Równanie /157/ nie noże być stosowane na przykład w takim przypadku, gdy czynnik gorętszy stenowi kocdensująca para, która dalej schładza się. 7/ takim przypadku obliczenie powierzchni wymiennika przeprowadza się najpierw dla tej części aparatu w której zachodzi kondensacja pary, i oddzielnie dla tej części aparatu w której zachodzi chłodzenie kondensatu.
Jeśli k nie jest stałe, lecz wyraźnie zmienia się zat* to powierzchnię wymiennika należy obliczać ze wzoru
F = | - /158/
H tym celu gradient temperaturowy jednego z płynów dzielimy na szereg zmian odcinkowych. Dla każdej z kolejnych temperatur płynu, posługując się równaniem
+ w.c /t<j — tp/ = V/.C /T>j — Tg/ /”l?9/
wyznacza się temperaturę drugiego płynu, różnicą a t i ciepło o przeniesione na odcinkowej części wymiennika. Areszcie
fi
dla odcinkowych części aparatu wyznacza się cząstkowe współ -czynniki i sumaryczny współczynnik przenikania ciepła. Tak postępując można ułożyć tabelkę
'i
Sys.73. Całkowanie graficzne: wyznaczanie po-
zależności ——- od a i sporzą-dzić wykres tych zależności /patrz rys.73/. Pole pod krzywą, wzięte w granicach od 0 do ą, przedstawia wartość całki
— przedstawia powierzchnię wy wierzchni wymiennika. . _
J nienmka ciepła.
Wyjaśnimy jeszcze wady i zalety współprądu i przeciwprą-du. Uożna udowodnić, że jeśli zachowany te same temperatury płynu gorącego i płynu chłodnego, to zastępczą różnica temperatur przy przeciwprądzie ma wyższą wartość niż we współprą -dzie. A więc, aparat pracujący w przećiwprądzie mając wyższą a t2 wymieni więcej ciepła niż aparat pracujący we współgrą-
dzie. Największą jednak zaletę przećiwprądu stanowi to, że w przećiwprądzie można znacznie wyżej podgrzać płyn chłodniejszy niż we współprądzie. Z tych względów stosowanie przeciwprądu - jest regułą w przemyśle chemicznym. Jednakże, jeśli średnia różnica temperatur obu płynów jest wielokrotnie wyższa od spadku temperatur obu płynów i gradienty temperatur są bardzo wysokie, to stosujemy współprąd. 7Je współprądzie temperatury ścianek /średnie z temperatur obu pły -nów po dwu stronach ścianki/ na dwóch końcach aparatu niezbyt różnią się pomiędzy sobą, co jest korzystne ze względów konstrukcyjnych /rozszerzalność materiałów/.
Zastępcze różnice temperatur dla układów prądów skrzyżowanych oraz kombinowanych podaje odpowiednia literatura.
Niejednokrotnie istotne jest określenie zmian temperatur płynów wzdłuż drogi przepływu w wymienniku /np. chcemy określić jak zmieni się temperatura cieczy chłodzonej, jeśli podwyższymy temperaturę cieczy chłodzącej, a nie oczekujemy istotnych zmian k/. Weźmy pod uwagę różniczkowy odcinek powierzchni wymiennika dP.
Ciepło przeniesione przez |
ten |
odcinek wynosi | |
dq = |
- wm |
dT |
da = ~ T7~n |
dq = |
- w.c.dl; |
dt |
i___do_ 8 . ” w 7 c |
Bys.74. Bóżnice temperatur w wymienniku p-prądowym.
113