Pločasti izmjenjivač topline za opskrbu toplom vodom. Na što paziti pri odabiru.

Izračun izmjenjivača topline trenutno traje ne više od pet minuta. Svaka organizacija koja proizvodi i prodaje takvu opremu, u pravilu, svima nudi vlastiti program odabira. Možete ga besplatno preuzeti s web stranice tvrtke ili će njihov tehničar doći u vaš ured i besplatno ga instalirati. Međutim, koliko je ispravan rezultat takvih izračuna, može li mu se vjerovati i nije li proizvođač lukav kad se bori na natječaju sa konkurentima? Provjera elektroničkog kalkulatora zahtijeva znanje ili barem razumijevanje metodologije izračuna za moderne izmjenjivače topline. Pokušajmo shvatiti detalje.

Što je izmjenjivač topline

Prije izračunavanja izmjenjivača topline, sjetimo se, o kakvom je uređaju riječ? Uređaj za izmjenu topline i mase (aka izmjenjivač topline, odnosno izmjenjivač topline ili TOA) je uređaj za prijenos topline s jednog na drugi nosač topline. U procesu promjene temperatura rashladnih tekućina mijenjaju se i njihove gustoće i, sukladno tome, pokazatelji mase tvari. Zato se takvi procesi nazivaju prijenosom topline i mase.

Osnovni pojmovi prijenosa topline za proračun

Izmjenjivači topline izračunavaju se pomoću osnovnih podataka o zakonima izmjene topline.

U ovom ćemo članku pogledati neke koncepte koji se koriste u takvim izračunima.

• Određena toplina je količina toplinske energije potrebna za zagrijavanje 1 kilograma tvari na 1 Celzijev stupanj. Na temelju podataka o toplinskom kapacitetu pokazuje se koliko se topline akumulira. Za proračun toplinske energije uzima se prosječna vrijednost toplinskog kapaciteta u određenom rasponu temperaturnih pokazatelja.

• Poziva se količina toplinske energije potrebna za zagrijavanje 1 kg tvari od nule do potrebne temperature specifična entalpija.

• Specifična toplina kemijskih transformacija je količina toplinske energije koja se oslobađa u procesu kemijske transformacije bilo koje jedinice težine tvari.

• Specifična toplina faznih transformacija određuje količinu toplinske energije apsorbirane ili oslobođene tijekom pretvorbe bilo koje jedinice mase tvari iz čvrste u tekuću, iz tekuće u plinovito agregacijsko stanje itd.

Internetski kalkulator za izračunavanje izmjenjivača topline pomoći će vam da rješenje pronađete za 15 minuta. Ili možete koristiti teoriju pločastog izmjenjivača topline, koja je navedena u nastavku u ovom članku, i sami izvršiti potrebne proračune.

Vrste prijenosa topline

Sada razgovarajmo o vrstama prijenosa topline - postoje samo tri. Zračenje - prijenos topline zračenjem. Primjer je sunčanje na plaži u toplom ljetnom danu. A takvi izmjenjivači topline čak se mogu naći na tržištu (cijevni grijači zraka). Međutim, najčešće za grijanje stambenih prostorija, soba u stanu kupujemo uljne ili električne radijatore. Ovo je primjer druge vrste prijenosa topline - konvekcije. Konvekcija može biti prirodna, prisilna (ispušni napa, a u kutiji je rekuperator) ili mehanički inducirana (na primjer s ventilatorom). Potonji je tip mnogo učinkovitiji.

