APARATE TERMICE
Curs APARATE TERMICE
APARATE TERMICECLASIFICAREA SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
Clasificarea schimbatoarelor de caldura se realizeaza: A) In functie de modul de realizare a transferului de caldura Schimbatoare de caldura cu contact indirect( de suprafata); Schimbatoare de caldura cu contact direct.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
Schimbatoare de caldura cu contact indirect ( de suprafata) Tip recuperativ- Cei doi agenti termici sunt in contact sifluxul termic este unidirectional.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
Tip regenerativ Cei doi agenti termici vin in contact alternativcu suprafata de schimb si fluxul termic isi schimba periodic directia . Cu suprafata fixa Cu suprafata rotativa
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
Schimbatorul de caldura cu strat fluidizat- transferul de cldur are loc ntre un fluid i un material solidcare se deplaseaz sub forma unui strat fluidizat pe lng suprafaa de schimb de cldur . Fluidizarea se realizeaz prin insuflarea unui gaz (de obicei aer) peste materialul solid granulat .
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
Schimbatoare de caldura cu contact directa) Aparate fara umplutura b) Aparate cu umplutura
- transferul de cldur se realizeaz la suprafaa fluidului
pulverizat n picturi fine sau care curge n uvie . transferul termic apare la suprafaa unei pelicule formate pe umplutura schimbtorului.
-
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
B) In functie de tipul constructiv RECUPERATIVE Tubulare Teava in teava; Cu tevi si manta; Cu serpentine.
Plane Cu placi; Spirale; Lamelare.
Cu suprafete extinse Cu tevi nervurate; Cu placi nervurate.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
REGENERATIVE Cu umplutura fixa Cu umplutura mobila Rotative; Cu strat mobil; Cu strat fluidizat.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
C)In funcie de starea de agregate a agenilor termici aparate fr schimbarea strii de agregare a agenilor termici; aparate cu schimbarea strii de agregare a unui agent termic; aparate cu schimbarea strii de agregare a ambilor ageni termici.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
D)In funcie de modul de realizare a curgerii Echicurent; Contracurent; Curent ncruciat ; Curent compus.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
Tipuri principale de curgere a) contracurent; b) echivalent; c)curent ncruciat ambele fluide amestecate; d) curent ncruciat un fluid amestecat i cellalt neamestecat; e) curent ncruciat ambele fluide neamestecate.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
Curgerea n curent ncruciat cu ambele fluide neamestecate a) schema; b) variaia temperaturii .
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
Curgerea compus a) o trecere prin manta i dou treceri prin evi;b) dou treceri prin manta i patru treceri prin evi; c) o trecere prin manta i trei treceri prin evi; d) trei treceri prin manta si ase treceri prin evi .
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
E) In funcie de destinaie Prenclzitoare; Rcitoare; Vaporizatoare; Generatoare de vapori; Rcitoare frigorifice; Condensatoare; Boilere etc.Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
F) In funcie de material Metalice, avnd suprafaa de schimb de cldurrealizat din Font; Oel; Cupru; Alam; Oel inoxidabil; Titan, e.t.c.
Nemetalice, cum sunt ceramice; sticl; grafit ; materiale plastice.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
G) In funcie de natura agentilor termici
Aparate lichid lichid ; Aparate gaze ( vapori)- lichid; Aparate gaze-gaze.
Curs APARATE TERMICE
Clasificarea schimbatoarelor de caldura
H) In funcie de pozitia aparatului
Aparate verticale;
Aparate orizontale;
Curs APARATE TERMICE
APARATE TERMICE AGENTI TERMICI
Curs APARATE TERMICE
Agenti termici
Agenti termici utilizati in schimbatoarele de caldura Aburul ; Apa; Gazele de ardere; Aerul; Agenti frigorifici; Uleiurile; Solutii de saruri; Amestecuri de lichide; Metale topiteCurs APARATE TERMICE
Agenti termici
Conditii ale agentilor termici Conductivitate termica mare; Densitate si caldura specifica mare; Vascozitate dinamica mica; Caldura latenta de vaporizare mare; Stabilitate termica si neagresivitate chimica; Sa nu fie toxic; Sa nu formeze depuneri
Curs APARATE TERMICE
Agenti termici
APA Avantaje Coeficient mare de transfer de ( >1000W/m2K ) Caldura latenta de vaporizare mare; Caldura specifica mare; Permite reglaj calitativ si cantitativ.
