A hőcserélő kiszámítása jelenleg legfeljebb öt percet vesz igénybe. Minden olyan szervezet, amely ilyen berendezéseket gyárt és értékesít, általában mindenkinek biztosítja a saját kiválasztási programját. Ingyenesen letöltheti a vállalat weboldaláról, vagy technikusuk bejön az irodájába, és ingyen telepíti. Azonban mennyire helyes az ilyen számítások eredménye, meg lehet-e bízni benne, és a gyártó nem ravasz, amikor egy versenytárgyalásban küzd a versenytársaival? Az elektronikus számológép ellenőrzése a modern hőcserélők számítási módszertanának ismeretét vagy legalább megértését igényli. Próbáljuk kitalálni a részleteket.
Mi az a hőcserélő
A hőcserélő kiszámítása előtt emlékezzünk, milyen eszközről van szó? A hő- és tömegcserélő készülék (más néven hőcserélő, más néven hőcserélő vagy TOA) egy olyan eszköz, amely a hőt egyik hőhordozóból a másikba továbbítja. A hűtőfolyadékok hőmérsékletének megváltoztatása során azok sűrűsége és ennek megfelelően az anyagok tömegmutatói is változnak. Ezért nevezik az ilyen folyamatokat hő- és tömegátadásnak.
A hőátadás alapfogalmai a számításhoz
A hőcserélőket a hőcserélési törvényekre vonatkozó alapvető információk alapján számítják ki.
Ebben a cikkben megvizsgáljuk az ilyen számításokban használt néhány fogalmat.
- Fajlagos hő a hőenergia mennyisége, amely szükséges 1 kilogramm anyag / 1 Celsius fok fűtéséhez. A hőkapacitásra vonatkozó információk alapján megmutatja, hogy mennyi hő halmozódik fel. A hőenergia számításához a hőteljesítmény átlagos értékét vesszük figyelembe a hőmérsékleti mutatók egy bizonyos tartományában.
- Az 1 kg anyag nullától a kívánt hőmérsékletig történő melegítéséhez szükséges hőenergia mennyiségét nevezzük specifikus entalpia.
- A kémiai átalakulások fajlagos hője az anyag bármely tömegegységének kémiai átalakulása során felszabaduló hőenergia mennyisége.
- A fázisátalakítások fajlagos hője meghatározza az anyag bármely tömegegységének szilárdból folyadékba, folyadékból halmazállapotú halmazállapotba történő átalakulásakor elnyelt vagy felszabaduló hőenergia mennyiségét stb.
A hőcserélő kiszámításához használt online számológép 15 perc alatt segít megoldást találni. Vagy használhatja az elméletet egy lemezes hőcserélőhöz, amelyet a cikk alább ismertet, és saját maga végezze el a szükséges számításokat.
A hőátadás típusai
Most beszéljünk a hőátadás típusairól - csak három van belőlük. Sugárzás - hőátadás sugárzás útján. Példaként gondolhat arra, hogy egy meleg nyári napon a tengerparton napozhat. És ilyen hőcserélők akár a piacon is megtalálhatók (csöves légmelegítők). Azonban leggyakrabban lakóhelyiségek, lakások szobáinak fűtésére olaj- vagy elektromos radiátorokat vásárolunk. Ez egy példa egy másik típusú hőátadásra - konvekcióra. A konvekció lehet természetes, kényszerű (motorháztető, és rekuperátor van a dobozban) vagy mechanikusan indukált (például ventilátorral). Ez utóbbi típus sokkal hatékonyabb.
A hőátadás leghatékonyabb módja azonban a hővezetőképesség, vagy ahogy más néven vezetés (az angol vezetésből származik - "vezetés"). Bármely mérnök, aki hőcserélő hőszámítását fogja elvégezni, elsősorban azon gondolkodik, hogy hatékony berendezéseket válasszon a lehető legkisebb méretben.És ezt pontosan a hővezető képességnek köszönhetően érik el. Erre példa a ma leghatékonyabb TOA - lemezes hőcserélők. A TOA lemez értelemszerűen egy hőcserélő, amely a hőt az egyik hűtőfolyadékból a másikba továbbítja az őket elválasztó falon keresztül. A két közeg és a helyesen kiválasztott anyagok, a lemezek profilja és vastagsága közötti lehető legnagyobb érintkezési terület lehetővé teszi a kiválasztott berendezés méretének minimalizálását, miközben megőrzi a technológiai folyamatban megkövetelt eredeti műszaki jellemzőket.