Međutim, najučinkovitiji način prijenosa topline je toplinska vodljivost, ili, kako se još naziva, vodljivost (od engleskog conduction - "provođenje"). Svaki inženjer koji će provesti toplinski proračun izmjenjivača topline, prije svega, razmišlja o odabiru učinkovite opreme u najmanjim mogućim dimenzijama.A to se postiže upravo zahvaljujući toplinskoj vodljivosti. Primjer za to je najučinkovitiji TOA danas - pločasti izmjenjivači topline. Ploča TOA, po definiciji, je izmjenjivač topline koji prenosi toplinu s jedne rashladne tekućine na drugu kroz zid koji ih razdvaja. Maksimalna moguća površina dodira između dva medija, zajedno s ispravno odabranim materijalima, profilom ploča i njihovom debljinom, omogućuje vam smanjenje veličine odabrane opreme uz zadržavanje izvornih tehničkih karakteristika potrebnih u tehnološkom procesu.

Vrste izmjenjivača topline

Prije izračuna izmjenjivača topline, oni se određuju s njegovom vrstom. Svi TOA mogu se podijeliti u dvije velike skupine: rekuperativni i regenerativni izmjenjivači topline. Glavna razlika između njih je sljedeća: u rekuperativnom TOA, izmjena topline događa se kroz zid koji razdvaja dvije rashladne tekućine, a u regenerativnom TOA, dva medija imaju izravan kontakt jedni s drugima, često se miješaju i zahtijevaju naknadno odvajanje u posebnim separatorima. Regenerativni izmjenjivači topline dijele se na izmjenjivače i izmjenjivače topline s pakiranjem (stacionarni, padajući ili srednji). Grubo rečeno, kanta vruće vode koja se ugasi na hladnom ili čaša vrućeg čaja za hlađenje u hladnjaku (nikad to nemojte!) Primjer je takvog miješanja TOA. A ulivanjem čaja u tanjurić i hlađenjem na taj način dobivamo primjer regenerativnog izmjenjivača topline s mlaznicom (tanjurić u ovom primjeru igra ulogu mlaznice), koji prvo kontaktira okolišni zrak i mjeri njegovu temperaturu , a zatim uzima dio topline iz vrućeg čaja ulivenog u nju, nastojeći dovesti oba medija u toplinsku ravnotežu. Međutim, kao što smo već ranije otkrili, učinkovitije je koristiti toplinsku vodljivost za prijenos topline iz jednog medija u drugi, stoga su TOA koji su korisniji u smislu prijenosa topline (i danas se široko koriste), naravno, oporavak.

Primjer izračuna izmjenjivača topline

Za izračunavanje potrebne snage (Q0), koristi se formula ravnoteže topline. Ovdje oženiti se djeluje kao specifični toplinski kapacitet (tablična vrijednost). Da biste pojednostavili izračune, možete uzeti smanjenu razinu toplinskog kapaciteta

Treba imati na umu da u skladu s formulom, bez obzira na strani na kojoj se proračun provodi.

Dalje, na temelju osnovne jednadžbe prijenosa topline trebate pronaći potrebnu površinu, gdje k je koeficijent prijenosa topline, i ΔTav zapisnik. - prosječna logaritamska temperatura glave izračunata po formuli:

S nesigurnim koeficijentom prijenosa topline, pločasti izmjenjivač topline izračunava se složenijom metodom. Formula se može koristiti za izračunavanje Reynoldsovog kriterija.

Pronašavši u tablici vrijednost Prandtlovog kriterija koji nam treba, možemo izračunati Nusseltov kriterij formule, gdje n = 0,3 - prilikom hlađenja tekućine, n = 0,4 - kod zagrijavanja tekućine.

Nadalje, na temelju formule možete izračunati koeficijent prijenosa topline iz bilo kojeg nosača topline na zid, a u skladu s formulom odrediti koeficijent prijenosa topline zamijenjen u formuli, s kojom se izračunava površina prijenosa topline.

