Применение метода безразмерных характеристик для расчёта регенеративных теплообменников

Различают два типа регенеративных теплообменников периодического действия – вращающиеся и перемещающиеся. Во вращающихся регенеративных теплообменниках вращение проницаемой насадки (матрицы) обеспечивает периодическое перемещение части теплопередающей поверхности из области движения горячего потока в область движения холодного потока. Таким образом, насадка периодически нагревается и охлаждается. При этом косвенно передаётся от горячей жидкости к холодной.

Теплообменник перемещающегося типа имеет две одинаковые насадки (матрицы), через каждую из которых попеременно движется то горячий, то холодный поток. Смена потоков осуществляется с помощью периодического переключения быстродействующих клапанов.

По сравнению с рекуперативными теплообменниками вращающийся регенератор имеет меньшую стоимость поверхности теплообмена, большую компактность, а также отсутствие застойных зон и возможность самоочищения из-за периодического изменения направления движения потоков в одной и той же части насадки.

В расчётах используются те же безразмерные характеристики, но в изменённой модификации. Число единиц переноса теплоты определяется по следующей формуле:

. (3.26)

Водяной эквивалент насадки вращающегося теплообменника равен произведению её массы, теплоёмкости и скорости вращения , т.е.

. (3.27)

Таким образом, эффективность для вращающегося регенератора может быть представлена в виде функции:

. (3.28)

На рисунке 3.5 представлена характеристика вращающегося регенератора.

Для предварительных расчётов эффективность регенератора может быть определена по выражению

, (3.29)

где – эффективность противоточного теплообменного аппарата.

Рис. 3.5 Характеристика вращающегося регенератора