატორით). ეს უკანასკნელი უფრო ეფექტურია.

თუმცა, სითბოს გადაცემის ყველაზე ეფექტური საშუალებაა გამტარობა, ან, როგორც მას ასევე უწოდებენ, გამტარობა (ინგლისურიდან. conduction - "გამტარობა"). ნებისმიერი ინჟინერი, რომელიც აპირებს სითბოს გადამცვლელის თერმული გაანგარიშების ჩატარებას, უპირველეს ყოვლისა, ფიქრობს იმაზე, თუ როგორ შეარჩიოს ეფექტური აღჭურვილობა მინიმალური ზომებით. და ამის მიღწევა შესაძლებელია სწორედ თბოგამტარობის გამო. ამის მაგალითია დღეს ყველაზე ეფექტური TOA - ფირფიტა სითბოს გადამცვლელები. ფირფიტა სითბოს გადამცვლელი, განმარტების მიხედვით, არის სითბოს გადამცვლელი, რომელიც გადასცემს სითბოს ერთი გამაგრილებლიდან მეორეზე მათ გამყოფი კედლის მეშვეობით. მაქსიმალურიორ მედიას შორის შესაძლო კონტაქტის არე, სწორად შერჩეულ მასალებთან, ფირფიტის პროფილთან და სისქესთან ერთად, საშუალებას იძლევა მინიმუმამდე დაიყვანოს არჩეული აღჭურვილობის ზომა, ხოლო შეინარჩუნოს ორიგინალური ტექნიკური მახასიათებლები, რომლებიც საჭიროა ტექნოლოგიურ პროცესში.

თბოგადამცვლელების სახეები

თბოგამცვლელის გამოთვლამდე განისაზღვრება მისი ტიპით. ყველა TOA შეიძლება დაიყოს ორ დიდ ჯგუფად: რეკუპერაციული და რეგენერაციული სითბოს გადამცვლელები. მათ შორის მთავარი განსხვავება შემდეგია: რეგენერაციულ TOA-ებში სითბოს გაცვლა ხდება კედლის მეშვეობით, რომელიც აშორებს ორ გამაგრილებელს, ხოლო რეგენერაციულებში ორ მედიას აქვს პირდაპირი კონტაქტი ერთმანეთთან, ხშირად ერევა და საჭიროებს შემდგომ განცალკევებას სპეციალურ გამყოფებში. რეგენერაციული სითბოს გადამცვლელები იყოფა შერევით და სითბოს გადამცვლელად შეფუთვით (სტაციონარული, დაცემით ან შუალედური). უხეშად რომ ვთქვათ, ერთი ვედრო ცხელი წყალი, ყინვაგამძლე, ან ჭიქა ცხელი ჩაი, მაცივარში გასაციებლად (არასოდეს გააკეთო ეს!) - ეს არის TOA-ს ასეთი შერევის მაგალითი. და ჩაის ჩაის თეფშში და ამ გზით გაგრილებისას, ვიღებთ რეგენერაციული სითბოს გადამცვლელის მაგალითს საქშენით (ამ მაგალითში თეფში ასრულებს საქშენის როლს), რომელიც პირველ რიგში ეკონტაქტება გარემომცველ ჰაერს და ზომავს მის ტემპერატურას. და შემდეგ აშორებს სითბოს ნაწილს მასში ჩასხმული ცხელი ჩაისგან, ცდილობს ორივე მედია მოიყვანოს თერმულ წონასწორობაში. თუმცა, როგორც უკვე გავარკვიეთ, უფრო ეფექტურია თბოგამტარობის გამოყენება ერთი საშუალიდან მეორეზე სითბოს გადასატანად, ამიტომსითბოს გადაცემის უფრო სასარგებლო (და ფართოდ გამოყენებული) დღევანდელი TOA, რა თქმა უნდა, არის რეგენერაციული.

