Levylämmönvaihdin kuuman veden syöttöä varten. Mitä etsiä valittaessa.

Lämmönvaihtimen laskeminen vie tällä hetkellä enintään viisi minuuttia. Jokainen organisaatio, joka valmistaa ja myy tällaisia ​​laitteita, tarjoaa pääsääntöisesti kaikille oman valintaohjelmansa. Voit ladata sen ilmaiseksi yrityksen verkkosivustolta, tai heidän teknikkonsa tulee toimistoosi ja asentaa sen ilmaiseksi. Kuinka oikea tällaisten laskelmien tulos on, onko siihen mahdollista luottaa, eikö valmistaja ole ovela taistellessaan kilpailussa kilpailijoidensa kanssa? Elektronisen laskimen tarkistus edellyttää tietoa tai ainakin ymmärrystä nykyaikaisten lämmönvaihtimien laskentamenetelmistä. Yritetään selvittää yksityiskohdat.

Mikä on lämmönvaihdin

Muistakaamme ennen lämmönvaihtimen laskemista, millainen laite se on? Lämmön- ja massanvaihtolaite (alias lämmönvaihdin, alias lämmönvaihdin tai TOA) on laite lämmön siirtämiseksi lämmönsiirtimestä toiseen. Jäähdytysnesteen lämpötilaa muutettaessa myös niiden tiheydet ja vastaavasti aineiden massaindikaattorit muuttuvat. Siksi tällaisia ​​prosesseja kutsutaan lämmön ja massansiirroksi.

Lämmönsiirron peruskäsitteet laskentaan

Lämmönvaihtimet lasketaan käyttäen perustietoja lämmönvaihtolakeista.

Tässä artikkelissa tarkastellaan joitain tällaisissa laskelmissa käytettyjä käsitteitä.

• Ominaislämpö on lämpöenergian määrä, joka tarvitaan 1 kilogramman aineen lämmittämiseen 1 celsiusastetta kohti. Lämpökapasiteettia koskevien tietojen perusteella näytetään kuinka paljon lämpöä on kertynyt. Lämpöenergian laskemiseksi lämpökapasiteetin keskiarvo otetaan tietyllä lämpötilaindikaattorialueella.

• Lämpöenergian määrää, joka tarvitaan 1 kg aineen lämmittämiseen nollasta vaadittuun lämpötilaan, kutsutaan spesifinen entalpia.

• Kemiallisten muunnosten ominaislämpö on lämpöenergian määrä, joka vapautuu aineen minkä tahansa painoyksikön kemiallisessa muutosprosessissa.

• Vaihemuutosten ominaislämpö määrittää absorboituneen tai vapautuneen lämpöenergian määrän aineen minkä tahansa massayksikön muuttuessa kiinteästä nestemäiseksi, nestemäisestä kaasumaiseksi aggregaatiotilaan jne.

Online-laskin lämmönvaihtimen laskemiseksi auttaa sinua saamaan ratkaisun 15 minuutissa. Tai voit käyttää teoriaa levytyyppiselle lämmönvaihtimelle, joka on kuvattu alla tässä artikkelissa, ja tehdä tarvittavat laskelmat itse.

Lämmönsiirron tyypit

Puhutaan nyt lämmönsiirtotyypeistä - niitä on vain kolme. Säteily - lämmön siirtyminen säteilyn kautta. Esimerkiksi voit ajatella aurinkoa rannalla lämpimänä kesäpäivänä. Ja tällaisia ​​lämmönvaihtimia löytyy jopa markkinoilta (putkilämmittimet). Useimmiten ostamme asuintilojen, huoneistojen lämmitykseen öljy- tai sähköpattereita. Tämä on esimerkki toisesta lämmönsiirtotyypistä - konvektiosta. Konvektio voi olla luonnollinen, pakotettu (huppu, ja laatikossa on rekuperaattori) tai mekaanisesti indusoitu (esimerkiksi tuulettimella). Jälkimmäinen tyyppi on paljon tehokkaampi.

