Коэффициент теплопередачи, отнесенный к поверхности теплопередачи для плоской стенки, может быть найден по известной формуле:

, (4)

где Rст и Rз – термические сопротивления стенки и загрязнений соответственно.

Главная трудность при расчете коэффициента теплопередачи состоит в определении коэффициентов теплоотдачи α1 и α2. В извилистых межпластинных каналах исключительная сложность гидромеханических и тепловых явлений в непрерывно дестабилизируемом турбулентном потоке создает большие трудности для аналитического решении задач о теплоотдаче и гидравлическом сопротивлении. Поэтому основные расчетные уравнения получены экспериментально и представлены в критериальной форме.

В частности для сетчато-поточных

пластин с пересекающимися наклонными к оси симметрии гофрами

ПР-0,5 Е (рисунок 5) при турбулентном режиме течения рабочей среды для области Re от 50 до 20000 действительны расчетные уравнения:

, (5)

, (6)

(7)

При ламинарном режиме течения при 0,1 < Re < 50

, (8)

, (9)

(10)

Приведенные формулы справедливы для различных рабочих сред при изменении числа Прандтля от 0,7 до 5000.

При обогреве конденсирующимся движущимся паром в каналах из этих пластин при температурном напоре между паром и холодной стенкой Δt ≥ 10°C:

(11)

здесь – критерий Нуссельта; – критерий Галилея; – критерий конденсации; ρ2 и ρ1 – плотность пара при данном давлении и плотность конденсата.

При медленном движении пара в этих каналах и Δt < 10° удовлетворительные результаты дает следующее уравнение:

(12)

У модернизированной конструкции пластины ПР-0,5М гидравлическое сопротивление благодаря модернизации входных и выходных участков канала уменьшено и описывается формулами:

, (13)

При конденсации движущегося пара в каналах из пластин ПР-0,5 М при Δt ≥10°С получено уравнение:

(14)

Для расчета гидравлических сопротивлений сетчато-поточных пластин ПР-0,3 получены формулы:

, (15)

(16)

При конденсации движущегося пара для этих пластин:

(17)

За определяющий размер в критериях Nu и Re принята приведенная длина пластины Lп.

Сетчато-поточные пластины в елку ПР-0,2 (квадратные) с наклонными гофрами треугольной формы (рисунок 5) при сборке в пакет устанавливают повернутыми в плоскости пластины одна относительно другой на 90°.

Теплоотдача при турбулентном режиме:

(18)

Гидравлические сопротивления:

, (19)

(20)

При проектировании сложных компоновочных решений пластинчатых аппаратов требуется предварительно рассчитать рациональную скорость каждой рабочей среды, чтобы можно было определить коэффициенты теплоотдачи и достаточно точно уложиться в заданный располагаемый напор.