Toplinski i strukturni proračun

Bilo koji proračun rekuperativnog izmjenjivača topline može se izvršiti na temelju rezultata toplinskih, hidrauličkih i proračuna čvrstoće. Oni su temeljni, obvezni u dizajnu nove opreme i čine osnovu metode izračunavanja za sljedeće modele linija iste vrste uređaja. Glavni zadatak toplinskog proračuna TOA je utvrditi potrebnu površinu površine izmjenjivača topline za stabilan rad izmjenjivača topline i održavanje potrebnih parametara medija na izlazu.Često se u takvim proračunima inženjerima daju proizvoljne vrijednosti karakteristika mase i veličine buduće opreme (materijal, promjer cijevi, dimenzije ploče, geometrija grede, vrsta i materijal rebra, itd.), Dakle, nakon toplinski, obično se provodi konstruktivni proračun izmjenjivača topline. Zapravo, ako je u prvoj fazi inženjer izračunao potrebnu površinu za zadani promjer cijevi, na primjer 60 mm, a duljina izmjenjivača topline tako se pokazala oko šezdeset metara, tada je logičnije pretpostaviti prijelaz na višeprolazni izmjenjivač topline, ili na tip školjke ili cijevi, ili za povećanje promjera cijevi.

Hidraulički proračun

Hidraulički ili hidromehanički, kao i aerodinamički proračuni provode se kako bi se utvrdili i optimizirali hidraulički (aerodinamični) gubici tlaka u izmjenjivaču topline, kao i izračunali troškovi energije za njihovo prevladavanje. Izračun bilo kojeg puta, kanala ili cijevi za prolazak rashladne tekućine predstavlja primarni zadatak za osobu - pojačati postupak prijenosa topline na ovom području. Odnosno, jedan medij treba prenositi, a drugi treba primati što više topline u minimalnom intervalu svog protoka. Za to se često koristi dodatna površina za izmjenu topline, u obliku razvijenog površinskog rebra (za odvajanje graničnog laminarnog podsloja i pojačavanje turbulizacije protoka). Optimalni omjer ravnoteže hidrauličkih gubitaka, površine izmjenjivača topline, karakteristika težine i veličine i uklonjene toplinske snage rezultat je kombinacije toplinskog, hidrauličkog i konstruktivnog izračuna TOA.

Verifikacijski izračun

Proračun izmjenjivača topline provodi se u slučaju kada je potrebno postaviti granicu snage ili površine površine izmjenjivača topline. Površina je rezervirana iz različitih razloga i u različitim situacijama: ako je to potrebno u skladu s projektnim zadatkom, ako proizvođač odluči dodati dodatnu marginu kako bi bio siguran da će takav izmjenjivač topline puštati u rad i minimalizirati pogreške u izračunima. U nekim je slučajevima potrebna redundancija da bi se zaokružili rezultati projektnih dimenzija, u drugima (isparivači, ekonomajzeri) površinska margina se posebno uvodi u izračun kapaciteta izmjenjivača topline za onečišćenje kompresorskim uljem prisutnim u rashladnom krugu. I mora se uzeti u obzir niska kvaliteta vode. Nakon nekog vremena neprekinutog rada izmjenjivača topline, posebno pri visokim temperaturama, kamenac se taloži na površini izmjenjivača topline uređaja, smanjujući koeficijent prijenosa topline i neizbježno vodeći parazitskom smanjenju uklanjanja topline. Stoga, kompetentni inženjer, prilikom izračunavanja izmjenjivača topline voda-voda, obraća posebnu pozornost na dodatnu redundanciju površine izmjenjivača topline. Proračun provjere također se provodi kako bi se vidjelo kako će odabrana oprema raditi u drugim, sekundarnim načinima rada. Na primjer, u centralnim klima uređajima (jedinice za dovod zraka), grijači prvog i drugog grijanja, koji se koriste u hladnoj sezoni, često se koriste ljeti za hlađenje dolaznog zraka opskrbljujući hladnom vodom cijevi zraka izmjenjivač topline. Kako će funkcionirati i koje će parametre izdati, omogućuje vam procjenu proračuna provjere.

