24. Какие основные уравнения лежат в основе теплового расчета теплообменных аппаратов?

В основе теплового расчета теплообменных аппаратов лежат:

- уравнение теплопередачи

Q = k×F×(t₁ - t₂)

где k - коэффициент теплопередачи; F – площадь поверхности теплообмена; t₁ и t₂ - начальная и конечная температуры.

- уравнение теплового баланса

Q = w₁ × f₁ × ₁ × c_p1× (t₁ ^/ - t₁ ^//) = w₂ × f₂ × ₂ × c_p2× (t₂ ^// - t₂ ^/)

где w - скорость жидкости; f – площадь проходного сечения теплообменного аппарата;  - плотность теплоносителя; c_p – массовая теплоемкость;

Здесь индекс (1) означает, что величины отно­сятся к горячей жидкости, а индекс (2) - к холодной. Вто­рым индексом (/) обозначается температура при входе, а индексом ( // ) - при выходе рабочей жидкости из аппарата.

25. Дайте определение водяного эквивалента. Покажите связь между водяными эквивалентами теплоносителей и изменением их температур.

Водяной эквивалент теплоноси­теля W определяет собой количество воды, которое по теплоемкости эквивалентно теплоемкости часового количества рассматриваемой жид­кости, т. е.

W = w × r ×f × c_p = V × r × c_p = G× c_p

где w - скорость; f – площадь проходного сечения теплообменного аппарата;  - плотность теплоносителя; c_p – массовая теплоемкость V – объемный расход теплоносителя; G – массовый расход теплоносителя.

Уравнение теплового баланса с учетом водяного эквивалента принимает вид:

W₁ × dt₁= W₂ × dt₂

dt₁ и dt₂ - изменение температуры теплоносителей.

Связь между водяными эквивалентами теплоносителей и изменением их температур определяется формулой

То есть, отношение изменения темпера­туры рабочих жидкостей обратно пропорционально отноше­нию их водяных эквивалентов.

18