Curs 2 Ecuatii- EIT

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ECUATIILE DE BAZA ALE SCHIMBATOARELOR DE CALDURA - Ecuatia de bilant termic; - Ecuatia generala de transfer de caldura.

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ECUATIILE DE BAZA ALE

SCHIMBATOARELOR DECALDURA

- Ecuatia de bilant termic;

- Ecuatia generala de transfer de caldura.

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Ecuatia de bilant termic

W QQQ ma   21

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Coeficientul de retinere al caldurii:

Fluide bifazice:

Fluide monofazice:

Forme particulare ale

ecuatiei de bilant termic

11

221   1

Q

Q

Q

QQQ   ma

r r 

      

ieeir    T T C T T C  222111      

111   pc M C     

, 222   pc M C     

 [W/K]. 

  W hh M hh M  ieeir  222111      

    W T T c M T T c M  ie pei pr  22221111 

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Ecuatia generala de

transfer de caldura

  W T T  K S Q  s 2121  

 

dS T T  K T T  K    s s

 s

  21

21

W T S  K Qconst  K  med  sS      21.  

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Perete plan:

Coeficientul global de

schimb de caldura

 K m

 R

 R K 

n

ii s

tot  s

 s 2

1,

,

11

 K m

 R R

 K 

d  s p

 pd  s

 s 2

22,1,

1

11

1

  

 

 

2,1,

,

11d  sd  s

o s s

 R R K  K 

 K m

W  K 

 p

 po s 2

21

,11

1

  

 

 

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Perete tubular:

Coeficientul global de

schimb de caldura

 K m

 R R

 K n

i

il tot l 

1

,,

11

 K m

d d 

 R

 R

 K 

ee

d  s

i

e

 pi

d  s

i

2

2,1,

1

1ln

2

11

1

        

 K m

d d 

 K 

ei

e

 pi

lo

21

1ln

2

11

1

      

e

 sd 

i

 sd 

lol    d 

 R

 R

 K  K      

2111

 K m

 K 

 K 

  l 

S  2 

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Valori orientative ale coeficientilor globali deschimb de caldura

Tipul de aparatKs,o  

W/(m2.K)

Preîncălzitor de apă  1100 –  8500

Schimbător apă-apă  850 –  1700

Condensator de abur 1100 –  5600Condensator de freon 280 –  850

Condensator de amoniac 850 –  1400

Condensator de alcool 255 –  680

Răcitor de aer cu aripioare  25 –  55

Încălzitor de aer cuaripioare utilizând abur 28 –  280

Schimbător apă-ulei 110 - 350

Schimbător abur -ulei uşor   170 –  340

Schimbător abur -ulei greu 56 –  170

Schimbător gaze-gaze 10 - 40

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Diferenta medie logaritmica de temperatura

Curgerea în contracurent:  

Curgerea în echicurent:  

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Diferenta medie logaritmica de

temperatura222111   dT c M dT c M Qd   p p

   

  dS T T  K Qd   s 21 

 

22

2

11

1   ; p p   c M 

Qd dT 

c M 

Qd dT 

 

 

 

 

 

221121

11

 p p   c M c M 

Qd T T d 

  dS 

c M c M  K 

T T 

T T d 

 p p s

 

 

 

 

221121

21 11

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Diferenta medie logaritmica de

temperatura

W T S  K 

T T T T 

T T T T S  K Q   ec

med o s

ee

ii

eeiio s  

21

21

2121

ln

 

  o p p

 see

ii S c M c M 

 K T T 

T T  Echicurent 

 

 

 

 

221121

21 11ln

 

ie

 p

ei

 p

T T 

Qc M 

T T 

Qc M 

22

22

11

11 ;

 

    oieei

 s

ee

ii S T T T T Q

 K 

T T 

T T 2211

21

21ln  

ee

ii

eeiiecmed 

T T 

T T 

T T T T T 

21

21

2121

ln

 

ie

ei

ieeiccmed 

T T 

T T 

T T T T T 

21

21

2121

ln

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Cazuri particulare - Diferenta medie logaritmica de temperatura

Variati i monotone de temperatur a:  

T1i

T

S

T1eT2i=T2e=T2s

T

S

T2i

T2e

T1i=T1e=T1s

T

S

T2i=T2e=T2s

T1i=T1e=T1s

 se

 si

eimed 

T T 

T T T T T 

21

21

11

ln

e s

i s

iemed 

T T 

T T T T T 

21

21

22

ln

 s smed    T T T  21  

 

min

max

minmax

lnT 

T T T med 

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Cazuri particulare - Diferenta medie logaritmica de temperatura

ccmed 

cimed    T  F T   

  Variati i nemonotone de temperatura:  

T

S

T2i

T2e

T1sT1i

T1e

TImed

TIIImed

TIImed

I II III

P

F

R = ct.

1,000,5

1,0

0,2

4,0

Tip curgere

Curgerea in curent incrucisat:  

 

 

 

 

ie

ei

ii

ie

T T 

T T 

C  R

T T 

T T 

T  P  f   F 

22

11

2

1

1

2

21

22

max

2 ,    ccmed 

cimed 

ecmed    T T T