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.