Dezavantaje Necesita instalatii de pompare; Temperatura depinde de presiune; Formeaza depuneri pe suprafetele de contact; Ingheta la temperaturi negative.Curs APARATE TERMICE
Agenti termici
ABURUL Avantaje Coeficient foarte mare de transfer de caldura ( >10000W/m2K); Caldura latenta de condensare mare; Usor de transportat.
Dezavantaje Temperatura depinde de presiune ( se utilizeaza la t1500 K la pres. atmosferica); Circulatie asigurata prin tiraj natural.
Dezavantaje Coeficient de transfer termic mic; Posibilitate redusa de transport; Caldura specifica mare; Reglaj termic dificil.Curs APARATE TERMICE
Agenti termici
AERUL Avantaje Independenta temperaturii de presiune ; Circulatie asigurata prin tiraj natural.
Dezavantaje Coeficient de transfer termic mic; Posibilitate redusa de transport; Caldura specifica mare; Reglaj termic dificil; Necesita instalatii mecanice de transport.
Curs APARATE TERMICE
Agenti termici
AGENTI FRIGORIFICI Avantaje Pot condensa ( vaporiza) la temperaturi negative; Coeficient de transfer termic mare.
Dezavantaje Necesita etanseitate perfecta; Caldura latenta de vaporizare mica; Cost ridicat.
Curs APARATE TERMICE
APARATE TERMICECALCULUL TERMIC AL SCHIMBTOARELOR DE CLDURECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC
Curs APARATE TERMICE
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC
Ecuaia bilanului termic ; Ecuaia transferului de cldur.
Curs APARATE TERMICE
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC
Ecuaia bilanului termic Q1 = Q2 + Qma , [W]
Q1, Q2, Qma sunt fluxurile termice cedate de agentul primar, primite de agentul secundar, respectiv pierderile n mediul ambiant, in [W]
Curs APARATE TERMICE
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC
Q r = 2 Q 1Vom defini coeficientul de reinere a cldurii n aparat r , ca raportul ntre fluxul termic primit de agentul secundar i cel cedat de agentul primar
Curs APARATE TERMICE
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC
rQ =Qsau:
1
2
M i Msunt debitele de agent primar i 1 2 secundar, n kg/s h1i, h1e, h2i, h2e - entalpiile agentului primar respectiv secundar la intrarea respectiv ieirea din aparat, n J/kgCurs APARATE TERMICE
r M h h = M h h 1 1i 1e 2 2e 2i
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC n cazul n care cei doi ageni termici nu i modific starea de agregare
T T =M c T r M c T 1 p1 1i 1e 2 p2 2e 2i
Curs APARATE TERMICE
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC
Sau
rC T T =C T T1 1i
1e
2 2e
2i
i sunt capacitile termice C =M c C =M c 1 1 p1 2 2 p2ale agentului primar i secundar, n W/K;
T1i , T1e , T2i , T2e - temperaturile agentului termic
primar, respectiv secundar la intrarea, respectiv la ieirea din aparat, n K ;
cp1 i cp2- caldurile specifice medii ale agentului primari secundar, n J/(kgK).
Curs APARATE TERMICE
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC
Ecuaia transferului de cldur n aparat
Q = S K s (T1T 2) 1 2Q1-2 este fluxul termic transmis de agentultermic primar, catre agentul termic secundar, n W; S - suprafaa de transfer de cldur, n m2 ; Ks -coeficientul global de transfer de cldur, n
W /(m2K).Curs APARATE TERMICE
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMIC Valoarea medie a produsului ntre coeficientul global de transfer de cldur i diferena de temperatur se definete
s K ( T1 T2 )dS k ( T1 T2 ) = SS S
Curs APARATE TERMICE
ECUAIILE DE BAZ ALE CALCULULUI TERMICPresupunnd o valoare constant a coeficientului global de transfer de cldur n lungul aparatului, ecuaia transferului de cldur are forma
Q = KsST 12 medunde Tmed este diferena medie de temperatur n lungul suprafeei de schimb de cldur.
