1,755 matches
-
colectoare. Centralele nucleare produc curent electric folosind turbine cu abur, exact ca termocentralele. Primele centrale nucleare aveau reactoarele răcite cu gaze (erau de tip GCR, AGR, respectiv HTGR), iar aburul era produs în vaporizatoare cu serpentine, foarte asemănătoare cu a schimbătoarelor de căldură folosite în generatoarele de abur cu combustibili fosili. La centralele nucleare cu două circuite, la care reactoarele sunt răcite cu apă sub presiune (de tip PWR, inclusiv CANDU), aburul care acționează turbinele este produs cu ajutorul generatoarelor de abur
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
combustibili fosili. La centralele nucleare cu două circuite, la care reactoarele sunt răcite cu apă sub presiune (de tip PWR, inclusiv CANDU), aburul care acționează turbinele este produs cu ajutorul generatoarelor de abur pentru centrale nucleare. Acestea sunt în principiu tot schimbătoare de căldură, care transmit căldura din circuitul primar (al reactorului nuclear) apei din circuitul secundar, pe care o vaporizează. Ele trebuie să satisfacă la cel mai înalt nivel cerințele de fiabilitate și disponibilitate (MTBF), fapt care se obține prin alegerea
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
freonul folosit ca agent frigorific. Vaporizatoarele de acest tip sunt formate din țevi orizontale sau verticale. Cele cu țevi orizontale sunt mai simple, iar cele cu țevi verticale mai eficiente din punct de vedere al schimbului de căldură. În cazul schimbătoarelor de căldură recuperative în care cele două medii între care se transmite căldura sunt fluide (cazul obișnuit), calculul căldurii transmise se bazează pe o relație de bilanț. Deoarece schimbătoarele se pot izola termic bine, pierderile pot fi considerate foarte mici
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
eficiente din punct de vedere al schimbului de căldură. În cazul schimbătoarelor de căldură recuperative în care cele două medii între care se transmite căldura sunt fluide (cazul obișnuit), calculul căldurii transmise se bazează pe o relație de bilanț. Deoarece schimbătoarele se pot izola termic bine, pierderile pot fi considerate foarte mici, ca urmare se consideră că căldura cedată de fluidul cald este egală cu cea care transmisă prin peretele despărțitor și este egală cu cea primită de fluidul rece. Metoda
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
bazează pe "diferența medie logaritmică de temperatură" formula 1. Se obișnuiește să se noteze cu 1 fluidul cald, iar cu 2 fluidul rece. Intrările sunt notate cu ′ (prim), iar ieșirile cu ″ (secund). Cu aceste convenții, temperatura fluidului cald la ieșirea din schimbător este notată formula 2. Fluxul termic cedat de fluidul cald este: cel primit de fluidul rece este: iar cel transmis: Primele două relații stabilesc legături între natura, debitele și temperaturile celor două fluide, iar a treia permite dimensionarea suprafeței formula 6 necesară
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
urmare suprafața de schimb de căldură este calculată ca și când ar fi plană, caz în care formula 11. Relația pentru calculul coeficientul global de transfer termic se simplifică la: Diferența medie logaritmică de temperatură depinde de tipul curgerii. Intuitiv, cel mai simplu schimbător de căldură este cel cunoscut drept „țeavă în țeavă”, prezentat în prima figură a articolului. Peretele despărțitor dintre fluide este țeava interioară. În acest caz, cele două fluide pot curge de-a lungul țevii în același sens, curgere numită "în
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
cunoscută în bibliografia română ca metoda ε-NTC ("Număr de unități de Transfer de Căldură"), respectiv ca metoda eficienței termice, a fost propusă prima dată în 1955 de către Kays și London ca o metodă de a determina parametrii de funcționare a schimbătoarelor de căldură deja construite, pe baza comparării posibilităților lor. Ulterior ecuațiile eficienței au fost completate pentru schimbătoare de căldură în echicurent și contracurent inclusiv pentru cazul în care fluidele curg cu viteze relativ mari. În acest caz, modificările care intervin
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
eficienței termice, a fost propusă prima dată în 1955 de către Kays și London ca o metodă de a determina parametrii de funcționare a schimbătoarelor de căldură deja construite, pe baza comparării posibilităților lor. Ulterior ecuațiile eficienței au fost completate pentru schimbătoare de căldură în echicurent și contracurent inclusiv pentru cazul în care fluidele curg cu viteze relativ mari. În acest caz, modificările care intervin în energia cinetică a fluidelor au un efect semnificativ asupra câmpurilor termice. S-a stabilit că eficiența
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
stabilit că eficiența depinde de mărimile adimensionale care compară fluxul termic prin perete cu fluxurile termice maxime posibil pe părțile caldă, respectiv rece, și de patru mărimi adimensionale care descriu influența distribuției energiei cinetice pe părțile caldă, respectiv rece a schimbătorului. Eficiența schimbătoarelor de căldură poate fi calculată cu relații de forma formula 19 adaptate pentru fiecare tip de curgere. Exemple de astfel de relații: Deoarece relații ca ultima sunt greu de folosit în practică fără un calculator electronic și un software
