3.3.3. Stabilirea regimului de temperaturi

Acest paragraf stabileste temperaturile celor doi agenti termici in subracitorul de tip "teava in teava" la intrare/iesire, diferenta medie logaritmica de temperatura si temperaturile medii corespunzatoare celor doi agenti.

Pentru agentul termic secundar (de racire), temperaturile de intrare/iesire sunt:

- la intrare: t2’ - cunoscut din datele de proiectare,

- la iesire:

     (3.96)

Pentru agentul termic primar (agentul frigorific), temperaturile de intrare/iesire sunt:

- la intrare: t1 - tk (relatia 3.94)

- la iesire:

     (3.97)

Dupa stabilirea temperaturilor de intrare/iesire, se reprezinta diagrama de variatie a temperaturii in lungul suprafetei de schimb de caldura a aparatului (t,S).

Se va nota cu:

- gradul de racire al agentului termic primar;

- gradul de incalzire al agentului termic secundar.

In practica se poate intalni una din variantele de schimbatoare de caldura prezentate in continuare:

echicurent

 

contracurent

echicurent

 

contracurent

echicurent

 

contracurent

Fig. 3.10. Diagrama de variatie a tempraturii in lungul suprafetei

Diferenta medie logaritmica de temperatura () pentru curgerea in echicurent sau contracurent se determina cu relatia (3.2), iar in cazul curgerii mixte sau in curent incrucisat, intervine factorul de corectie (F), astfel:

     (3.98)

Factorul de corectie se citeste din diagramele de curgere pentru diferite schimbatoare de caldura si depinde de variabilele P, R si de schema de curgere a aparatului, prezentand urmatoarele expresii de calcul:

     (3.99)

Ca o regula generala, in calcul nu trebuie utilizati factori de corectie F<0,75. Pentru a creste valoarea lui F, trebuie modificate debitele, sau temperaturile sistemului, sau chiar schema de curgere.

Exista si alte variante de calcul a diferentei medii logaritmice de temperatura:

daca , se poate admite ca variatia reala a temperaturii fluidelor poate fi exprimata printr-o variatie liniara, astfel incat diferenta medie logaritmica de temperatura se poate calcula in mod aproximativ cu media aritmetica, caz in care eroarea de calcul este sub 4%:

     (3.100)

daca , o relatie de calcul aproximativa, cu o eroare maxima de 4%, este:

     (3.101)

daca , relatia cu precizia cea mai ridicata, eroarea fiind de 0,8%, este:

     (3.102)

Pentru calculul temperaturilor medii ale agentilor de lucru, se determina mai intai variatia de temperatura a fiecarui agent si se deosebesc urmatoarele cazuri:

     (3.103)

     (3.104)