რეკუპერაციული სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება
რეკუპერაციული სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება

თერმული და სტრუქტურული დიზაინი

რეკუპერაციული სითბოს გადამცვლელის ნებისმიერი გამოთვლა შეიძლება განხორციელდეს თერმული, ჰიდრავლიკური და სიმტკიცის გამოთვლების შედეგების საფუძველზე. ისინი ფუნდამენტური, სავალდებულოა ახალი აღჭურვილობის დიზაინში და ქმნიან მეთოდოლოგიის საფუძველს მსგავსი მოწყობილობების ხაზის შემდგომი მოდელების გამოსათვლელად. TOA-ს თერმული გაანგარიშების მთავარი ამოცანაა სითბოს გაცვლის ზედაპირის საჭირო ფართობის დადგენა სითბოს გადამცვლელის სტაბილური მუშაობისთვის და მედიის საჭირო პარამეტრების შესანარჩუნებლად გამოსასვლელში. ხშირად, ასეთ გამოთვლებში, ინჟინრებს ენიჭებათ მომავალი აღჭურვილობის წონისა და ზომის მახასიათებლების თვითნებური მნიშვნელობები (მასალა, მილის დიამეტრი, ფირფიტის ზომები, შეკვრის გეომეტრია, ფარფლების ტიპი და მასალა და ა.შ.), შესაბამისად, შემდეგ თერმული გაანგარიშება, ისინი ჩვეულებრივ ახორციელებენ სითბოს გადამცვლელის კონსტრუქციულ გაანგარიშებას. ყოველივე ამის შემდეგ, თუ პირველ ეტაპზე ინჟინერმა გამოითვალა საჭირო ზედაპირის ფართობი მოცემული მილის დიამეტრისთვის, მაგალითად, 60 მმ, და სითბოს გადამცვლელის სიგრძე დაახლოებით სამოცი მეტრი აღმოჩნდა, მაშინ უფრო ლოგიკური იქნებოდა ვივარაუდოთ გადასვლა. მრავალგასასვლელი სითბოს გადამცვლელისთვის, ან გარსისა და მილის ტიპისთვის, ან მილების დიამეტრის გასაზრდელად.

გარსის და მილის სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება
გარსის და მილის სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება

ჰიდრავლიკური გაანგარიშება

ჰიდრავლიკური ან ჰიდრომექანიკური, ასევე აეროდინამიკური გამოთვლები ტარდება ჰიდრავლიკის განსაზღვრისა და ოპტიმიზაციის მიზნით(აეროდინამიკური) წნევის დანაკარგები სითბოს გადამცვლელში, ასევე გამოთვალეთ ენერგიის ხარჯები მათ დასაძლევად. გამაგრილებლის გასავლელად ნებისმიერი ბილიკის, არხის ან მილის გაანგარიშება უპირველეს ამოცანას უქმნის ადამიანს - გააძლიეროს სითბოს გადაცემის პროცესი ამ მხარეში. ანუ, ერთმა საშუალებმა უნდა გადაიტანოს, მეორემ კი მიიღოს რაც შეიძლება მეტი სითბო მისი ნაკადის მინიმალურ პერიოდში. ამისათვის ხშირად გამოიყენება სითბოს გადამცვლელი დამატებითი ზედაპირი, განვითარებული ზედაპირის ნეკნების სახით (სასაზღვრო ლამინარული ქვეფენის განცალკევება და ნაკადის ტურბულენტობის გასაძლიერებლად). ჰიდრავლიკური დანაკარგების ოპტიმალური ბალანსის თანაფარდობა, სითბოს გაცვლის ზედაპირის ფართობი, წონის და ზომის მახასიათებლები და ამოღებული თერმული სიმძლავრე არის TOA-ს თერმული, ჰიდრავლიკური და სტრუქტურული გაანგარიშების კომბინაციის შედეგი.

