Issiqlik almashinish qurilmalarini hisoblash

Nazariy ma’lumotlar.

1. 
   ISSIQLIK ALMAShINISh QURILMALARINI TEXNIK HISOBLAShNING UMUMIY SXEMASI
   

Issiqlik almashinish qurilmasini hisoblash o’z ichiga berilgan optimal texnologik sharoitlarga to’g’ri keladigan zarur issiqlik o’tkazish yuzasini, qurilmaning turini va konstrukstiyasining normallashgan variantlarini tashlashdan iboratdir. Zarur issiqlik o’tkazish yuzasi issiqlik o’tkazishning asosiy tenglamasidan topiladi [1-5]:
(1)
Berilgan texnologik sharoitlarga mos issiqlik yuklamasi Q ni issiqlik tashuvchi agentlardan birining issiqlik balansi tenglamasidan aniqlanadi.
a) agarda issiqlik tashuvchi agentning agregat holati o’zgarmasa,
(2)
b) to’yingan bug’larning kondensatlari sovitilmasa yoki qaynash paytida
(3)
v) o’ta qizigan bug’larni kondensastiyalanishida, kondensat sovitilgan holda
(4)
bu erda I_bosh - o’ta qizigan bug’ entalpiyasi. Qurilmalar issiqlik qoplamasi bilan o’ralgan bo’lsa, issiqlikning atrof muhitga yo’qotilishi juda kam bo’ladi. Shuning uchun (2) (4) tenglamalarda ular hisobga olinmagan.
Agarda, issiqlik tashuvchi agentning agregat holati o’zgarmasa, uning o’rtacha temperaturasini boshlang’ich va oxirgi temperaturalarning o’rta arifmetik qiymati sifatida hisoblab topish mumkin.
(5)
Issiqlik tashuvchi agentning agregat holati o’zgarsa, issiqlik almashinish yuzasi bo’ylab uning son qiymati qaynash (yoki kondensastiya bo’lish) temperaturasi, bosim va agentning tarkibiga bog’liqdir.
Issiqlik tashuvchi agentlarning harakat yo’nalishlari bir xil va qarama-qarshi yo’lli bo’lgan issiqlik almashinish qurilmalarida oqimlarning o’rtacha temperaturalar farqi (6)- (8) tenglamalardan topiladi.
Qurilmaga kirish va undan chiqishda issiqlik tashuvchi agentlarning katta va kichik farqlarining nisbati katta ( ) bo’lsa:
(6)
bo’lsa, o’rtacha temperaturalar farqi quyidagi formuladan aniqlanadi: (7).
Agar issiqlik tashuvchi agentlarning harakat yo’nalishlari o’zaro kesishsa, o’rtacha temperaturalar farqi quyidagi tenglama orqali aniqlanadi:
(8)
bu erda - muhitlarning temperaturalar nisbatiga bog’liq bo’lgan koeffistient.
Issiqlik almashinish yuzasini aniqlash va qurilmansh konstrukstiyasini tanlash uchun issiqlik o’tkazish koeffistientini hisoblab topish kerak.
Uni hisoblash uchun ushbu formuladan foydalansa bo’ladi:
(9)
bu erda a, va a₂ - issiqlik tashuvchi agentlar tomonidagi issiqlik berish koeffistientlari; - devor materialining issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti; - devor qalinligi; r_1ifd va r_2ifd - devorning ikkala tomonidagi ifloslik qatlamlarining termik qarshiliklari. 9 tenglama tekis va stilindrsimon (R_tash/R_ich < 2) devorlar orqali issiqlik o’tishi jarayoni uchun to’g’ri keladi.
Ma’lumki, a, va a₂ lar hisoblanayotgan issiqlik almashinish qurilma konstrukstiyasining parametrlariga bog’likdir. Shuning uchun bu bosqichda issiqlik o’tkazish koeffistientini yuqori aniqlikda topib bo’lmaydi. Demak, avval taxminiy hisoblar asosida issiqlik o’tkazish koeffistienti aniqlanadi va unga mos yuza va qurilmaning anik konstrukstiyasi topiladi. So’ng esa, issiqlik o’tkazish koeffistienti v zarur issiqlik almashinish yuzasini aniqiovchi hisoblari qilinadi.