Tehokkain tapa siirtää lämpöä on kuitenkin lämmönjohtavuus tai, kuten sitä kutsutaan, johtuminen (englanninkielisestä johtamisesta - "johtuminen"). Jokainen insinööri, joka aikoo suorittaa lämmönvaihtimen lämpölaskennan, miettii ensinnäkin tehokkaiden laitteiden valitsemista mahdollisimman pienissä mitoissa.Ja tämä saavutetaan juuri lämmönjohtavuuden ansiosta. Esimerkki tästä on nykypäivän tehokkain TOA - levylämmönvaihtimet. Levy TOA on määritelmän mukaan lämmönvaihdin, joka siirtää lämpöä jäähdytysnesteestä toiseen niitä erottavan seinän läpi. Kahden välineen suurin mahdollinen kosketuspinta yhdessä oikein valittujen materiaalien, levyjen profiilin ja paksuuden kanssa antaa sinun minimoida valitun laitteen koko säilyttäen samalla prosessin edellyttämät alkuperäiset tekniset ominaisuudet.

Lämmönvaihtimen tyypit

Ennen lämmönvaihtimen laskemista ne määritetään sen tyypillä. Kaikki TOA voidaan jakaa kahteen suureen ryhmään: rekuperatiiviset ja regeneratiiviset lämmönvaihtimet. Suurin ero niiden välillä on seuraava: rekuperatiivisessa TOA: ssa lämmönvaihto tapahtuu seinän läpi, joka erottaa kaksi jäähdytysnestettä, ja regeneratiivisessa TOA: ssa nämä kaksi väliainetta ovat suorassa kosketuksessa toistensa kanssa, usein sekoittaen ja vaatien seuraavaa erottamista erityisissä erottimissa. Regeneratiiviset lämmönvaihtimet on jaettu sekoitus- ja lämmönvaihtimiin, joissa on pakkaus (kiinteät, putoavat tai välituotteet). Karkeasti sanottuna ämpäri kuumaa vettä, joka on alttiina pakkaselle, tai lasillinen kuumaa teetä, joka asetetaan jääkaappiin jäähtymään (älä koskaan tee sitä!) On esimerkki tällaisesta sekoittamisesta. Kaatamalla teetä lautanen ja jäähdyttämällä se tällä tavalla, saamme esimerkin regeneratiivisesta lämmönvaihtimesta suuttimella (tämän esimerkin lautasella on suuttimen rooli), joka ensin koskettaa ympäröivää ilmaa ja ottaa sen lämpötilan ja ottaa sitten osan lämmöstä siihen kaadetusta kuumasta teestä. Tavoitteena on saada molemmat väliaineet lämpötasapainoon. Kuten olemme jo aiemmin todenneet, on tehokkaampaa käyttää lämmönjohtavuutta lämmön siirtämiseen väliaineesta toiseen, joten lämmönsiirron kannalta hyödyllisemmät (ja laajalti käytetyt) TOA: t ovat tietysti toipuva.

Lämmönvaihtimen laskentaesimerkki

Vaaditun tehon laskemiseksi (Q0), käytetään lämpötase-kaavaa. Tässä Ke toimii erityisenä lämpökapasiteettina (taulukkoarvo). Laskelmien yksinkertaistamiseksi voit käyttää alennettua lämpökapasiteettia

On pidettävä mielessä, että kaavan mukaisesti riippumatta siitä puolelta, jolla laskenta suoritetaan.

Seuraavaksi sinun on löydettävä vaadittu pinta-ala lämmönsiirron perusyhtälön perusteella, missä k on lämmönsiirtokerroin ja ΔTav-loki. - keskimääräinen logaritminen lämpötilapää laskettuna kaavalla:

Lämmönsiirtokertoimella, jolla on epävarmuus, lasketaan levytyyppinen lämmönvaihdin monimutkaisemmalla menetelmällä. Kaavaa voidaan käyttää Reynoldsin kriteerin laskemiseen.

Kun olemme löytäneet taulukosta tarvitsemamme Prandtl-kriteerin arvon, voimme laskea kaavan Nusselt-kriteerin, jossa n = 0,3 - jäähdyttäessä nestettä, n = 0,4 - nestettä kuumennettaessa.

Lisäksi voit laskea kaavan perusteella lämmönsiirtokerroin mistä tahansa lämmönsiirtimestä seinälle ja määrittää kaavan mukaisesti kaavaan korvattu lämmönsiirtokerroin, jolla lämmönsiirtopinta-ala lasketaan.

