Параметры:
· 
– начальная температура греющего теплоносителя, ° С;
· 
– конечная температура греющего теплоносителя, ° С;
· 
– начальная температура нагреваемого теплоносителя, ° С;
· 
– конечная температура нагреваемого теплоносителя, ° С;
· М1– расход греющего теплоносителя, кг/с;
· М2 – расход нагреваемого теплоносителя, кг/с;
· α1 – коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к поверхности внутренней трубы, Вт/(м2×К), α1·102;
· α2– коэффициент теплоотдачи от поверхности внутренней трубы к нагреваемому теплоносителю, Вт/(м2×К), тип I – α2·102; тип II – α2·10;
· dв, dн – внутренний и наружный диаметр внутренней трубы, м, d1 = 33·10 –3, d2 = 38·10 –3, δ – толщина стенки труб, мм,
δ = 10 –3(38 – 33)/2 = 2,5·10 – 3 = 0,0025 м;
· ℓ сек – длина одной секции, м, тип I – ℓ сек = 2, тип II – ℓ сек = 4;
· материал труб: сталь – С; латунь – Л;
· расположение труб: горизонтальное – Г; вертикальное – В;
· λ – коэффициент теплопроводности материала стенки труб, Вт/(м×К): сталь – 50; латунь – 100.
Задание
1. определить (для прямоточной и противоточной схемы движения теплоносителей):
1.1) тепловую мощность Q, Вт, передаваемую от греющего теплоносителя к нагреваемому теплоносителю;
1.2) неизвестный расход М, кг/с, одного из теплоносителей;
1.3) средний температурный напор ∆ tср;
1.4) коэффициент теплоотдачи k, Вт/ (м2×K);
1.5) площадь поверхности нагрева F, м2;
1.6) количество секций n.
2. Вычертить по результатам расчета графики изменения температуры теплоносителей при прямоточнойи противоточнойсхемедвижения теплоносителей и принципиальную схему теплообменника.
3. выводы.
Пример (в ариант 14)
Исходные данные: тип II (водо-воздушный);
= 60 °С; = 40 °С; = 10°С; = 35°С;
М2 = 0,8 кг/с; α1 = 2800 Вт/(м2 ×К); α2 = 230 Вт/(м2·град); d = 2,5мм;
расположение труб – горизонтальное; материал труб – латунь, λ = 100 Вт/(м·К).
1 Расчет
1.1 тепловая мощность Q, кВт, определяется по формуле теплового баланса: 
(1)
где М1, М2 – массовые расходы теплоносителей (греющего и нагреваемого), кг/с;
с1, с2 – удельная теплоемкость (при р = const) греющего и нагреваемого теплоносителя, Дж/(кг×К), с = 4190 (для воды); с = 1009 (для воздуха);
ηt– поверхностный КПД теплообменника, ηt = 0,90…0.95.
М2 = 0,8 кг/с; с2 = 1009 Дж/(кг×К); 
= 30 °C; 
= 5 °C.
Q = 0,8 ×1009×(35 – 10) = 20 180 Вт.
1.2 расход теплоносителя (воды) М1, кг/с, определяется из формулы теплового баланса (1):
(2)
кг/с.
1.3средний температурный напор ∆ tср, определяется по формулам (3.а) или (3.б):
(3.а)
(3.б)
где∆tср, ∆tб, ∆tм – температурный перепад теплоносителей соответственно средний, больший и меньший на концах теплообменника.
В прямоточном теплообменнике значение ∆tб всегда равно разности температур теплоносителей на входе в теплообменник, 
,
∆tм – на выходе из него, 
.
В противоточномтеплообменнике ∆tб равно разности температур теплоносителей на входе греющего и на выходе нагреваемого, 
, а ∆tм равно разности температур теплоносителей на входе нагреваемого и на выходе греющего, 
.
При значении (∆tб/∆tм) < 1,7 можно ∆tср определять по формуле (3.а) и погрешность не будет превышать 4 %.
Прямоток:∆tб = 60 – 10 = 50; ∆tм = 40 – 35 = 5;
> 1,7; по формуле (3.б): 
Противоток: ∆tб = 60 – 35 = 25; ∆tм = 40 – 10 = 30;
< 1,7; по формуле (3.а): 
1.4 коэффициент теплопередачи k, Вт/ (м2·K:
(4.а)
(4.б)
Погрешность, %, при определении коэффициента теплопередачи по формулам (4а) и (4б)6
где α1 – коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к поверхности внутренней трубы, Вт/(м2×К), 280;
α2 – коэффициент теплоотдачи от поверхности внутренней трубы к нагреваемому теплоносителю, Вт/(м2×К), 230;
d – толщина стенки труб, м;
λ – коэффициент теплопроводности материала стенки труб, Вт/(м×К);
d1, d2, dср – внутренний, наружный и средний диаметр трубы, м, d1 = 33·10 –3, d2 = 38·10 –3.
если α1 > α2, то dср = dн,; если α1 ≈ α2, то dср = 0,5(dн + dв), если α1 < α2, то dср = dв, так как α1 < α2, следовательно, dср = 33·10 –3.
При d2/d1 ≤ 1,5 кривизной стенки можно пренебречь и использовать формулу (4 а) для плоской стенки.
d2/d1 = 38/33 = 1,15 ≤ 1,5, следовательно, расчет коэффициента теплопередачи по формуле (4 а).
Вт/(м2×K) = 0,2103 кВт/(м2·К).
что допустимо в инженерных расчетах.
1.5площадь поверхности нагрева F, м2:
(5)
где k – коэффициент теплопередачи теплообменника, Вт/(м2×К).
Прямоток: 
Противоток: 
1.6 Количество секций, n.
площадь поверхности нагрева F, м2
(6)
(7)
где dср – средний диаметр трубы, м, dср = 10 –3(38 + 33)/2 = 35,5·10 –3;
ℓ сек – длина одной секции, м, ℓ сек = 2;
n – количество секций, шт.
Прямоток: 
сек. принимаем, n = 8 сек.
Противоток: 
сек. принимаем, n = 7 сек.