Potrebni podaci

Da biste izračunali izmjenjivač topline, potrebno je navesti sljedeće podatke:

• ulazne i izlazne temperature na oba kruga. Što je veća razlika između njih, manje su dimenzije i cijena prikladnog izmjenjivača topline;
• maksimalna razina tlaka i temperature radnog medija. Što su parametri niži, jedinica je jeftinija;
• pokazatelj masenog protoka rashladne tekućine u oba kruga. Određuje propusnost jedinica.Najčešće je naznačena potrošnja vode. Ako pomnožite brojke protoka i gustoće, dobit ćete ukupni protok mase;
• toplinska snaga (opterećenje). Određuje količinu topline koju jedinica odaje. Izračun toplinskog opterećenja izmjenjivača topline provodi se prema formuli P = m × cp × δt, gdje m označava protok medija, cp je specifični toplinski kapacitet, a δt je temperaturna razlika na ulaz i izlaz kruga.

Da bi se izračunao prijenos topline izmjenjivača topline, morat će se uzeti u obzir dodatne karakteristike. Vrsta radnog medija i njegov indeks viskoznosti određuju materijal izmjenjivača topline. Trebat će vam podaci o prosječnoj temperaturi glave (izračunatoj po formuli) i o razini onečišćenja radnog okruženja. Potonji se parametar rijetko uzima u obzir, jer je potreban samo u iznimnim slučajevima.

Izračun snage izmjenjivača topline zahtijeva točno poznavanje gornjih parametara. Informacije se mogu dobiti od TU-a ili ugovora od organizacije za opskrbu toplinom, kao i TOR-a inženjera.

Izračuni istraživanja

Istraživački izračuni TOA provode se na temelju dobivenih rezultata toplinskih i verifikacijskih izračuna. U pravilu su neophodni za unošenje najnovijih izmjena u dizajn projiciranog uređaja. Također se provode kako bi se ispravile sve jednadžbe postavljene u implementiranom proračunskom modelu TOA, dobivene empirijski (prema eksperimentalnim podacima). Izvođenje istraživačkih proračuna uključuje desetke, a ponekad i stotine izračuna prema posebnom planu razvijenom i implementiranom u proizvodnju prema matematičkoj teoriji planiranja eksperimenta. Prema rezultatima otkriva se utjecaj različitih stanja i fizikalnih veličina na pokazatelje učinka TOA.

Ostali izračuni

Pri izračunavanju površine izmjenjivača topline, ne zaboravite na otpor materijala. Izračun čvrstoće TOA uključuje provjeru dizajnirane jedinice za naprezanje, uvijanje, za primjenu najvećih dopuštenih radnih trenutaka na dijelove i sklopove budućeg izmjenjivača topline. Uz minimalne dimenzije, proizvod mora biti izdržljiv, stabilan i jamčiti siguran rad u raznim, čak i najstresnijim uvjetima rada.

Dinamički proračun provodi se kako bi se utvrdile različite karakteristike izmjenjivača topline u promjenjivim načinima rada.

Izmjenjivači topline cijev u cijevi

Razmotrimo najjednostavniji izračun izmjenjivača topline cijevi u cijevi. Strukturno je ova vrsta TOA pojednostavljena što je više moguće. U pravilu se vrući nosač topline pušta u unutarnju cijev uređaja kako bi se minimalizirali gubici, a rashladni nosač topline lansira u kućište ili u vanjsku cijev. Zadatak inženjera u ovom se slučaju svodi na određivanje duljine takvog izmjenjivača topline na temelju izračunate površine površine izmjenjivača topline i zadanih promjera.