Lämpö- ja rakenteellinen laskenta

Kaikki lämmönvaihtimen laskelmat voidaan tehdä lämpö-, hydrauli- ja lujuuslaskelmien tulosten perusteella. Ne ovat perustavanlaatuisia, pakollisia uusien laitteiden suunnittelussa ja muodostavat perustan laskentamenetelmälle saman tyyppisten laitteiden myöhemmille malleille. TOA: n lämpölaskennan päätehtävänä on määrittää tarvittava lämmönvaihtopinnan pinta-ala lämmönvaihtimen vakaalle toiminnalle ja ylläpitää tarvittavat väliaineen parametrit ulostulossa.Melko usein tällaisissa laskelmissa insinööreille annetaan mielivaltaiset arvot tulevien laitteiden massa- ja kokoominaisuuksille (materiaali, putken halkaisija, levyn mitat, palkin geometria, evästyksen tyyppi ja materiaali jne.), Siksi terminen, tehdään yleensä lämmönvaihtimen rakentava laskenta. Itse asiassa, jos insinööri laski ensimmäisessä vaiheessa vaaditun pinta-alan tietylle putken halkaisijalle, esimerkiksi 60 mm, ja lämmönvaihtimen pituus osoittautui siten noin kuusikymmentä metriä, on loogisempaa olettaa siirtyminen monipäästöiseen lämmönvaihtimeen tai kuori- ja putketyyppiin tai putkien halkaisijan lisäämiseksi.

Hydraulinen laskenta

Hydrauliset tai hydromekaaniset sekä aerodynaamiset laskelmat tehdään lämmönvaihtimen hydraulisten (aerodynaamisten) painehäviöiden määrittämiseksi ja optimoimiseksi sekä niiden voittamiseksi tarvittavien energiakustannusten laskemiseksi. Minkä tahansa polun, kanavan tai putken laskeminen jäähdytysnesteen kulkua varten on ensisijainen tehtävä henkilölle - tehostaa lämmönsiirtoprosessia tällä alueella. Toisin sanoen yhden väliaineen tulisi siirtyä ja toisen tulisi saada mahdollisimman paljon lämpöä virtauksensa minimivälillä. Tätä varten käytetään usein ylimääräistä lämmönvaihtopintaa kehittyneen pintaraon muodossa (raja-laminaarisen alikerroksen erottamiseksi ja virtauksen turbulisaation parantamiseksi). Optimaalinen tasapainosuhde hydraulihäviöistä, lämmönvaihtopinta-alasta, painosta ja koosta sekä poistetusta lämpötehosta on seurausta TOA: n termisen, hydraulisen ja rakentavan laskennan yhdistelmästä.

Todentamislaskenta

Lämmönvaihdin lasketaan silloin, kun on tarpeen asettaa marginaali teholle tai lämmönvaihtopinnan alueelle. Pinta on varattu useista syistä ja eri tilanteissa: jos tämä vaaditaan käyttöohjeiden mukaan, jos valmistaja päättää lisätä ylimääräisen marginaalin varmistaakseen, että tällainen lämmönvaihdin otetaan käyttöön, ja minimoimiseksi laskelmissa tehdyt virheet. Joissakin tapauksissa redundanssia vaaditaan suunnittelumittojen tulosten pyöristämiseksi, toisissa (höyrystimet, ekonomaiserit) pintamarginaali lisätään erityisesti laskettaessa lämmönvaihtimen kapasiteettia jäähdytyspiirissä olevan kompressoriöljyn saastuttamiseksi. Ja veden heikko laatu on otettava huomioon. Jonkin ajan kuluttua lämmönvaihtimien keskeytymättömästä toiminnasta, erityisesti korkeissa lämpötiloissa, laitteen lämmönvaihtopinnalle laskeutuu asteikko, mikä vähentää lämmönsiirtokerrointa ja johtaa väistämättä lämmönpoiston parasiittiseen vähenemiseen. Siksi pätevä insinööri, kun lasketaan vesi-vesi-lämmönvaihdinta, kiinnittää erityistä huomiota lämmönvaihtopinnan ylimääräiseen redundanssiin. Todennuslaskenta suoritetaan myös sen selvittämiseksi, kuinka valittu laite toimii muissa toissijaisissa tiloissa. Esimerkiksi keski-ilmastointilaitteissa (ilmansyöttöyksiköissä) ensimmäistä ja toista lämmityslämmitintä, joita käytetään kylmänä vuodenaikana, käytetään usein kesällä tulevan ilman jäähdyttämiseen syöttämällä kylmää vettä ilmalämmönvaihtimen putkiin. Kuinka ne toimivat ja mitkä parametrit he antavat, voit arvioida varmennuslaskentaa.