შეამოწმეთ გაანგარიშება

თბოგამცვლელის გადამოწმების გაანგარიშება ხორციელდება იმ შემთხვევაში, როდესაც აუცილებელია ზღვარის დაყენება სიმძლავრის თვალსაზრისით ან სითბოს გაცვლის ზედაპირის ფართობის მიხედვით. ზედაპირი დაცულია სხვადასხვა მიზეზის გამო და სხვადასხვა სიტუაციებში: თუ ეს მოითხოვს მითითების პირობებს, თუ მწარმოებელი გადაწყვეტს დამატებითი ზღვარის გაკეთებას, რათა დარწმუნდეს, რომ ასეთი სითბოს გადამცვლელი მიაღწევს რეჟიმს და მინიმუმამდე დააყენებს დაშვებულ შეცდომებს. გამოთვლები. ზოგიერთ შემთხვევაში, ზედმეტობაა საჭირო კონსტრუქციული ზომების შედეგების დასამრგვალებლად, ზოგიერთში კი (აორთქლება, ეკონომაიზერები) ზედაპირის ზღვარი სპეციალურად არის შეყვანილი სითბოს გადამცვლელის სიმძლავრის გამოთვლაში, სამაცივრო წრეში არსებული კომპრესორის ზეთით დაბინძურებისთვის.. და წყლის ცუდი ხარისხიმხედველობაში უნდა იქნას მიღებული. სითბოს გადამცვლელების უწყვეტი მუშაობის გარკვეული პერიოდის შემდეგ, განსაკუთრებით მაღალ ტემპერატურაზე, მასშტაბი დევს აპარატის სითბოს გაცვლის ზედაპირზე, ამცირებს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტს და აუცილებლად იწვევს სითბოს მოცილების პარაზიტულ შემცირებას. ამიტომ, კომპეტენტური ინჟინერი, წყალ-წყალ სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშებისას, განსაკუთრებულ ყურადღებას უთმობს სითბოს გაცვლის ზედაპირის დამატებით სიჭარბეს. ასევე ტარდება გადამოწმების გაანგარიშება, რათა ნახოთ, თუ როგორ იმუშავებს არჩეული აღჭურვილობა სხვა, მეორად რეჟიმებში. მაგალითად, ცენტრალურ კონდიციონერებში (მომარაგების ერთეულებში), პირველი და მეორე გამათბობელი, რომლებიც გამოიყენება ცივ სეზონში, ხშირად გამოიყენება ზაფხულში შემომავალი ჰაერის გასაგრილებლად, ჰაერის სითბოს გადამცვლელი მილების ცივი წყლით ამარაგებს. როგორ იმუშავებენ ისინი და რა პარამეტრებს მოგცემთ, საშუალებას გაძლევთ შეაფასოთ ვერიფიკაციის გაანგარიშება.

ფირფიტა სითბოს გადამცვლელის თერმული გაანგარიშება
ფირფიტა სითბოს გადამცვლელის თერმული გაანგარიშება

საძიებო გამოთვლები

TOA-ს საკვლევი გამოთვლები ტარდება თერმული და ვერიფიკაციის გამოთვლების მიღებული შედეგების საფუძველზე. ისინი აუცილებელია, როგორც წესი, ბოლო ცვლილებების შესატანად დაპროექტებული აპარატის დიზაინში. ისინი ასევე ტარდება ემპირიულად (ექსპერიმენტული მონაცემების მიხედვით) მიღებული TOA-ს განხორციელებულ საანგარიშო მოდელში ჩართული ნებისმიერი განტოლების გამოსწორების მიზნით. კვლევის გამოთვლების შესრულება მოიცავს ათობით და ზოგჯერ ასობით გამოთვლას სპეციალური გეგმის მიხედვით, შემუშავებული და დანერგილი წარმოებაში შესაბამისადექსპერიმენტების დაგეგმვის მათემატიკური თეორია. შედეგების საფუძველზე ვლინდება სხვადასხვა პირობებისა და ფიზიკური სიდიდის გავლენა TOA ეფექტურობის მაჩვენებლებზე.

სხვა გამოთვლები

თბოგამცვლელის ფართობის გაანგარიშებისას არ დაივიწყოთ მასალების წინააღმდეგობა. TOA სიმტკიცის გამოთვლები მოიცავს დაპროექტებული ერთეულის შემოწმებას სტრესისთვის, ბრუნვისთვის, მაქსიმალური დასაშვები სამუშაო მომენტების გამოყენებისთვის მომავალი სითბოს გადამცვლელის ნაწილებსა და შეკრებებზე. მინიმალური ზომებით, პროდუქტი უნდა იყოს მტკიცე, სტაბილური და გარანტირებული იყოს უსაფრთხო მუშაობის სხვადასხვა, თუნდაც ყველაზე მოთხოვნად საოპერაციო პირობებში.

დინამიური გაანგარიშება ხორციელდება სითბოს გადამცვლელის სხვადასხვა მახასიათებლების ცვლადი მუშაობის რეჟიმში დასადგენად.

სითბოს გადამცვლელის კონსტრუქციული გაანგარიშება
სითბოს გადამცვლელის კონსტრუქციული გაანგარიშება

თბოგამცვლელის დიზაინის ტიპები

რეკუპერაციული TOA დიზაინის მიხედვით შეიძლება დაიყოს საკმაოდ დიდ ჯგუფებად. ყველაზე ცნობილი და ფართოდ გამოყენებულია თბოგამცვლელები, ჰაერი (მილაკოვანი ფარფლები), გარს-და-მილაკი, მილის მილში სითბოს გადამცვლელები, ჭურვი და ფირფიტა და სხვა. ასევე არსებობს უფრო ეგზოტიკური და უაღრესად სპეციალიზებული ტიპები, როგორიცაა სპირალური (სპირალური (სპირალური სითბოს გადამცვლელი) ან გახეხილი ტიპი, რომლებიც მუშაობენ ბლანტიან ან არანიუტონურ სითხეებთან, ისევე როგორც მრავალი სხვა ტიპის.

