CONVECTIA TERMICÃ CU SCHIMBAREA STÃRII DE AGREGARE A FLUIDELOR

CONVECTIA TERMICÃ CU SCHIMBAREA STÃRII DE AGREGARE A FLUIDELOR

Condensarea

Condensarea este un proces izobar-izoterm de transformare a vaporilor in lichid. Are loc cu cedarea caldurii de condensare unui agent de racire.

Coeficientul de convectie se calculeaza cu relatiile:

- condensare pe teava orizontala:

, [W/m².grd] (2.91)

- condensare pe fascicul de tevi orizontale:

, [W/m².grd] (2.92)

unde: N_v reprezinta jumatate din numarul de tevi pe verticala din fascicul; intr-o prima aproximatie, se recomanda N_v = 4.10.

- condensare in interiorul tevilor orizontale:

, [W/m².grd] (2.93)

relatie in care constanta C = 0,56, pentru amoniac, C = 0,555, pentru abur si C = 0,72, pentru freoni;

- condensare pe teava verticala:

, [W/m².grd] (2.94)

In aceste relatii, t_p , [^oC], este temperatura peretelui tevii, iar l_c, [J/kg], caldura latenta masica de condensare.

Obs. Parametrii termofizici se determina din tabelele corespunzatoare la temperatura medie a fluidului ce condenseaza, t_f, [^oC], pentru starea de lichid saturat.

2.. Fierbere (vaporizare)

Fierberea este un proces izobar-izoterm de transformare a lichidului in vapori. Are loc cu absorbtia càldurii de fierbere de la un agent cald.

In cazul fierberii pe fascicul de tevi orizontale netede, coeficientul de convectie se calculeaza cu relatiile:

- pentru amoniac:

a = 567,87 . (t_p - t_f)^2/3 , [W/m².grd] (2.95)

sau a = 570 . d_e/d_i . (t_p - t_f) , [W/m².grd]    (2.96)

- pentru apa:

a p_f⁰ . (t_p - t_f)^2,33 , [W/m².grd] (2.97)

unde, p₂ , [Pa] este presiunea de fierbere a apei;

- pentru apa sau lichide organice:

a = 3,14 . q^0,7 . p_f^0,15 = 3,86 . (t_p - t_f)^2,33 . p_f^0,5, [W/m².grd]    (2.98)

unde p_f , [bar] este presiunea de fierbere a apei;

q, [W/m²] - densitatea de flux termic.

- pentru un lichid alimentar:

, [W/m².grd] (2.99)

relatie in care marimile notate cu indicele inferior "l" se refera la lichidul alimentar, iar cele fara indice, se refera la apa.

In cazul fierberii R22 pe fascicul de tevi orizontale nervurate (cazul freonilor), coeficientul de convectie se calculeaza cu relatia:

a_e q⁰ . p_f^o,45 = 528 . (t_p - t_f)^0,82 . p_f^0,45, [W/m².grd] (2.100)

cu p₂ , [bar], presiunea de fierbere sau vaporizare; este indicata sau se determina din tabele sau diagrame, functie de temperatura t_f, [^oC];

In cazul fierberii amoniacului in interiorul tevilor orizontale, relatia de calcul este:

, [W/m².grd (2.101)

unde m, [kg/s] este debitul masic de amoniac; se determina din calculul instalatiei frigorifice aferente;

q_Si, [W/m²] - densitatea de flux termic raportata la suprafata interioara de transfer de caldura;

d_i, [m] - diametrul interior al tevii.