Vaaditut tiedot

Lämmönvaihtimen laskemiseksi on annettava seuraavat tiedot:

• tulo- ja lähtölämpötilat molemmissa piireissä. Mitä suurempi ero niiden välillä on, sitä pienemmät sopivan lämmönvaihtimen mitat ja hinta;
• työaineen suurin paine ja lämpötila. Mitä alhaisemmat parametrit, sitä halvempi yksikkö;
• jäähdytysnesteen massavirran indikaattori molemmissa piireissä. Määrittää yksiköiden läpimenon.Vedenkulutus ilmoitetaan useimmiten. Jos kerrotaan läpäisykyvyn ja tiheyden luvut, saadaan kokonaismassavirta;
• lämpöteho (kuorma). Määrittää yksikön luovuttaman lämmön määrän. Lämmönvaihtimen lämpökuormitus lasketaan kaavan P = m × cp × δt mukaisesti, jossa m tarkoittaa väliaineen virtausnopeutta, cp on ominaislämpökapasiteetti ja δt on lämpötilaero piirin sisään- ja ulostulo.

Lämmönvaihtimen lämmönsiirron laskemiseksi on otettava huomioon lisäominaisuudet. Työväliaineen tyyppi ja sen viskositeetti-indeksi määrittävät lämmönvaihtimen materiaalin. Tarvitset tietoja keskimääräisestä lämpötilasta (lasketaan kaavalla) ja työympäristön saastumisasteesta. Jälkimmäinen parametri otetaan harvoin huomioon, koska sitä vaaditaan vain poikkeustapauksissa.

Lämmönvaihtimen tehon laskeminen edellyttää tarkkoja tietoja yllä olevista parametreista. Tietoja voidaan saada TU: lta tai sopimuksesta lämmönjakeluorganisaatiolta sekä insinöörin TOR: lta.

Tutkimuslaskelmat

TOA: n tutkimuslaskelmat suoritetaan saatujen lämpö- ja todentamislaskelmien tulosten perusteella. Yleensä ne ovat välttämättömiä uusimpien muutosten tekemiseksi projisoidun laitteen suunnitteluun. Ne suoritetaan myös toteutetun TOA-laskentamallin empiirisesti saatujen yhtälöiden korjaamiseksi (kokeellisten tietojen mukaan). Tutkimuslaskelmien suorittamiseen liittyy kymmeniä, ja toisinaan satoja laskelmia erityissuunnitelman mukaan, joka on kehitetty ja toteutettu tuotannossa kokeiden suunnittelun matemaattisen teorian mukaisesti. Tulosten mukaan eri olosuhteiden ja fyysisten suureiden vaikutus TOA: n suorituskykyindikaattoreihin paljastuu.

Muut laskelmat

Laskettaessa lämmönvaihtimen pinta-alaa, älä unohda materiaalien kestävyyttä. TOA-voimalaskelmiin sisältyy suunnitellun yksikön jännityksen ja vääntöjen tarkastus suurimpien sallittujen käyttömomenttien soveltamiseksi tulevan lämmönvaihtimen osiin ja kokoonpanoihin. Pienillä mitoilla tuotteen on oltava kestävä, vakaa ja taattava turvallinen käyttö erilaisissa vaikeimmissakin käyttöolosuhteissa.

Dynaaminen laskenta suoritetaan lämmönvaihtimen eri ominaisuuksien määrittämiseksi vaihtelevissa käyttötiloissa.

Putki-putki-lämmönvaihtimet

Tarkastellaan yksinkertaisin laskelma putki-putki-lämmönvaihtimesta. Rakenteellisesti tämän tyyppinen TOA yksinkertaistuu mahdollisimman paljon. Yleensä kuuma jäähdytysneste päästetään laitteen sisempään putkeen häviöiden minimoimiseksi ja jäähdytysjäähdytysneste johdetaan koteloon tai ulkoputkeen. Insinöörin tehtävä tässä tapauksessa supistuu määrittämään tällaisen lämmönvaihtimen pituus lämmönvaihtopinnan lasketun alueen ja annettujen halkaisijoiden perusteella.