მილის მილში სითბოს გადამცვლელები

განვიხილოთ "მილის მილში" სითბოს გადამცვლელის უმარტივესი გამოთვლა. სტრუქტურულად, ამ ტიპის TOA მაქსიმალურად გამარტივებულია. როგორც წესი, ისინი უშვებენ აპარატის შიდა მილშიცხელი გამაგრილებელი, დანაკარგების შესამცირებლად, და გამაგრილებელი გამაგრილებელი ჩადის გარსაცმში, ან გარე მილში. ინჟინრის ამოცანა ამ შემთხვევაში მცირდება ასეთი სითბოს გადამცვლელის სიგრძის განსაზღვრაზე, სითბოს გაცვლის ზედაპირის გამოთვლილი ფართობისა და მოცემული დიამეტრის საფუძველზე.

ფირფიტა სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება
ფირფიტა სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება

აქ უნდა დავამატო, რომ თერმოდინამიკაში შემოტანილია იდეალური სითბოს გადამცვლელის ცნება, ანუ უსასრულო სიგრძის აპარატი, სადაც სითბოს მატარებლები მუშაობენ კონტრდენებით და მათ შორის ტემპერატურული სხვაობა მთლიანად მუშავდება.. მილის-მილის დიზაინი ყველაზე ახლოსაა ამ მოთხოვნების დაკმაყოფილებასთან. და თუ გამაგრილებლებს უკუდენში მართავთ, მაშინ ეს იქნება ეგრეთ წოდებული "რეალური კონტრნაკადი" (და არა ჯვარედინი, როგორც ფირფიტის TOA-ებში). ტემპერატურის თავი ყველაზე ეფექტურად მუშავდება მოძრაობის ასეთი ორგანიზებით. ამასთან, სითბოს გადამცვლელის "მილის მილში" გაანგარიშებისას უნდა იყოს რეალისტური და არ დაივიწყოს ლოგისტიკური კომპონენტი, ასევე ინსტალაციის სიმარტივე. Eurotruck-ის სიგრძე 13,5 მეტრია და ყველა ტექნიკური შენობა არ არის ადაპტირებული ამ სიგრძის აღჭურვილობის სრიალსა და მონტაჟზე.

ჭურვი და მილის სითბოს გადამცვლელები

ამიტომ, ძალიან ხშირად ასეთი აპარატის გაანგარიშება შეუფერხებლად მიედინება გარსი-მილის სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშებაში. ეს არის მოწყობილობა, რომელშიც მილების შეკვრა განლაგებულია ერთ კორპუსში (გარსაცმები), გარეცხილი სხვადასხვა გამაგრილებლებით, აღჭურვილობის დანიშნულებიდან გამომდინარე. მაგალითად, კონდენსატორებში, გამაგრილებელი გადის გარსში, ხოლო წყალი მიედინება მილებში. მედიის მოძრაობის ამ მეთოდით უფრო მოსახერხებელი და ეფექტურია მისი კონტროლიაპარატის მუშაობა. აორთქლებაში, პირიქით, მაცივარი დუღს მილებში, ხოლო ისინი გაცივებული სითხით (წყალი, მარილწყალი, გლიკოლები და ა.შ.) ირეცხება. ამიტომ, ჭურვი-მილის სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება მცირდება აღჭურვილობის ზომების მინიმიზაციამდე. გარსის დიამეტრთან, შიდა მილების დიამეტრთან და რაოდენობასთან და აპარატის სიგრძესთან თამაშით, ინჟინერი აღწევს სითბოს გაცვლის ზედაპირის გამოთვლილ მნიშვნელობას.

