ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ТЕОРИЯ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ

СОВЕРШЕННЫЙ РЕГЕНЕРАТОР И КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

До оих пор говорилось лишь о температурном коэффициен­те 'Полезного действия, т. е. об отношении достигнутой темпера­туры ів2 к исходной температуре газа іп на входе, а не о более близком нам термическом коэффициенте полезного действия, ко­торый представляет собой отношение полезно переданного тепла к подведенному (содержащемуся в поступающем в регенератор горячем газе) теплу. Пожалуй, инженеру в это экономических расчетах более необходим термический коэффициент полезного действия, который служит непосредственной мерой возвраще­ния тепла, но все же © регенераторах и рекуператорах темпера­турный коэффициент полезного действия играет равноценную роль.

«Совершенный регенератор» — это регенератор с бесконечно большой поверхностью нагрева и без внешних тепловых потерь теплопроводностью и излучением. Водяное число газа — это произведение объема газа, протекающего в период, Уг-ъг. п на удельную теплоемкость сТ)% следовательно,

Г Vг * ср • тг<п ккал/пер-°С. (596)

Величина №г равна такому количеству воды (кг) которое тре­бует для повышения температуры на ГС такое же количество гепла, что и количество газа УГ^Г, п. Если теперь в совершен­ном регенераторе водяное число газа равно водяному числу воз­духа, то воздух подогревается до температуры газа на входе, а газ охлаждается до входной температуры воздуха. Следователь­но, в этом случае все тепло газа передается к воздуху и терми­ческий коэффициент полезного действия равен:

Ъ - —Ч.100 = ЮО %. (597)

О. Т

Температурный коэффициент полезного действия

4, = -^. 100 = 100%.

*гі

Если же количество газа меньше количества воздуха или, точ­нее, водяное число газа меньше водяного числа воздуха (напри­мер, составляет лишь его половину), то в совершенном регенера­торе тепло газа, конечно, будет полностью отдано воздуху и опять-таки термический коэффициент полезного действия совер­шенного регенератора

7)т = -^. 100 = 100%.

Цг

Иначе обстоит дело с температурным коэффициентом полезного действия. Так ікаж газ п. р:и своем охлаждении на 1° С сможет на­греть воздух лишь на 0,5° С (И? г —0,5 №в), температур а горяче­го воздуха в совершенном 'регенераторе в этом случае будет рав­на лишь половине температуры газа на входе. Поэтому, несмотря на бесконечно совершенный регенератор, температурный коэф­фициент полезного действия составит лишь

7), = 50%,

Наоборот, если водяное число газа больше, чем. воздуха, наїпри- мер, вдвое, то воздух нагреется до максимально возможной тем­пературы, т. е. до температуры газа на входе, в то время как газ отдает лишь половину своего теплосодержания. Следовательно, в этом случае термический коэффициент полезного действия со­вершенного регенератора

Т)т = 50%,

В то время как температурный коэффициент полезного действия

100%.

Мерой работьг регенератора (а также рекуператора) служит термический коэффициент полезного действия, если воляное чи-

/ / 1

Ело газа равно или меньше водяного числа воздуха І ^ і I ;

Напротив, такой мерой будет служить температурный коэффици­ент полезного действия, если водяное число газа равно или боль­ше водяного числа воздуха (^г ^ 1 ) • Впрочем, совершенный регенератор есть не что иное, как идеальный регенератор первой степени бесконечно больших размеров; этого результата беско­нечно большой идеальный регенератор второй степени не дает, так как. в таком регенераторе удельная теплопередача (равная теплопередаче на 1 м2/час) настолько мала, что температура кирпича остается постоянной.