Curs APARATE TERMICE
APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
n cazul suprafeelor plane de transfer de cldurKs = 1 R stot = 1 n R si 1
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
K
s
=
+ +R + R 1p sd 1 1 p
1
sd 2
+
12
[W/m 2K]
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
1 i 2 sunt coeficienii de convecie pentru fluidul primar i secundar, n[ W/m2xK]; R s d1, Rsd2 - rezistenele termice de suprafa ale depunerilor pe partea fluidului primar, respectiv secundar, n [m 2xK/W] ; p, p- grosimea, respectiv conductivitatea termic a peretelui, n m, respectiv [W/mxK ]
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
Variaia temperaturii i rezistenele termice pentru perete planCurs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
Notnd cu Kso coeficientul global de transfer de cldur a aparatului fr depuneri
K
so
=
+ 1 + 1p 1 p
1
2
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
se poate scrie
1
K
=s
1
K
+ Rsd 1 + Rsd 2so
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
Pentru peretele tubular se utilizeaz deobicei coeficientul global linear de transfer de cldur
K
l
=
1
R1
s
=li
1
R + 1 + d d 21i sd 1 i 1
p
d +R + 1 ln d d d e i sd 2 e e
2
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
Variaia temperaturii i rezistenele termice pentru perete cilindricCurs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
Coeficientul global linear de transfer de cldur a aparatului curat este
K lo =
1 1 di 1 + 1 2 P ln de di + 1 d e 2[W/m.K]
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
Rezult c1 Ke = 1 K lo + R sd1 di + R sd2 d e
[W/m 2.K]
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
n cazul peretelui nervurat coeficientul global de schimb de cldur al aparatului curat, raportat la suprafaa nenervurat S1 este
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
K
s1
=
+S 1 + S1p 1 1 p 2
1
[W/m2.K],
2 red
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
iar n cazul raportrii la suprafaa extins S2
K
= s1
+ 11
1p p
S 1 + S 1 2
2 red
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
unde:
2 red
=
( S nn + S n ) 2n
S
2
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA
S nn, S n sunt suprafaa dintre nervuri, respectiv suprafaa nervurilor, n m 2; S 2 = S nn + S n - suprafaa total a pereteleui nervurat, n m 2; n
- randamentul nervurilor
Curs APARATE TERMICE
COEFICIENTUL GLOBAL DE SCHIMB DE CALDURA Valori orientative ale coeficientului global de transfer de cldurTipul de aparat [W/(M2K)]
Prenclzitor de ap Schimbtor ap-ap apCondensator de abur Condensator de freon Condensator de amoniac Condensator de alcool Rcitor de aer cu aripioare Inclzitor de aer cu aripioare utiliznd abur Schimbtor ap-ulei apSchimbtor abur-ulei uor aburSchimbtor abur-ulei greu aburSchimbtor abur-kerosen sau gazolin aburSchimbtor gaze-gaze gaze-
1100 8500 850 1700 1100 5600 280 850 850 1400 255 680 25 55 28 280 110 350 170 340 56 170 280 1140 10 40
Curs APARATE TERMICE
APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURA
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURA
n cazul n care agenii termici nu i schimb starea de agregare, ecuaiile bilanului termic i transferului de cldur pentru un element de suprafa dS, n ipoteza pierderilor neglijabile de cldur n mediul ambiant ( r= 1) sunt:
dQ = M 1c p1dT1 = M 2 c p 2 dT2
dQ = K s (T1 T2 )dS
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURA
Variaia temperaturii n lungul suprafeei pentru curgerea n echicurent
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURA
Variaia temperaturii n lungul suprafeei pentru curgerea n contracurentCurs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURADin ecuatia de bilant termic
dT 1 =
dQ
Mc1
dTp1
2
=
dQ
M c2
p2
d (T T1
2
) = dQ(
1
p1
1
)p2
Mc
Mc
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURAnlocuind dQ
d (T 1T 2) T 1T 2
= Ks(
1
p1
1
)dSp2
Mc1
M 2c
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURA Prin integrarea ecuaiei, pentru curgerea n echicurent rezult
T 1i T 2i ln T 1e T 2e
=
K
s
(
1
p1
1
Mc1
M 2c
) Sop2
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURADar din bilanul termic al aparatului
Q M 1 c p1 = T 1i T 1e
M2 c p2 = T
Q 2e
T 2i
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURA nlocuind , rezultT1 T 2i K i ln = s ( T1i T1e + T 2e T 2i ) S o T1e T 2e Qsau