Olisi lisättävä, että ihanteellisen lämmönvaihtimen käsite otetaan käyttöön termodynamiikassa, eli äärettömän pitkässä laitteessa, jossa jäähdytysnesteet toimivat vastavirtaan ja lämpötilaero laukaistaan ​​niiden välillä täysin. Putki putkessa -rakenne on lähinnä näiden vaatimusten täyttämistä. Ja jos syötät jäähdytysnesteitä vastavirtaan, niin se on niin kutsuttu "todellinen vastavirta" (eikä ristivirtaus, kuten levyssä TOA). Lämpötilapää laukaisee tehokkaimmin tällaisen liikkeen organisoinnin. Laskettaessa putki putkessa -lämmönvaihdinta on kuitenkin oltava realistinen, unohtamatta logistiikkakomponenttia sekä asennuksen helppoutta. Eurotruckin pituus on 13,5 metriä, eikä kaikkia teknisiä huoneita ole sovitettu tämän pituisten laitteiden luistamiseen ja asentamiseen.

Liitäntäkaaviot

Vesi-vesi-periaatteella toimivalla lämmönvaihtimella on useita erilaisia ​​kytkentäjärjestelmiä, mutta ensisijaiset silmukat asennetaan lämmitysverkon jakeluputkiin (se voi olla yksityinen tai kaupungin palveluiden myymä) ja toissijainen tyyppi silmukat asennetaan vesihuoltoputkeen.
Useimmiten riippuu vain projektin päätöksistä, minkä tyyppistä yhteyttä saa käyttää. Asennuskaavio ja sen valinta perustuvat myös normeihin "Lämmitysyksiköiden suunnittelu" ja yhteisyritysstandardiin numerolla 41-101-95. Jos lämpimän veden syöttön mahdollisen suurimman mahdollisen vesilämpövirran suhde ja ero lämmityksen lämpövirtaan määritetään alueella ≤0,2 - ≥1, perustana on kytkentäkaavio yhdessä vaiheessa, ja jos välillä 0,2≤ ≤1, sitten kahdesta asteesta ...

Vakio

Yksinkertaisin ja kustannustehokkain järjestelmä on rinnakkainen. Tässä järjestelmässä lämmönvaihtimet asennetaan sarjaan säätöventtiileihin, toisin sanoen sulkuventtiiliin, samoin kuin koko lämmitysverkon kanssa. Suurimman lämmönvaihdon saavuttamiseksi järjestelmässä vaaditaan suuria lämmönsiirtoaineiden kulutusnopeuksia.

Kaksivaiheinen järjestelmä

Kaksivaiheinen sekoitettu järjestelmä
Jos käytät kaksivaiheista järjestelmää, sen kanssa vesi lämmitetään joko erillisissä laitteissa tai yksilohkoisessa asennuksessa. On tärkeää muistaa, että asennusohjelma ja sen monimutkaisuus riippuvat verkon yleisestä kokoonpanosta. Toisaalta kaksivaiheisella järjestelmällä koko järjestelmän tehokkuustaso nousee ja myös lämmönsiirtolaitteiden kulutus vähenee (jopa noin 40 prosenttia).

Tämän järjestelmän avulla veden valmistelu tapahtuu kahdessa vaiheessa. Ensimmäisen vaiheen aikana käytetään lämpöenergiaa, joka lämmittää veden 40 asteeseen, ja toisen vaiheen aikana vesi lämmitetään 60 asteeseen.

Sarjaliikenne

Kaksivaiheinen peräkkäinen järjestelmä
Tällainen kaavio toteutetaan yhdessä kuumavesivaraston lämmönvaihtolaitteiden puitteissa, ja tämän tyyppinen lämmönvaihdin on suunnittelussaan paljon monimutkaisempi verrattuna tavanomaisiin kaavioihin. Se maksaa myös paljon enemmän.

Kuori- ja putkilämmönvaihtimet

Siksi tällaisen laitteen laskenta virtaa hyvin usein kuori- ja putkilämmönvaihtimen laskentaan. Tämä on laite, jossa putkipaketti sijaitsee yhdessä kotelossa (kotelossa), jota pestään erilaisilla jäähdytysnesteillä, laitteen käyttötarkoituksesta riippuen. Esimerkiksi lauhduttimissa kylmäaine johdetaan vaippaan ja vesi putkiin. Tällä väliaineen siirtomenetelmällä on helpompaa ja tehokkaampaa ohjata laitteen toimintaa. Höyrystimissä päinvastoin kylmäaine kiehuu putkissa, ja samalla ne pestään jäähdytetyllä nesteellä (vesi, suolavedet, glykolit jne.). Siksi kuori- ja putkilämmönvaihtimen laskenta pienenee laitteen koon minimoimiseksi. Toistettaessa kotelon halkaisijaa, sisäputkien halkaisijaa ja lukumäärää sekä laitteen pituutta insinööri saavuttaa lämmönvaihtopinnan lasketun arvon.

