Определить поверхность нагрева воздухоподогревателя парового котла при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если

Определить поверхность нагрева воздухоподогревателя парового котла при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход нагреваемого воздуха при нормальных условиях Vн=9 м3ч, коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху k=26. Начальные и конечные температуры продуктов сгорания и воздуха соответственно t′1=650 oC; t″1=450 oC; t′2=25 oC и t″2=350 oC. Изобразить графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев.

Теплота, передаваемая в теплообменном аппарате (воздухоподогревателе), выражается уравнением теплового баланса:
Q=G1cpm1t'1-t″1=G2cpm2t″2-t'2;(17.1)
где - массовый расход продуктов сгорания и воздуха соответственно;
- средняя массовая теплоемкость теплоносителя в интервале температур до ;
- температуры продуктов сгорания на входе и выходе из соответственно;
- температура воздуха на входе и выходе из соответственно, .
Массовый расход воздуха:
G2=рнVнRTн; (17.2)
где - давление воздуха при нормальных условиях;
- объемный расход воздуха при нормальных условиях;
- газовая постоянная воздуха;
- температура воздуха при нормальных условиях.
G2=101325⋅83600287,0⋅273,15=0,003 кгс .
Средняя массовая теплоемкость теплоносителя в интервале температур 25 до 350 °С:
срт2t″2t'2=cpm″2t″2-cpm'2t'2t″2-t'2; (17.3)
По [5 табл.XII] находим для воздуха: при t'2=25 °С, cpm'2=1004,1 Джкг⋅К; при t″2=350 °С, сpm″2=1019,1 Джкг⋅К.
срт225350=1019,1⋅350-1004,1⋅25350-25=1020,2Джкг⋅К

.
Средняя массовая теплоемкость теплоносителя в интервале температур 25 до 350 °С:
срт2t″2t'2=cpm″2t″2-cpm'2t'2t″2-t'2; (17.3)
По [5 табл.XII] находим для воздуха: при t'2=25 °С, cpm'2=1004,1 Джкг⋅К; при t″2=350 °С, сpm″2=1019,1 Джкг⋅К.
срт225350=1019,1⋅350-1004,1⋅25350-25=1020,2Джкг⋅К