Определение коэффициента удержания тепла в рекуперативных теплообменных аппаратах

Коэффициент удержания тепла учитывает потери тепла в окружающую среду. Он определяется по следующей формуле:

, (5.1)

где Q – тепловая нагрузка, передаваемая в теплообменном аппарате от первичного теплоносителя к вторичному, Вт;

Q_п. – потери тепла в окружающую среду, Вт.

Между наружной поверхностью теплообменного аппарата и окружающей средой происходит процесс сложного теплообмена, так как часть тепла передается путем естественной конвекции, а другая часть – путем излучения.

Качественной характеристикой процесса теплообмена от наружной поверхности стенки к воздуху является суммарный коэффициент теплоотдачи

, Вт/(м²К), (5.2)

где α_к – коэффициент теплоотдачи, учитывающий передачу тепла теплопроводностью и конвекцией, Вт/(м²К);

α_л – коэффициент теплоотдачи, учитывающий передачу тепла излучением, Вт/(м²К).

Потери тепла в окружающую среду определяются по формуле

, Вт, (5.3)

где τ_н – температура наружной поверхности корпуса теплообменного аппарата, ºС;

t_н – температура воздуха в помещении, ºС.

Поверхность корпуса пароводяного водонагревателя находится по формуле

, м², (5.4)

где Д_н – наружный диаметр корпуса теплообменного аппарата, м;

L_к – длина теплообменного аппарата, м.

Для пароводяного теплообменного аппарата температуру наружной поверхности корпуса τ_н следует принять равной температуре пара. Температура воздуха в помещении принимается по заданию.

Для определения величин α_к и α_л необходимо рассмотреть основные положения теории конвективного теплообмена и теплообмена излучением между твердыми телами.