Ovdje treba dodati da se pojam idealnog izmjenjivača topline uvodi u termodinamiku, odnosno uređaj beskonačne duljine, gdje rashladne tekućine rade u protustruji, a temperaturna razlika u potpunosti se aktivira između njih. Dizajn cijev u cijevi najbliži je ispunjavanju ovih zahtjeva. A ako rashladne tekućine pokrenete u suprotnom protoku, tada će to biti takozvani "pravi protutok" (a ne poprečni protok, kao u pločici TOA). Temperaturna glava najučinkovitije se pokreće takvom organizacijom kretanja. Međutim, prilikom izračunavanja izmjenjivača topline cijevi u cijevi treba biti realan i ne zaboraviti na logističku komponentu, kao i na jednostavnost instalacije. Duljina eurokamiona je 13,5 metara, a nisu sve tehničke prostorije prilagođene klizanju i ugradnji opreme ove duljine.

Dijagrami povezivanja

Izmjenjivač topline voda-voda ima nekoliko različitih shema spajanja, međutim, petlje primarnog tipa montirane su na razvodne cijevi grijaće mreže (može biti privatno ili u prodaji gradskih službi), a petlje sekundarnog tipa cjevovod za opskrbu vodom.
Najčešće ovisi samo o odlukama na projektu koju vrstu veze je dopušteno koristiti. Također, shema instalacije i njezin odabir temelje se na normama "Projektiranje grijaćih jedinica" i na standardu zajedničkog ulaganja pod brojem 41-101-95. Ako se omjer i razlika maksimalno mogućeg protoka topline vode za opskrbu toplom vodom prema protoku topline za grijanje određuje u rasponu od ≤0,2 do ≥1, tada je osnova dijagram povezivanja u jednoj fazi, a ako je od 0,2≤ do ≤1, zatim od dva stupnja ...

Standard

Najjednostavnija i najisplativija shema za provedbu je paralelna. Ovom shemom izmjenjivači topline montirani su serijski u odnosu na regulacijske ventile, odnosno zaporni ventil, kao i paralelno s cijelom mrežom grijanja. Da bi se postigla maksimalna izmjena topline unutar sustava, potrebne su visoke stope potrošnje nosača topline.

Dvostupanjska shema

Dvostupanjski mješoviti sustav
Ako koristite dvostupanjsku shemu, tada se s njom voda zagrijava ili u paru neovisnih uređaja ili u monoblok instalaciji. Važno je zapamtiti da shema instalacije i njezina složenost ovisit će o ukupnoj mrežnoj konfiguraciji. S druge strane, s dvostupanjskom shemom, povećava se razina učinkovitosti cijelog sustava, a smanjuje se i potrošnja nosača topline (do oko 40 posto).

Ovom shemom priprema vode odvija se u dva koraka. Tijekom prvog koraka primjenjuje se toplinska energija, zagrijavajući vodu na 40 stupnjeva, a tijekom drugog koraka voda se zagrijava na 60 stupnjeva.

Priključak serijskog tipa

Dvostupanjska sekvencijalna shema
Takva se shema provodi u okviru jednog od uređaja za izmjenu topline opskrbe toplom vodom, a ova vrsta izmjenjivača topline je mnogo složenijeg dizajna u usporedbi sa standardnim shemama. Također će koštati puno više.

Izmjenjivači topline u ljusci i cijevi

Stoga se vrlo često proračun takvog uređaja glatko ulijeva u izračun izmjenjivača topline u obliku cijevi i cijevi. Ovo je uređaj u kojem se snop cijevi nalazi u jednom kućištu (kućištu), opranom raznim rashladnim sredstvima, ovisno o namjeni opreme. Na primjer, u kondenzatorima se rashladno sredstvo ulijeva u plašt, a voda u cijevi. Ovom metodom pomicanja medija prikladnije je i učinkovitije kontrolirati rad uređaja. U isparivačima, naprotiv, rashladno sredstvo ključa u cijevima, a istodobno ih ispire ohlađena tekućina (voda, salamura, glikoli itd.). Stoga se proračun izmjenjivača topline u obliku cijevi svodi na minimaliziranje veličine opreme. Dok se igra s promjerom kućišta, promjerom i brojem unutarnjih cijevi i duljinom uređaja, inženjer doseže izračunatu vrijednost površine izmjenjivača topline.