Lämmönsiirtokertoimen määrittäminen

Lämmönvaihtolaitteiden alustavissa laskelmissa ja erilaisissa tarkastuksissa käytetään kertoimien likiarvoja, jotka on standardoitu tietyille luokille:

• lämmönsiirtokertoimet vesihöyryn kondensaatiolle - 4000-15000 W / (m2K);
• putkien läpi kulkevan veden lämmönsiirtokertoimet - 1200-5800 W / (m2K);
• lämmönsiirtokertoimet höyrylauhteesta veteen - 800-3500 W / (m2K).

Lämmönsiirtokertoimen (K) tarkka laskenta suoritetaan seuraavan kaavan mukaisesti:

Tässä kaavassa:

• a1 on lämmitysväliaineen lämmönsiirtokerroin (ilmaistuna W / (m2K));
• a2 on lämmitetyn lämmönsiirtimen lämmönsiirtokerroin (ilmaistuna W / (m2K));
• δst - putken seinämän paksuuden parametri (metreinä ilmaistuna);
• λst - putkeen käytetyn materiaalin lämmönjohtavuuskerroin (ilmaistuna W / (m * K)).

Tällainen kaava antaa "ihanteellisen" tuloksen, joka ei yleensä vastaa 100% todellista tilannetta. Siksi kaavaan lisätään toinen parametri - Rzag.

Tämä on indikaattori putken lämmityspinnoille muodostuvien erilaisten epäpuhtauksien (ts. Tavallisen asteikon jne.) Lämpövastuksesta.

Saasteindikaattorin kaava näyttää tältä:

R = 5 / λ1 + 5 / λ2

Tässä kaavassa:

• δ1 - sedimenttikerroksen paksuus putken sisäpuolella (metreinä);
• δ2 on sedimenttikerroksen paksuus putken ulkopuolella (metreinä);
• λ1 ja λ2 ovat vastaavien saastekerrosten lämmönjohtavuuskerrointen arvot (ilmaistuna W / (m * K)).

Ilmalämmönvaihtimet

Yksi yleisimmistä lämmönvaihtimista on nykyään putkimainen lämmönvaihdin. Niitä kutsutaan myös keloiksi. Missä tahansa niitä ei ole asennettu, alkaen puhallinkonvektoriyksiköistä (englantilaisesta tuulettimesta + kela, ts. "Puhallin" + "kela") split-järjestelmien sisäisiin lohkoihin ja päättyen jättimäisiin savukaasujen talteenottolaitteisiin (lämmön poisto kuumasta savukaasusta ja siirtää lämmitykseen) CHP: n kattilalaitoksissa. Siksi kelan lämmönvaihtimen suunnittelu riippuu sovelluksesta, jossa lämmönvaihdin otetaan käyttöön. Teollisuuden ilmanjäähdyttimet (VOP), jotka on asennettu lihan suurpakastuskammioihin, matalien lämpötilojen pakastimiin ja muihin elintarvikkeiden jäähdytysobjekteihin, edellyttävät tiettyjä suunnitteluominaisuuksia. Lamellien (kylkiluiden) välisen etäisyyden tulisi olla mahdollisimman suuri, jotta sulatusjaksojen välinen jatkuva toiminta-aika kasvaa. Datakeskusten (tietojenkäsittelykeskusten) höyrystimet on päinvastoin tehty mahdollisimman pienikokoisiksi pitäen etäisyys mahdollisimman pienenä. Tällaiset lämmönvaihtimet toimivat "puhtailla alueilla", joita ympäröivät hienot suodattimet (HEPA-luokkaan saakka), minkä vuoksi tällainen putkilämmönvaihtimen laskenta suoritetaan painottaen koon minimointia.