სითბოს გადამცვლელის თერმული გაანგარიშება
სითბოს გადამცვლელის თერმული გაანგარიშება

ჰაერის სითბოს გადამცვლელები

დღეს ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული სითბოს გადამცვლელია მილის ფარფლიანი სითბოს გადამცვლელები. მათ გველებსაც უწოდებენ. სადაც ისინი არა მხოლოდ დამონტაჟებულია, დაწყებული ვენტილატორიდან (ინგლისური fan + coil-დან, ე.ი. "fan" + "coil") სპლიტ სისტემების შიდა ბლოკებში და დამთავრებული გიგანტური გრიპის გაზის რეკუპერატორებით (სითბოს ამოღება ცხელი გრიპის გაზიდან. და გადაცემა გათბობის საჭიროებისთვის) ქვაბის ქარხნებში CHP-ში. სწორედ ამიტომ, ხვეული სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება დამოკიდებულია განაცხადზე, სადაც ამოქმედდება ეს სითბოს გადამცვლელი. სამრეწველო ჰაერის გამაგრილებლები (HOPs), რომლებიც დამონტაჟებულია ხორცის აფეთქების გაყინვის კამერებში, დაბალი ტემპერატურის საყინულეებში და სხვა საკვების სამაცივრო ობიექტებში, მოითხოვს დიზაინის გარკვეულ მახასიათებლებს მათ დიზაინში. ლამელებს (ფარფლებს) შორის მანძილი უნდა იყოს რაც შეიძლება დიდი, რათა გაიზარდოს გალღობის ციკლებს შორის უწყვეტი მუშაობის დრო. პირიქით, მონაცემთა ცენტრების აორთქლება (მონაცემთა დამუშავების ცენტრები), რაც შეიძლება კომპაქტურია, ლამელათაშორისი დაჭერით.მინიმალური მანძილი. ასეთი სითბოს გადამცვლელები მოქმედებენ „სუფთა ზონებში“, გარშემორტყმული წვრილი ფილტრებით (HEPA კლასამდე), შესაბამისად, მილისებური სითბოს გადამცვლელის ასეთი გამოთვლა ხორციელდება ზომების მინიმიზაციის აქცენტით.

ფირფიტის სითბოს გადამცვლელები

ამჟამად, ფირფიტა სითბოს გადამცვლელები სტაბილურად მოთხოვნადია. მათი დიზაინის მიხედვით, ისინი მთლიანად იშლება და ნახევრად შედუღებული, სპილენძით შედუღებული და ნიკელზე შედუღებული, შედუღებული და შედუღებული დიფუზიით (შედუღების გარეშე). ფირფიტა სითბოს გადამცვლელის თერმული გამოთვლა საკმაოდ მოქნილია და არ წარმოადგენს რაიმე განსაკუთრებულ სირთულეს ინჟინრისთვის. შერჩევის პროცესში შეგიძლიათ ითამაშოთ ფირფიტების ტიპთან, გაყალბების არხების სიღრმეზე, ფარფლების ტიპთან, ფოლადის სისქესთან, სხვადასხვა მასალებთან და რაც მთავარია, სხვადასხვა ზომის მოწყობილობების მრავალრიცხოვან სტანდარტული ზომის მოდელებთან. ასეთი სითბოს გადამცვლელები არის დაბალი და ფართო (წყლის ორთქლის გასათბობად) ან მაღალი და ვიწრო (გამყოფი სითბოს გადამცვლელები კონდიცირების სისტემებისთვის). ისინი ასევე ხშირად გამოიყენება ფაზური ცვლადი მედიისთვის, მაგალითად, როგორც კონდენსატორები, აორთქლები, დეზეგამათბობლები, წინასწარი კონდენსატორები და ა.შ. ეს ამოცანა ამოსახსნელია და არ წარმოადგენს რაიმე განსაკუთრებულ სირთულეს. ასეთი გამოთვლების გასაადვილებლად, თანამედროვე დიზაინერები იყენებენ საინჟინრო კომპიუტერულ მონაცემთა ბაზებს, სადაც შეგიძლიათ იპოვოთ ბევრი საჭირო ინფორმაცია, მათ შორის, ნებისმიერი მაცივრის მდგომარეობის დიაგრამები ნებისმიერი წმენდისას, მაგალითად, პროგრამა. CoolPack.