Q=
KSs
(T 1i T 2i ) (T 1e T 2 e)o
T T ln T T1i 1e
2i 2e
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURADiferena medie de temperatur ntre cei doi ageni termici, pentru curgerea n echicurent este:
t med =ec
(T 1i T 2i ) (T 1e T 2 e)
T T ln T T1i 1e
2i 2e
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURAPrin integrarea ecuatiei pentru curgerea in contracurent, diferena medie de temperatur va fi:
t med =cc
(T 1i T 2 e) (T 1e T 2i )
T T ln T T1i 1e
2e 2i
Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURAPentru ca numrtorul i numitorul s fie totdeauna pozitivi relaia general pentru t med* este:
T med
= T
ln T max
max
T minmin
T
T max i T min sunt diferenele de temperatur maxim i minim intre agentii termici la intrarea, respectiv iesirea din aparat. Relaia este valabil numai pentru variaii monotone ale temperaturilor n lungul aparatuluiCurs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURA
Variante de variaie a temperaturii n lungul suprafeei (a) fluidul primar nu i schimb starea de agregare iar cel secundar vaporizeaz; (b) fluidul primar condenseaz iar cel secundar se nclzete;.Curs APARATE TERMICE
DIFERENTA MEDIE DE TEMPERATURA
Variante de variaie a temperaturii n lungul suprafeei (c) fluidul primar condenseaz, iar cel secundar vaporizeaz; (d) fluidul primar se desupranclzete, condenseaz i se subrcete, iar fluidul secundar se nclzete.Curs APARATE TERMICE
APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
pierderi de caldura in procesul de transfer de caldura, datorita diferentei finite de temperatura intre agentii termici; pierderi de presiune datorita invingerii rezistentelor hidraulice la curgerea agentilor termici prin aparat; pierderi de caldura in mediul ambient prin peretii sau izolatia termica a aparatului.
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
COEFICIENTUL DE RETINERE A CALDURII
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Qp Q2 r = = 1 Q1 Q1Q 2- fluxul de caldura preluat de fluidul rece Q 1- fluxul de caldura cedat de fluidul cald Q p -reprezinta fluidul de caldura pierdut in mediul ambient, in W
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Cu ajutorul coeficientului sunt evaluate pierderile de caldura in mediul inconjurator prin peretii sau izolatia termica a schimbatorului de caldura
r
= 0.980.9995, limita superioara fiind
unitatea.
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
RANDAMENTUL TERMODINAMIC
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Q2 G2 c p 2 (t 2e t 2i ) G2 (i2 e i2i ) td = 0 = = 0 Q1 G1c p1 (t1i t1 ) G1 (i1i i10 )Q2 - fluxul de caldura transmis agentului rece, in W; Q01 - fluxul de caldura transportat de agentul cald, in W; t01- temperature de referinta a mediului ambient, in 0C; i01 - entalpia agentului cald la temperatura , in J/Kg
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Marimea reprezinta fluxul de caldura pe care fluidul cald il poate transmite intr-un proces de transfer de caldura pana la echilibrul cu mediul ambiant la care fluidul cald are temperatura si entalpia
.
Acest mod de definire permite ca , cu ajutorul randamentului termodinamic, sa se evalueze gradul de utilizare a caldurii transportate de agentul cald.
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
EFICIENTA TERMICA
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Eficienta termica, se defineste ca raportul dintre sarcina termica reala Q a aparatului dat si sarcina termica maxima posibila Qmax, corespunzatoare aparatului in contracurent cu suprafata de schimb de caldura infinita
W1 (t1i t1e ) Q W2 (t 2e t 2i ) = = = Qmax Wmin (t1i t 2i ) W (t t ) min 1i 2iW min reprezinta capacitatea termica minima dintre W 1=G W 2=G 2 x c p2, in W/ 0C.Curs APARATE TERMICE 1
xc
p1
si
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
NUMARUL DE UNITATI DE TRANSFER DE CALDURA
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Numarul de unitati de transfer de caldura NTC se defineste, pentru un fluid, prin relatiile echivalente
k S 0 ti t e 1 NTC = k ( S )dS = = W W tmkti tereprezinta valoarea medie a coeficientului global de transfer de caldura valoarea absoluta a diferentei intre temperaturile de intrare si de iesire a fluidelor din aparat.
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Marimea NTC este un parametru care caracterizeaza posibilitatile de transfer de caldura ale aparatului. Semnificatia lui fizica este aceea de lungime termica, prin asociatie cu lungimea canalului parcurs de fluid in aparat. Ca regula, performatele unui aparat se imbunatatesc prin cresterea valorii NTC.Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
PIERDEREA SPECIFICA DE PRESIUNE
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Pierderea specifica de presiune, Psp , se defineste ca raportul dintre pierderea de presiune a fluidului cald sau rece, in bar, si numarul de unitati de transfer de caldura NTC pentru fluidul respectiv
p p Psp = = NTC K s S W
[bar]
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Marimea PSP exprima legatura dintre pierderea de presiune P la curgerea unui agent termic prin aparat si posibilitatile de transfer ale aparatului NTC raportate la fluidul respectiv Pierderea specifica de presiune are valori optime pentru fiecare tip de fluid; astfel, pentru schimbatoarele de caldura apa-apa, valorile recomandate sunt: PSP = 0,15-0,50 bar.Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
RANDAMENTUL EXERGETIC
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Randamentul exergetic, ex, reprezinta raportul dintre variatia de exergie a fluidului rece E2 si variatia de exergie a fluidului cald E1
E p E 2 E 2 e E 2 i G 2 ( e 2 e e 2 i ) ex = = = = 1 E1 E1i E1e G1 (e1i e1e ) E1
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA E 1i, E 1e- fluxul de exergie al agentului cald la intrarea, respectiv la iesirea din aparat, in W; E 2i , E 2e-fluxul de exergie al agentului rece la intrarea, respectiv la iesirea din aparat, in W; G 1, G 2- debitul de agent cald , respective agent rece, in kg/s; e1i, e1e- exergia specifica a fluidului cald la intrarea, respectiv iesirea din aparat, in J/kg; e2i ,e2e- exergia specifica a fluidului rece la intrarea, respective iesirea din aparat, in J/kg; Ep
fluxul de exergie pierdut de aparat, in W.
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Exergia specifica a unui fluid cu presiunea p si temperatura t se calculeaza cu relatia: e= (i i0 )-To(s so ) [J/kg]
i si s reprezinta entalpia specifica, in j/(kg.k),respectiv entropia la parametrii p si T; To-temperatura de referinta a mediului ambiant , in K; io si so- entalpia specifica, respectiv entropia specifica a fluidului la temperatura de To ;
Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Corespunzator celor trei categorii de pierderi dintr-un schimbator de caldura, mentionate anterior, fluxul de exergie pierdut de un aparat se determina cu relatia:
Ep= Esch + E p + E
med
[W]
E sch pierderea de exergie datorita ireversibilitati schimbului de caldura la diferenta finita de temperatura, in W; E p pierderea de exergie corespunzatoare pierderii de presiune a agentului cald si rece in aparat, in W; Emed- pierderea de exergie produsa de pierderea de caldura a aparatului in mediul ambiant, in W ;Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
T0 T E sch = xQ T1T2E p = E p1 + E p2 = T0 T xN1 + 0 xN 2 T1 T2
[W]
[W]
T E med = Q p 1 0 T1 T1
[W]
T 0- temperatura de referinta a mediului ambiant, in K; si T 2- Temperaturile medii ale agentuluicald si , respectiv , rece in K T diferenta medie de temperatura intre agentii termici, in K; Q- sarcina termica a aparatului, in W; N1, N2 - puterea de pompare prin aparat a agentului cald, respectiv rece, in W; Qp- fluxul de caldura pierdut in mediul ambiant, in W.Curs APARATE TERMICE
INDICI DE CALITATE AI SCHIMBATOARELOR DE CALDURA
Randamentul exergetic este un indice care caracterizeaza complet functonarea unui schimbator de caldura, tinand seama de toate pierderile aparatului (transfer ireversibil de caldura, pierderile de presiune ale fluidelor, pierderi de caldura in mediul ambiant.)