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
eficiența depinde de mărimile adimensionale care compară fluxul termic prin perete cu fluxurile termice maxime posibil pe părțile caldă, respectiv rece, și de patru mărimi adimensionale care descriu influența distribuției energiei cinetice pe părțile caldă, respectiv rece a schimbătorului. Eficiența schimbătoarelor de căldură poate fi calculată cu relații de forma formula 19 adaptate pentru fiecare tip de curgere. Exemple de astfel de relații: Deoarece relații ca ultima sunt greu de folosit în practică fără un calculator electronic și un software corespunzător, aceste
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
folosit în practică fără un calculator electronic și un software corespunzător, aceste relații sunt prezentate și sub formă de nomograme, ca în figura alăturată, nomogramă aplicabilă, de exemplu, unui radiator de mașină. În relațiile de mai sus: formula 23 este eficiența schimbătorului, raportată la fluidul cald, formula 24 este eficiența schimbătorului, raportată la fluidul rece, formula 25 este numărul de unități de transfer raportate la fluidul cald, formula 26 este numărul de unități de transfer raportate la fluidul rece, formula 27 este raportul fluxurilor capacităților termice
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
un software corespunzător, aceste relații sunt prezentate și sub formă de nomograme, ca în figura alăturată, nomogramă aplicabilă, de exemplu, unui radiator de mașină. În relațiile de mai sus: formula 23 este eficiența schimbătorului, raportată la fluidul cald, formula 24 este eficiența schimbătorului, raportată la fluidul rece, formula 25 este numărul de unități de transfer raportate la fluidul cald, formula 26 este numărul de unități de transfer raportate la fluidul rece, formula 27 este raportul fluxurilor capacităților termice ale fluidelor, raportat la fluidul rece, formula 28 este
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
raportul fluxurilor capacităților termice ale fluidelor, raportat la fluidul rece, formula 28 este raportul fluxurilor capacităților termice ale fluidelor, raportat la fluidul cald. Relațiile de mai sus permit, bineînțeles, nu numai „verificarea eficienței”, adică determinarea parametrilor de funcționare posibili pentru un schimbător de căldură deja construit, ci și dimensionarea sa la proiectare. La calculul numeric, unde geometriile reale ale schimbătoarelor de căldură modelate sunt discretizate, ambele metode conduc la același rezultat numeric. Metoda ε-NTU este mai stabilă, este convergentă în orice situație
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
raportat la fluidul cald. Relațiile de mai sus permit, bineînțeles, nu numai „verificarea eficienței”, adică determinarea parametrilor de funcționare posibili pentru un schimbător de căldură deja construit, ci și dimensionarea sa la proiectare. La calculul numeric, unde geometriile reale ale schimbătoarelor de căldură modelate sunt discretizate, ambele metode conduc la același rezultat numeric. Metoda ε-NTU este mai stabilă, este convergentă în orice situație, însă timpul de calcul este de câteva ori mai mare. Metoda LMTD necesită o inițializare mai îngrijită și
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
nervurii, expresiile sale găsindu-se în bibliografie, formula 38 este conductivitatea termică a materialului nervurii, formula 39 este grosimea nervurii. În general, pentru nervuri corect proiectate, cu grosime corespunzătoare, randamentul nervurii depășește 85%, deci nervurarea mărește efectiv suprafața de schimb de căldură. Schimbătoarele de tip regenerativ, cunoscute și sub numele de "recuperatoare intermitente", sunt caracterizate prin faptul că transferul termic de la fluidul cald spre fluidul rece se face prin intermediul unei "umpluturi", care este încălzită periodic de fluidul cald, iar apoi cedează căldura primită
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
unei "umpluturi", care este încălzită periodic de fluidul cald, iar apoi cedează căldura primită fluidului rece. Uzual umplutura este din materiale ceramice sau din materiale metalice, de obicei oțel. Curgerea fluidelor este organizată de obicei în contracurent. Cele mai cunoscute schimbătoare de căldură regenerative sunt cele de tip Cowper și preîncălzitoarele rotative ale generatoarelor de abur energetice și ale unor turbine cu gaze. Regeneratoarele Cowper se folosesc în metalurgie, la preîncălzirea aerului introdus în furnale. În furnal trebuie realizată o temperatură
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
cu conținut mare de sulf, în partea finală a preîncălzitorului poate să apară coroziunea produsă de acizii sulfuros (HSO) și sulfuric (HSO). Pentru evitarea coroziunii, în această zonă se poate folosi o umplutură ceramică sau din sticlă. Deși fenomenele din schimbătoarele de căldură sunt variabile în timp (nestaționare), valorile parametrilor oscilează în jurul unor valori medii. În practică, la calculul termic al regeneratoarelor se folosesc aceleași relații ca și în cazul recuperatoarelor, folosind valorile medii ale parametrilor și introducând eventual unele corecții