თბომცვლელის გაანგარიშების მაგალითი

გაანგარიშების მთავარი მიზანია სითბოს გაცვლის ზედაპირის საჭირო ფართობის გამოთვლა. თერმული (მაცივრი) სიმძლავრე, როგორც წესი, მითითებულია ინსტრუქციებში, თუმცა, ჩვენს მაგალითში, ჩვენ გამოვთვლით მას, ასე ვთქვათ, თავად დავალების შესამოწმებლად. ზოგჯერ ასევე ხდება, რომ შეცდომა შეიძლება შევიდეს წყაროს მონაცემებში. კომპეტენტური ინჟინრის ერთ-ერთი ამოცანაა ამ შეცდომის პოვნა და გამოსწორება. მაგალითად, გამოვთვალოთ "თხევადი-თხევადი" ტიპის ფირფიტა სითბოს გადამცვლელი. დაე ეს იყოს წნევის ამომრთველი მაღალ შენობაში. ზეწოლით აღჭურვილობის განტვირთვის მიზნით, ეს მიდგომა ძალიან ხშირად გამოიყენება ცათამბჯენების მშენებლობაში. სითბოს გადამცვლელის ერთ მხარეს გვაქვს წყალი შემავალი ტემპერატურით Tin1=14 ᵒС და გამოსასვლელი ტემპერატურით Тout1=9 ᵒС, ხოლო ნაკადის სიჩქარით G1=14,500 კგ / სთ, ხოლო მეორეზე - ასევე წყალი, მაგრამ მხოლოდ. შემდეგი პარამეტრებით: Тin2=8 ᵒС, Тout2=12 ᵒС, G2=18 125 კგ/სთ.

სითბოს გადამცვლელის კონსტრუქციული გაანგარიშება
სითბოს გადამცვლელის კონსტრუქციული გაანგარიშება

ჩვენ ვიანგარიშებთ საჭირო სიმძლავრეს (Q0) სითბოს ბალანსის ფორმულის გამოყენებით (იხ. ფიგურა ზემოთ, ფორმულა 7.1), სადაც Ср არის სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე (ცხრილის მნიშვნელობა). გამოთვლების სიმარტივისთვის, ჩვენ ვიღებთ სითბოს სიმძლავრის შემცირებულ მნიშვნელობას Срв=4,187 [კჯ/კგᵒС]. დათვლა:

Q1=14,500(14 - 9)4, 187=303557. 5 [კჯ/სთ]=84321, 53 ვტ=84. 3 კვტ - პირველ მხარეს და

Q2=18 125(12 - 8)4, 187=303557. 5 [კჯ/სთ]=84321, 53 ვტ=84. 3 კვტ - მეორე მხარეს.

გაითვალისწინეთ, რომ ფორმულის მიხედვით (7.1), Q0=Q1=Q2, მიუხედავადრომელ მხარეს გაკეთდა გამოთვლა.

შემდეგ, სითბოს გადაცემის მთავარი განტოლების (7.2) გამოყენებით, ჩვენ ვიპოვით საჭირო ზედაპირის ფართობს (7.2.1), სადაც k არის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი (აღებულია ტოლი 6350 [W/m. 2]), და ΔТav.log. - საშუალო ლოგარითმული ტემპერატურის სხვაობა, გამოითვლება ფორმულის მიხედვით (7.3):

ΔT საშუალო ჟურნალი.=(2 - 1) / ln (2 / 1)=1 / ln2=1 / 0, 6931=1, 4428;

F შემდეგ=84321 / 63501, 4428=9.2 მ2.

როდესაც სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი უცნობია, ფირფიტის სითბოს გადამცვლელის გაანგარიშება ცოტა უფრო რთულია. ფორმულის მიხედვით (7.4), ჩვენ ვიანგარიშებთ რეინოლდსის კრიტერიუმს, სადაც ρ არის სიმკვრივე, [კგ/მ3], η არის დინამიური სიბლანტე, [Ns/m 2], v არის საშუალების სიჩქარე არხში, [მ/წმ], d სმ არის არხის დასველებული დიამეტრი [მ].

ცხრილის მიხედვით, ჩვენ ვეძებთ ჩვენთვის საჭირო Prandtl კრიტერიუმის [Pr] მნიშვნელობას და (7.5) ფორმულის გამოყენებით ვიღებთ ნუსელტის კრიტერიუმს, სადაც n=0.4 - თხევადი გათბობის პირობებში და n=0.3 - თხევადი გაგრილების პირობებში.

შემდეგ, ფორმულით (7.6) ვიანგარიშებთ სითბოს გადაცემის კოეფიციენტს თითოეული გამაგრილებლიდან კედელზე, ხოლო ფორმულით (7.7) ვიანგარიშებთ სითბოს გადაცემის კოეფიციენტს, რომელსაც ვცვლით ფორმულაში (7.2.1) სითბოს გაცვლის ზედაპირის ფართობის გამოსათვლელად.

მითითებულ ფორმულებში λ არის თბოგამტარობის კოეფიციენტი, ϭ არის არხის კედლის სისქე, α1 და α2 არის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტები თითოეული სითბოს მატარებლიდან კედელზე.

გირჩევთ: