Pentru agentul termic primar (agentul frigorific)

In vederea stabilirii regimului de curgere a agentului primar prin spatiul dintre manta si tevi (extratubular), este necesara determinarea sectiunii libere de curgere a acestuia.

In cazul dispunerii pe hexagoane sau cercuri concentrice, se obtine (conform figurii 3.14) pasul dintre tevi t =(1,22…1,37)de pentru tevi din otel, iar pentru tevi cu pereti subtiri din cupru sau alama pasul este t = 1,2de , in ambele cazuri (t-de)=(5…13)mm si un numar maxim "b" de tevi pe diagonala celui mai mare hexagon, sau pe diametrul cercului exterior. Considerand distanta dintre ultimul rand de tevi si peretele mantalei "up" (de obicei up=de), obtinem diametrul interior al mantalei:

     (3.148)

Fig. 3.14. Dispunerea tevilor in fascicul

Dimensiunea obtinuta se ajusteaza la o valoare reala, prevazuta de standardul de tevi pentru constructie si mai departe, in calcule, se va considera aceasta valoare.

Sectiunea libera de curgere a agentului primar este:

     (3.149)

Viteza de curgere a fluidului cald prin aparat va fi:

     (3.150)

Se determina criteriul Reynolds (Re1) cu relatia (3.9), in care diametrul echivalent, conform relatiei (3.8), devine egal cu:

     (3.151)

In timpul curgerii sale prin aparat, agentul frigorific isi schimba starea de agregare.

Dupa modul de formare a fazei lichide pe suprafata de schimb de caldura, se deosebesc doua tipuri principale de condensare: peliculara si nucleica.

Condensarea peliculara (cazul schimbatorului de caldura studiat) apare cand condensul format uda suprafata de schimb de caldura creand o pelicula continua care, sub actiunea fortei gravitationale si de frecare, se deplaseaza pe verticala, marindu-si grosimea.

Curgerea peliculei de condensat poate fi:

- laminara, pentru Re<1600, in cazul peretilor de inaltime mica si debite specifice de condensat reduse; transferul de caldura se realizeaza, in principal, prin conductie termica in pelicula de condensat;

- turbulenta, pentru Re>1600, in cazul peretilor cu inaltime mare si debite specifice de condensat ridicate; procesul de caldura se intensifica prin aparitia turbioanelor care amesteca mai bine condensul in pelicula.