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
coroziunea. La gaze, coeficienții de transfer termic gaz-perete sunt mult mai mici decât la lichide, ceea ce necesită suprafețe de schimb de căldură mai mari. Porozitatea mare a umpluturii și suprafața de schimb de căldură mare oferită le fac ideale pentru schimbătoarele gaz-gaz. Principalul dezavantaj al regeneratoarelor este faptul că nu se poate evita un oarecare grad de amestec între fluide. Întotdeauna fiecare dintre fluide va conține o mică cantitate din celălalt fluid. La preîncălzitoarele rotative, partea de fluid care se amestecă
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
cele cu umplutură fixă, volumul de fluid care se află în umplutură în momentul comutării fluidelor. De aceea regeneratoarele pot fi folosite doar acolo unde amestecul fluidelor este acceptabil, de exemplu amestecul gazelor de ardere cu aerul. Acest tip de schimbătoare de căldură se folosesc la climatizări (umidificare), la condensarea vaporilor și la răcirea apei. Transferul termic poate avea loc între lichid-lichid (amestecătoare), vapori-lichid (degazoare, acumulatoare, condensatoare), lichid-gaz (scrubere, turnuri de răcire), gaz-gaz (amestecătoare). Condensatoarele prin amestec pentru turbine realizează condensarea
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
conform ciclului Clausius-Rankine după care funcționează este preluată de apa de răcire a condensatorului. Această apă trebuie apoi să fie răcită la rândul ei, în turnuri de răcire. Acestea pot fi fie "uscate", caz în care sunt de fapt niște schimbătoare de căldură foarte mari fără schimbare de fază, fie "umede", caz în care căldura de evacuat este preluată sub formă de căldură latentă de vaporizare a unei părți din apă, prin transfer de căldură și de masă. De regulă se
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
ventilatoarelor. Turnurile cu tiraj forțat sunt mai eficiente pentru unități mici, iar cele cu tiraj natural pentru unități mari. Ca urmare a complexității fenomenelor de transfer de căldură și de masă, turnurile de răcire sunt considerate un domeniu aparte față de schimbătoarele de căldură obișnuite. La curgerea fluidelor prin schimbătoarele de căldură apar pierderi (căderi) de presiune determinate de frecarea cu suprafața de transfer termic ("pierderi prin frecare"), respectiv de depășirea obstacolelor locale ("pierderi locale"). Aceste căderi de presiune trebuie acoperite de
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
pentru unități mici, iar cele cu tiraj natural pentru unități mari. Ca urmare a complexității fenomenelor de transfer de căldură și de masă, turnurile de răcire sunt considerate un domeniu aparte față de schimbătoarele de căldură obișnuite. La curgerea fluidelor prin schimbătoarele de căldură apar pierderi (căderi) de presiune determinate de frecarea cu suprafața de transfer termic ("pierderi prin frecare"), respectiv de depășirea obstacolelor locale ("pierderi locale"). Aceste căderi de presiune trebuie acoperite de pompele sau ventilatoarele care asigură circulația acestor fluide
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
căldură apar pierderi (căderi) de presiune determinate de frecarea cu suprafața de transfer termic ("pierderi prin frecare"), respectiv de depășirea obstacolelor locale ("pierderi locale"). Aceste căderi de presiune trebuie acoperite de pompele sau ventilatoarele care asigură circulația acestor fluide prin schimbător. La proiectare pierderile prin frecare se pot calcula cu relația: iar cele locale cu relația: unde: formula 42 este coeficientul de pierderi prin frecare: formula 46 este coeficientul de pierderi locale, care, pentru fiecare tip de obstacol în parte (îngustare sau lărgire
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
se poate determina cunoscând căderea de presiune formula 53, debitul volumic formula 54 și randamentul pompei/ventilatorului formula 55: În caz că pompele sau ventilatoarele nu fac față, debitul, respectiv viteza fluidelor vor fi mai mici, ceea ce afectează coeficienții de convecție, respectiv performanțele termice ale schimbătorului. Puterea consumată de aceste pompe sau ventilatoare este unul dintre criteriile de performanță ale schimbătoarelor de căldură. Unele organe ale ființelor vii se comportă ca niște schimbătoare de căldură. De exemplu, plămânii oamenilor, având o suprafață a alveolelor mare, lucrează
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
formula 55: În caz că pompele sau ventilatoarele nu fac față, debitul, respectiv viteza fluidelor vor fi mai mici, ceea ce afectează coeficienții de convecție, respectiv performanțele termice ale schimbătorului. Puterea consumată de aceste pompe sau ventilatoare este unul dintre criteriile de performanță ale schimbătoarelor de căldură. Unele organe ale ființelor vii se comportă ca niște schimbătoare de căldură. De exemplu, plămânii oamenilor, având o suprafață a alveolelor mare, lucrează similar unor turnuri de răcire, aerul expirat fiind relativ cald și umed. Alt exemplu este
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]