OMiUP t2 Gorski
2

5.1.2. WYMIANA CIEPŁA W WYMIENNIKACH

Obszerne i wyczerpujące wiadomości dotyczące teoretycznych podstaw pracy wymienników ciepła znajdują się w wielu ogólnie dostępnych książkach. Dla studentów wyższych uczelni technicznych wydaje się szczególnie godną polecenia książka T. Hoblera „Ruch ciepła i wymienniki".

Ruch ciepła może odbywać się według następujących rodzajów:

—    przewodzenia,

—    unoszenia (konwekcji),

—    promieniowania.

Każdy z nich może występować zarówno oddzielnie jak i łącznie.

W wymiennikach ciepła typu pośredniego mamy do czynienia z przenikaniem ciepła od czynnika o wyższej temperaturze, poprzez dzielącą oba czynniki ściankę, do czynnika o temperaturze niższej.

Rozkładając złożony proces przenikania ciepła na procesy prostsze możemy wyróżnić:

—    ruch ciepła od płynącego czynnika cieplejszego ku ścianie, zwany przejmowaniem (wnikaniem) ciepła, złożony z konwekcji w strumieniu burzliwego przepływu czynnika i przewodzenia w laminamej warstwie granicznej,

—    przewodzenie ciepła przez ściankę (jedno- lub wielowarstwową),

—    ruch ciepła (przejmowanie) od ścianki o wyższej temperaturze ku płynącemu chłodniejszemu czynnikowi, zwany też oddawaniem ciepła, złożony z przewodzenia w laminarnej warstewce granicznej oraz konwekcji w strumieniu burzliwego przepływu czynnika.

5.1.3. RODZAJE WZAJEMNYCH PRZEPŁYWÓW CZYNNIKÓW PODCZAS PROCESU WYMIANY CIEPŁA

Ze względu na kierunek wzajemnego przepływu, czynniki w wymiennikach ciepła możemy podzielić na:

—    przeciwprądowe,

—    współprądowe,

—    o przepływie mieszanym

(krzyżowym, przeciwprądowo-współprądowym itp.).

Główne rodzaje przepływów obrazuje rysunek 5.4. Oprócz uproszczonych schematów wymienników ciepła przedstawione są również wykresy temperatur obu czynników. Z porównania tych przepływów widać, że dla przepływu przeciwprądowego (rys. 5Aa) różnica temperatur At, o którą można podgrzać czynnik chłodniejszy B lub ochłodzić czynnik cieplejszy A, jest znacznie wyższa niż dla współprądowego wymiennika ciepła (rys. 5.4b), przy takiej samej powierzchni wymiany ciepła i takich samych temperaturach wlotowych obu czynników oraz ich masowych natężeniach przepływu.

12