Levylämmönvaihtimet

Tällä hetkellä levylämmönvaihtimilla on vakaa kysyntä. Suunnittelunsa mukaan ne ovat täysin kokoontaitettavia ja puol hitsattuja, kuparijuotettuja ja nikkelijuotettuja, hitsattuja ja juotettuja diffuusiomenetelmällä (ilman juotetta). Levylämmönvaihtimen lämpörakenne on riittävän joustava, eikä se ole erityisen vaikeaa insinöörille. Valintaprosessissa voit leikkiä levytyypillä, kanavien lävistyssyvyydellä, uritustyypillä, teräksen paksuudella, erilaisilla materiaaleilla ja mikä tärkeintä - lukuisilla eri kokoisilla laitteilla. Tällaiset lämmönvaihtimet ovat matalia ja leveitä (veden höyrylämmitykseen) tai korkeita ja kapeita (erottavat lämmönvaihtimet ilmastointijärjestelmille). Niitä käytetään usein vaiheenvaihtoväliaineisiin, toisin sanoen lauhduttimina, höyrystiminä, höyrystiminä, esilauhduttimina jne. Kaksivaiheisen järjestelmän mukaisen lämmönvaihtimen lämpölaskentaa on hieman vaikeampi suorittaa kuin nestettä -nesteen lämmönvaihtimeen, mutta kokeneelle insinöörille tämä tehtävä on ratkaistavissa eikä erityisen vaikea. Tällaisten laskelmien helpottamiseksi nykyaikaiset suunnittelijat käyttävät teknisiä tietokantoja, joista löydät paljon tarvittavia tietoja, mukaan lukien kaaviot minkä tahansa kylmäaineen tilasta missä tahansa skannauksessa, esimerkiksi CoolPack-ohjelma.

Levylämmönvaihtimen laskeminen - kuinka parametrit määritetään oikein?

Lämmönjakelujärjestelmien suunnittelun yleiset periaatteet

Lämmönsyöttöjärjestelmä on järjestelmä lämpöenergian (lämmitetyn veden tai höyryn muodossa) siirtämiseksi lämmönlähteestä kuluttajalle.
Lämmönsyöttöjärjestelmä koostuu periaatteessa kolmesta osasta: lämmönlähteestä, lämmönkuluttajasta, lämpöverkosta - joka kuljettaa lämpöä lähteestä kuluttajalle.

1. Höyrykattila CHP: ssä tai kattilahuoneessa.
2. Verkon lämmönvaihdin.
3. Kiertovesipumppu.
4. Lämmönvaihdin kuumavesijärjestelmään.
5. Lämmitysjärjestelmän lämmönvaihdin.

Piirielementtien rooli:

• kattilayksikkö - lämmönlähde, polttoaineen palamislämmön siirtäminen jäähdytysnesteeseen;
• pumppauslaitteet - jäähdytysnesteen kierron luominen;
• syöttöputki - lämmitetyn jäähdytysnesteen toimitus lähteestä kuluttajalle;
• paluuputki - jäähdytetyn lämmönsiirtimen palautus lähteelle kuluttajalta;
• lämmönvaihtolaitteet - lämpöenergian muuntaminen.

Lämpötilakaaviot

Maassamme on hyväksytty korkealaatuinen sääntely kuluttajien lämmöntuotannossa. Toisin sanoen muuttamatta jäähdytysnesteen virtausnopeutta lämpöä kuluttavan järjestelmän läpi, lämpötilaero järjestelmän tulo- ja poistoaukossa muuttuu.

Tämä saavutetaan muuttamalla menoputken lämpötilaa ulkolämpötilan mukaan. Mitä matalampi ulkolämpötila, sitä korkeampi menolämpötila. Vastaavasti paluuputken lämpötila muuttuu myös tämän suhteen mukaan. Ja kaikki lämpöä kuluttavat järjestelmät on suunniteltu nämä vaatimukset huomioon ottaen.

Kaavioita jäähdytysnesteen lämpötilariippuvuudesta tulo- ja paluuputkissa kutsutaan lämmönsyöttöjärjestelmän lämpötilakäyräksi.

Lämpötilataulukon määrittää lämmönlähde sen kapasiteetin, lämmitysverkkojen ja kuluttajien vaatimusten mukaan. Lämpötilakäyrät on nimetty tulo- ja paluuputkien maksimilämpötilojen mukaan: 150/70, 95/70 ...

Kuvion katkaiseminen yläosasta - kun kattilahuoneessa ei ole riittävästi kapasiteettia.

Kaavion leikkaaminen alaosasta - käyttövesijärjestelmien toimivuuden varmistamiseksi.

Lämmitysjärjestelmät toimivat pääasiassa aikataulun 95/70 mukaisesti varmistaakseen, että lämmittimen keskilämpötila on 82,5 ° C -30 ° C: ssa.