Curs APARATE TERMICE
APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Schimbatoare de caldura cu suprafata primara Schimbatoare de caldura cu suprafata secundara
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU SUPRAFATA PRIMARA 1. Placi si garnituri 2. Placi sudate sau lipite 3. Asamblaje speciale
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU SUPRAFATA SECUNDARA
1. Placi presate 2. Placi lipite
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Presiuni de lucru 6-20bar Temperatura max 150 oCConstructie : plci metalice prevzute cu garnituri i strnse cu tirani Curgeri : in contracurent si echicurent
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI SI GARNITURI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI SI GARNITURI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI Materialele din care se realizeaza placile depind de natura agentilor de lucru, iar cele mai utilizate sunt:
-
oteluri inoxidabile; aliaje de aluminiu; aliaje de titan; aliaje cupru-nichel.
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI Grosimea placilor poate sa varieze intre 0,61,1 mm, sau chiar mai mult. Pentru garnituri se pot utiliza de asemenea mai multe materiale in functie de temperaturile de lucru:nitril (tmax = 110 C); butil (tmax = 135 C); etilen-propilen (tmax = 155 C); Viton (tmax = 190 C);
Domeniul temperaturilor de lucru pentru aceste aparate poate sa varieze intre 50+190 C.Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Presiunile nominale maxime de lucru pot sa ajunga pana la 1620 bar, iar diferenta maxima dintre presiunile circuitelor poate sa ajunga pana la 912 bar si in mod exceptional la 20 bar.
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Circulaia agenilor de lucru n interiorul schimbtorului de cldur se realizeaz n mai multe variante: circulaie cu o singura trecere pe ambele fluide (figura 4 a), circulaie cu mai multe treceri simetrice (figura 4 b), montaj n Z cu racorduri intrare-ieire pe ambele pri (figura 4 c), circulaie cu mai multe treceri asimetrice (figura 4 d), montaj n U cu racordurile pe o parte (figura 4 e). Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI SCHIMBATOARELE CU PLACI SUDATE SAU LIPITE
Presiunile nominale maxime pot sa ajunga pana la 3040 bar Temperaturi intre care pot sa lucreze 200+200 CCurs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Compactitatea i grosimea redus a plcilor permit ca aceste aparate, foarte uoare s fie montate direct pe tubulatura de racordare a schimbtorului, fr suport metalic sau fundaie.
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
SCHIMBATOARELE CU PLACI BRAZATE Sunt realizate cu placi din otel inoxidabil asamblate prin brazare (lipire) cu ajutorul unui aliaj pe baza de cupru, in cuptoare sub vid
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Se pot utiliza ca vaporizatoare sau ca schimbatoare interne de caldura, dar numai pentru agenti curati, deoarece nu se pot curata decat prin spalare chimica. Compactitatea acestor aparate este foarte mare.
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
Schimbtoarele cu suprafa secundarSunt constituite dintr-un set de tole (mai des ntlnite tip fagure) separate de plci plane. Pentru aplicaii n care unul dintre agenti este aerul atmosferic aceste schimbtoare sunt fabricate din materiale uoare (aluminiu) iar pentru aplicaii n criogenie sau n aeronautic, materialele utilizate sunt aluminiul sau oelul inoxidabil.Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACIPentru a caracteriza performanele i a alege tipul de plci pentru un schimbtor de cldur se utilizeaz n general urmtorii parametri: debitele primare i secundare ce determin dimensiunile tubulaturii de racordare a schimbtorului i permit alegerea tipului de plac i stabilirea numrului de plci; Numrul de uniti de Transfer de Cldur (NTC), ce caracterizeaz performanele termice ale aparatului ; Pierderile de presiune sunt, n general, impuse de utilizator i impun n unele cazuri alegerea dimensiunilor plcilor.Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI
DIMENSIUNILE I PARAMETRI GEOMETRICI AI SCHIMBATOARELOR DE CLDUR
Curs APARATE TERMICE
SCHIMBATOARE DE CALDURA CU PLACI - unghiul de ondulare format ntre direcia principal de curgere i de direcia de ondulare (=90 pentru plci cu caneluri drepte,
Top Related