Određivanje koeficijenta prijenosa topline

Za preliminarne proračune opreme za izmjenu topline i razne vrste provjera koriste se približne vrijednosti koeficijenata, standardizirane za određene kategorije:

• koeficijenti prijenosa topline za kondenzaciju vodene pare - od 4000 do 15000 W / (m2K);
• koeficijenti prijenosa topline za vodu koja se kreće kroz cijevi - od 1200 do 5800 W / (m2K);
• koeficijenti prijenosa topline iz parnog kondenzata u vodu - od 800 do 3500 W / (m2K).

Točan izračun koeficijenta prijenosa topline (K) vrši se prema sljedećoj formuli:

U ovoj formuli:

• α1 je koeficijent prijenosa topline za medij za grijanje (izražen u W / (m2K));
• α2 je koeficijent prijenosa topline za zagrijani nosač topline (izražen u W / (m2K));
• δst - parametar debljine stijenke cijevi (izražen u metrima);
• λst - koeficijent toplinske vodljivosti materijala koji se koristi za cijev (izražen u W / (m * K)).

Takva formula daje "idealan" rezultat, koji obično ne odgovara 100% stvarnom stanju stvari. Stoga se formuli dodaje još jedan parametar - Rzag.

Ovo je pokazatelj toplinske otpornosti različitih onečišćenja koja nastaju na grijaćim površinama cijevi (tj. Obična vaga itd.)

Formula za pokazatelj onečišćenja izgleda ovako:

R = δ1 / λ1 + δ2 / λ2

U ovoj formuli:

• δ1 je debljina sloja sedimenta s unutarnje strane cijevi (u metrima);
• δ2 je debljina sloja sedimenta s vanjske strane cijevi (u metrima);
• λ1 i λ2 su vrijednosti koeficijenata toplinske vodljivosti za odgovarajuće slojeve onečišćenja (izražene u W / (m * K)).

Zračni izmjenjivači topline

Jedan od najčešćih izmjenjivača topline danas je rebrasti cijevni izmjenjivač topline. Zovu se i zavojnice. Gdje god nisu instalirani, počevši od ventilokonvektora (od engleskog ventilator + zavojnica, tj. "Ventilator" + "zavojnica") u unutarnjim blokovima podijeljenih sustava i završavajući s divovskim rekuperatorima dimnih plinova (izdvajanje topline iz vrućih dimnih plinova i prenesite ga za potrebe grijanja) u kotlovnicama u CHP. Zbog toga dizajn izmjenjivača topline zavojnice ovisi o primjeni izmjenjivača topline. Industrijski hladnjaci zraka (VOP) ugrađeni u komore za brzo zamrzavanje mesa, u zamrzivačima s niskim temperaturama i u drugim hladnjačama za hranu zahtijevaju određene značajke dizajna u svojim performansama. Udaljenost između lamela (rebara) trebala bi biti što veća kako bi se povećalo vrijeme neprekidnog rada između ciklusa odmrzavanja. Isparivači za podatkovne centre (centri za obradu podataka), naprotiv, izrađeni su što je moguće kompaktnije, a razmak je minimalan. Takvi izmjenjivači topline rade u „čistim zonama“ okruženi finim filtrima (do razreda HEPA), stoga se takav proračun cjevastog izmjenjivača topline provodi s naglaskom na smanjenju veličine.

