Определите поверхность нагрева рекуперативного теплообменного аппарата с противоточным движением

Площадь поверхности теплообменника определяется из уравнения теплопередачи:
Q = k*F*∆t, отсюда
F= Q /( k*∆t),
где Q – количество тепла, полученное нагреваемым теплоносителем в теплообменнике;
k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К);
F - площадь поверхности теплообмена, м2;
∆t - средний температурный напор.
Внутренний диаметр трубы:
dBH = d - 2δ = 50 – 2*4 = 42 мм.
kl = 1/(1/(αB*dBH) + ln(d/dBH)/2λc + 1/(αг*d))
kl= 1/(1/(4800*0,042) + ln(0,05/0,042)/2*50 + 1/(52*0,05) = 2,6 Вт/(мК).
Количество тепла, полученное водой в теплообменнике:

Определите поверхность нагрева рекуперативного теплообменного аппарата с противоточным движением теплоносителей. Греющий теплоноситель – дымовые газы с начальной температурой t/г и конечной t//г; нагреваемый теплоноситель – вода с начальной температурой t/в, конечной - t//в, расход воды Gв. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке αг, от стенки трубы к воде - αв. Теплообменник выполнен из стальных труб (коэффициент теплопроводности λ = 50 Вт/(м∙°С)) с наружным диаметром d = 50мм и толщиной стенки δ = 4 мм (стенку считать чистой с обеих сторон). Определите также поверхность теплообмена аппарата для прямоточной схемы движения теплоносителей при сохранении остальных параметров неизменными.
Для обеих схем движения теплоносителей (противоточной и прямоточной) покажите графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена. Укажите преимущества противоточной схемы.
Данные для решения задачи выберите из таблицы 5.
Таблица 5.
Предпоследняя цифра Gв, кг/с t/в, °С t//в, °С t/г, °С t//г;°С
Последняя цифра αг, Вт/(м2∙°С) αв, Вт/(м2∙°С)
0 1,8 20 125 400 165 6 52 4800