Методы оценки эффективности теплообменников.

КПД теплообменника

КПД теплообменника это отношение прироста (или падения) температуры теплоно­сителя к максимальной разности температур теплоносителей, например, для холодной жидкости

.

КПД теплообменника характеризует соотношение между тёплотой, полученной (отданной) одним из теплоносителем, и максимально возможным (располагаемым) количеством теплоты, которое может быть передано холодному теплоносителю.

КПД рекомендуется как самый важный параметр, на основании которого можно оценивать характе­ристики всех типов поверхностей теплообмена.

Для обеспечения выбора оптимальных параметров аппарата характеристики эффективности необходимо рассматриватьсовместно с гидравлическими характеристиками потерь давления в потоке теплоносителя при протекании его через теп­лообменник.

Графический анализ тепловых и гидравличес­ких характеристик позволяет вы­брать для заданных условий оптимальное компромиссное со­отношение между размерами рабочей поверхности аппарата, его эффективностью и потерями давления.

Метод расчетных затрат

Основой этого метода оценки эффективности теплообмен­ника служит величина расчетных затрат, (например в руб.), связанная с изготовлением, эксплуатацией, ремонтом аппарата, стои­мостью монтажа и насосов с приводными двигателями.

Теплообменник, для которого сумма годовых эксплуата­ционных расходов и амортизационных отчислений с капита­ловложений (в год) есть величина наименьшая, наиболее эф­фективен. Определение оптимальной конструкции теплообмен­ника осуществляется на базе технико-экономических расче­тов для нескольких вариантов аппаратов.

Метод в упрощенном виде базируется на следующих соображениях. Затраты на изготовление зависят в основном от площади рабочей поверхности; затраты на эксплуатацию – от мощности, потребной для прокачивания теплоносителей (т. е. расхода электроэнергии на привод насосов). Для срав­нения различных вариантов теплообменников по результатам расчетов строятся графики в координатах F/Q и N/Q (N – мощность прокаливания обоих теплоносителей). При фиксированном значении одного из этих параметров наи­более эффективен тот теплообменник, у которого второй па­раметр наименьший.

Энергетический коэффициент

Энергетический коэффициент Е = Q/N характеризует степень использования затраченной работы на передачу теплоты, или теплогидродинамическое совершенство организации процесса теплообмена около некоторой поверхности. Чем больше Е,тем меньше затраты работы, необходимые для передачи од­ного и того же количества теплоты, и тем более эффективна поверхность теплообмена. В отличие от КПД абсолютная ве­личина энергетического коэффициента не характеризует уро­вень теплогидродинамического совершенства теплообменника. Коэффициент Е применим только для сравнения эффектив­ности теплообменников или поверхностей теплообмена.