Pločasti izmjenjivači topline

Trenutno su pločasti izmjenjivači topline stabilni u potražnji. Prema svom dizajnu potpuno su sklopivi i poluzavareni, lemljeni bakrom i niklom, zavareni i lemljeni difuzijskom metodom (bez lemljenja). Termička izvedba pločastog izmjenjivača topline dovoljno je fleksibilna i inženjeru nije posebno teška. U postupku odabira možete se igrati s vrstom ploča, dubinom probijanja kanala, vrstom rebra, debljinom čelika, različitim materijalima i što je najvažnije - brojnim modelima uređaja standardnih veličina različitih dimenzija. Ovi izmjenjivači topline su niski i široki (za parno grijanje vode) ili visoki i uski (razdvajajući izmjenjivači topline za klimatizacijske sustave). Često se koriste za medije s promjenom faze, odnosno kao kondenzatori, isparivači, pregrejači, predkondenzatori itd. Malo je teže provesti toplinski proračun izmjenjivača topline koji radi po dvofaznoj shemi nego izmjenjivač topline tekućina-tekućina, ali za iskusnog inženjera ovaj je zadatak rješiv i nije osobito težak. Da bi olakšali takve izračune, moderni dizajneri koriste inženjerske računalne baze, gdje možete pronaći puno potrebnih informacija, uključujući dijagrame stanja bilo kojeg rashladnog sredstva u bilo kojem skeniranju, na primjer, program CoolPack.

Proračun pločastog izmjenjivača topline - kako pravilno odrediti parametre?

Opća načela dizajna shema opskrbe toplinom

Sustav opskrbe toplinom sustav je za prijenos toplinske energije (u obliku zagrijane vode ili pare) od izvora topline do svog potrošača.
Sustav opskrbe toplinom u osnovi se sastoji od tri dijela: izvora topline, potrošača topline, toplinske mreže - koji služi za transport topline od izvora do potrošača.

1. Parni kotao u kogeneraciji ili kotlovnici.
2. Mrežni izmjenjivač topline.
3. Cirkulacijska pumpa.
4. Izmjenjivač topline za sustav opskrbe toplom vodom.
5. Izmjenjivač topline sustava grijanja.

Uloga elemenata sklopa:

• kotlovska jedinica - izvor topline, prijenos topline izgaranja goriva u rashladnu tekućinu;
• crpna oprema - stvaranje cirkulacije rashladne tekućine;
• dovodni cjevovod - dovod grijane rashladne tekućine od izvora do potrošača;
• povratni cjevovod - povratak ohlađenog nosača topline na izvor od potrošača;
• oprema za izmjenu topline - pretvorba toplinske energije.

Grafikoni temperature

U našoj zemlji usvojena je visokokvalitetna regulacija opskrbe potrošača toplinom. Odnosno, bez promjene brzine protoka rashladne tekućine kroz sustav koji troši toplinu, temperaturna razlika na ulazu i izlazu sustava se mijenja.

To se postiže promjenom temperature u protočnoj cijevi ovisno o vanjskoj temperaturi. Što je vanjska temperatura niža, temperatura polaza veća. Sukladno tome, temperatura povratne cijevi također se mijenja u skladu s tim odnosom. I svi sustavi koji troše toplinu dizajnirani su uzimajući u obzir ove zahtjeve.

Grafikoni temperaturne ovisnosti rashladne tekućine u dovodnom i povratnom cjevovodu nazivaju se temperaturnim grafom sustava opskrbe toplinom.

Raspored temperature postavlja izvor opskrbe toplinom, ovisno o njegovom kapacitetu, zahtjevima grijaćih mreža i zahtjevima potrošača. Krivulje temperature nazivaju se prema maksimalnim temperaturama u dovodnom i povratnom cjevovodu: 150/70, 95/70 ...

Odsijecanje grafa u gornjem dijelu - kada kotlovnica nema dovoljan kapacitet.

Odsijecanje grafa u donjem dijelu - kako bi se osigurala rad sustava PTV-a.

Sustavi grijanja rade uglavnom prema rasporedu 95/70 kako bi osigurali prosječnu temperaturu u grijaču od 82,5 ° C na -30 ° C.