Jos lämmönlähde tarjoaa tarvittavan lämpötilan syöttöputkessa, paluuputken vaaditun lämpötilan antaa lämmönkuluttaja lämmönkuluttajajärjestelmällään. Jos kuluttajan paluuveden lämpötila on yliarvioitu, se tarkoittaa hänen järjestelmänsä epätyydyttävää toimintaa ja johtaa sakkoihin, koska se johtaa huononemiseen lämmönlähteen toiminnassa. Samalla sen tehokkuus heikkenee. Siksi on olemassa erityisiä valvontaorganisaatioita, jotka seuraavat, että kuluttajien lämpöä kuluttavat järjestelmät antavat paluuveden lämpötilan lämpötilataulukon tai sitä alhaisemman mukaisesti. Joissakin tapauksissa tällainen yliarviointi on kuitenkin sallittua. lämmönvaihtimia asennettaessa.

Aikataulu 150/70 sallii lämmön siirtämisen lämmönlähteestä, jolla on pienempi lämmönsiirtokulutus, mutta lämmönsiirtolaitetta, jonka lämpötila on yli 105 ° C, ei voida toimittaa talon lämmitysjärjestelmiin. Siksi aikataulua lasketaan esimerkiksi 95/70. Lasku suoritetaan asentamalla lämmönvaihdin tai sekoittamalla paluuvesi syöttöputkeen.

Lämmitysverkon hydrauliikka

Vedenkierto lämpöjärjestelmissä tapahtuu verkkopumpuilla kattiloissa ja lämpöpisteissä. Koska putkien pituus on melko suuri, pumpun muodostama paine-ero syöttö- ja paluuputkissa pienenee etäisyydellä pumpusta.

Kuvasta voidaan nähdä, että syrjäisimmällä kuluttajalla on pienin mahdollinen painehäviö. Eli.sen lämpöä kuluttavien järjestelmien normaalin toiminnan kannalta on välttämätöntä, että niillä on pienin hydraulinen vastus vaaditun veden virtauksen varmistamiseksi niiden läpi.

Lämmitysjärjestelmien levylämmönvaihtimien laskeminen

Lämmitysvesi voidaan valmistaa lämmittämällä lämmönvaihtimessa.

Kun levylämmönvaihtimen laskeminen lämmitysveden saamiseksi, lähtötiedot otetaan kylmimmältä ajalta, ts. kun vaaditaan korkeimpia lämpötiloja ja vastaavasti suurinta lämmönkulutusta. Tämä on pahin tapaus lämmitykseen suunnitellulle lämmönvaihtimelle.

Lämmitysjärjestelmän lämmönvaihtimen laskennan erityispiirre on paluuveden yliarvostettu lämpötila lämmityspuolella. Tämä on tarkoituksella sallittua, koska mikään pintalämmönvaihdin ei periaatteessa pysty jäähdyttämään paluuveden kuvaajan lämpötilaan, jos käyrän lämpötilan oma vesi tulee lämmönvaihtimen sisääntuloon lämmitetyllä puolella. Yleensä sallitaan 5-15 ° C: n ero.

Levylämmönvaihtimien laskeminen käyttövesijärjestelmille

Kun lämpövesijärjestelmien levylämmönvaihtimien laskenta Alkutiedot otetaan siirtymäkaudelta, ts. Kun syöttöjäähdytysnesteen lämpötila on matala (yleensä 70 ° C), kylmällä vedellä on alin lämpötila (2-5 ° C) ja lämmitysjärjestelmä toimii edelleen - nämä ovat touko-syyskuu. Tämä on huonoin käyttöveden lämmönvaihtimen tila.

Lämminvesijärjestelmien suunnittelukuorma määräytyy sen perusteella, onko varastotilojen lämmönvaihtimet asennettavissa laitoksessa.

Säiliöiden puuttuessa levylämmönvaihtimet on suunniteltu maksimaaliseen kuormitukseen. Toisin sanoen lämmönvaihtimien on tarjottava veden lämmitys jopa suurimmalla vedenotolla.

Varastosäiliöillä levylämmönvaihtimet on suunniteltu tunnin keskimääräiselle kuormitukselle. Akkusäiliöitä täydennetään jatkuvasti huipun poistumisen kompensoimiseksi. Lämmönvaihtimet saavat toimittaa vain säiliöitä.

Suurimman ja keskimääräisen tuntikuormituksen suhde on joissakin tapauksissa 4-5 kertaa.

Huomaa, että levylämmönvaihtimet on kätevää laskea omassa laskentaohjelmassa "Ridan".