Ako potrebnu temperaturu u dovodnoj cijevi daje izvor topline, tada potrebnu temperaturu u povratnoj cijevi osigurava potrošač topline sa svojim sustavom koji troši toplinu. Ako postoji precijenjena temperatura povratne vode od potrošača, to znači nezadovoljavajući rad njegovog sustava i za sobom povlači novčane kazne, jer dovodi do pogoršanja rada izvora topline. Istodobno se smanjuje njegova učinkovitost. Stoga postoje posebne kontrolne organizacije koje nadgledaju da li sustavi koji troše toplinu daju povratnu temperaturu vode prema temperaturnom rasporedu ili nižoj. Međutim, u nekim je slučajevima takvo precjenjivanje dopušteno, na primjer. prilikom ugradnje izmjenjivača topline za grijanje.

Raspored 150/70 omogućit će vam prijenos topline iz izvora topline s nižom potrošnjom nosača topline, međutim, nosač topline s temperaturom iznad 105 ° C ne može se dovoditi u sustave grijanja kuće. Stoga se raspored smanjuje, na primjer, za 95/70. Spuštanje se vrši ugradnjom izmjenjivača topline ili miješanjem povratne vode u dovodni cjevovod.

Hidraulika grijaće mreže

Kruženje vode u sustavima opskrbe toplinom provodi se mrežnim crpkama u kotlovnicama i grijaćim mjestima. Budući da je duljina vodova prilično velika, razlika tlaka u dovodnim i povratnim cjevovodima, koje crpka stvara, smanjuje se s udaljenošću od crpke.

Iz slike se vidi da najudaljeniji potrošač ima najmanji raspoloživi pad tlaka. Tj.za normalan rad njegovih sustava koji troše toplinu potrebno je da imaju najmanji hidraulički otpor kako bi osigurali potreban protok vode kroz njih.

Proračun pločastih izmjenjivača topline za sustave grijanja

Voda za grijanje može se pripremiti zagrijavanjem u izmjenjivaču topline.

Kada proračun pločastog izmjenjivača topline za dobivanje vode za grijanje, početni podaci uzimaju se za najhladnije razdoblje, odnosno kada su potrebne najviše temperature i, sukladno tome, najveća potrošnja topline. Ovo je najgori slučaj za izmjenjivač topline dizajniran za grijanje.

Posebna značajka izračuna izmjenjivača topline za sustav grijanja je precijenjena temperatura povratne vode na strani grijanja. To je namjerno dopušteno, jer bilo koji površinski izmjenjivač topline, u principu, ne može hladiti povratnu vodu do temperature grafikona, ako voda s temperaturom grafikona uđe u ulaz u izmjenjivač topline na grijanoj strani. Obično je dopuštena razlika od 5-15 ° C.

Proračun pločastih izmjenjivača topline za sustave PTV-a

Kada proračun pločastih izmjenjivača topline za sustave tople vode Početni podaci uzimaju se za prijelazno razdoblje, odnosno kada je temperatura dovodne rashladne tekućine niska (obično 70 ° C), hladna voda ima najnižu temperaturu (2-5 ° C), a sustav grijanja i dalje radi - ovo su mjeseci svibanj-rujan. Ovo je najgori način rada za izmjenjivač topline PTV-a.

Projektno opterećenje sustava PTV određuje se na temelju raspoloživosti u objektu u kojem su ugrađeni izmjenjivači topline spremnika.

U nedostatku spremnika, pločasti izmjenjivači topline dizajnirani su za maksimalno opterećenje. Odnosno, izmjenjivači topline moraju osigurati zagrijavanje vode čak i pri maksimalnom unosu vode.

Sa spremnicima, pločasti izmjenjivači topline dizajnirani su za prosječno opterećenje po satu. Akumulatorski spremnici se neprestano dopunjavaju kako bi nadoknadili vršno istjecanje. Izmjenjivači topline smiju opskrbljivati ​​samo spremnike.

Omjer maksimalnog i prosječnog satnog opterećenja u nekim slučajevima doseže 4-5 puta.

Imajte na umu da je prikladno izračunati pločaste izmjenjivače topline u našem vlastitom programu za izračunavanje "Ridan".