Hőcserélő típusok
A hőcserélő kiszámítása előtt meg kell határozni a típusát. Az összes TOA két nagy csoportra osztható: rekuperatív és regeneratív hőcserélőkre. A fő különbség közöttük a következő: a rekuperatív TOA-ban a hőcsere egy két hűtőfolyadékot elválasztó falon keresztül történik, a regeneratív TOA-ban pedig a két közeg közvetlen kapcsolatban áll egymással, gyakran keverednek és megkövetelik a későbbi elválasztást speciális elválasztókban. A regeneratív hőcserélőket keverésre és hőcserélőkre osztják csomagolással (álló, eső vagy köztes). Nagyjából elmondható, hogy egy vödör fagynak kitett forró víz vagy egy pohár forró tea a hűtőbe téve hűlni (ezt soha ne tegye!) Példa ilyen keverési TOA-ra. Ha teát öntünk egy csészébe és ily módon lehűtjük, példát kapunk egy fúvókával ellátott regeneratív hőcserélőre (ebben a példában a csészealj fúvóka szerepét tölti be), amely először kapcsolatba lép a környező levegővel és megméri a hőmérsékletét , majd elveszi a belé öntött forró tea hőjének egy részét, és mindkét közeget hőegyensúlyba akarja hozni. Azonban, amint azt már korábban megtudtuk, hatékonyabb a hővezető képességet használni a hő egyik közegből a másikba történő átvitelére, ezért a ma hőhordozás szempontjából hasznosabb (és széles körben alkalmazott) TOA természetesen erősítő.
Hőcserélő számítási példa
A szükséges teljesítmény kiszámításához (Q0), a hőmérleg képletét használjuk. Itt Házasodik fajlagos hőkapacitásként működik (táblázatos érték). A számítások egyszerűsítése érdekében alkalmazhatja a csökkentett hőteljesítményszintet
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a képlettel összhangban, függetlenül attól, hogy melyik oldalon végezzük a számítást.
Ezután meg kell találnia a szükséges felületet az alapvető hőátadási egyenlet alapján, hol k a hőátadási tényező, és ΔTav napló. - átlagos logaritmikus hőmérsékleti fej, a következő képlettel számítva:
Bizonytalan hőátadási együtthatóval egy lemezes típusú hőcserélőt bonyolultabb módszerrel számolnak. A képlet felhasználható a Reynolds-kritérium kiszámítására.
Miután megtalálta a táblázatban a szükséges Prandtl-kritérium értékét, kiszámíthatjuk a képlet Nusselt-kritériumát, ahol n = 0,3 - a folyadék hűtése közben, n = 0,4 - a folyadék melegítésénél.
Ezenkívül a képlet alapján kiszámíthatja a hőátadási együtthatót bármelyik hőhordozótól a falig, és a képletnek megfelelően meghatározhatja a képletbe helyettesített hőátadási együtthatót, amellyel kiszámítják a hőátadási felület területét.
Termikus és szerkezeti számítás
A rekuperatív hőcserélő bármilyen számítását elvégezheti a termikus, hidraulikus és szilárdsági számítások eredményei alapján. Alapvetőek, kötelezőek az új berendezések tervezésénél, és az azonos típusú készülék vonalának későbbi modelljeire vonatkozó számítási módszer alapját képezik. A TOA hőszámításának fő feladata a hőcserélő felületének szükséges területének meghatározása a hőcserélő stabil működéséhez és a közeg szükséges paramétereinek fenntartásához a kimenetnél.Az ilyen számítások során a mérnököknek gyakran tetszőleges értékeket adnak a jövő berendezés tömegének és méretének jellemzőiről (anyag, csőátmérő, lemezméretek, gerenda geometriája, a bordázás típusa és anyaga stb.), Ezért a termikus, általában elvégzik a hőcserélő konstruktív számítását. Valójában, ha az első szakaszban a mérnök kiszámította a szükséges felületet egy adott csőátmérőhöz, például 60 mm-re, és a hőcserélő hossza így körülbelül hatvan méternek bizonyult, akkor logikusabb egy többáteresztő hőcserélőre vagy héj és cső típusra való áttérés vagy a csövek átmérőjének növelése.
Hidraulikus számítás
Hidraulikus vagy hidromechanikus, valamint aerodinamikai számításokat végeznek a hőcserélőben lévő hidraulikus (aerodinamikai) nyomásveszteségek meghatározása és optimalizálása, valamint az ezek leküzdéséhez szükséges energiaköltségek kiszámítása érdekében. Bármely út, csatorna vagy cső kiszámítása a hűtőfolyadék áthaladásához elsődleges feladatot jelent az ember számára - a hőátadási folyamat intenzívebbé tétele ezen a területen. Vagyis az egyik közegnek át kell szállnia, a másiknak pedig a lehető legtöbb hőt kell kapnia áramlásának minimális időközében. Ehhez gyakran használnak egy további hőcserélő felületet, fejlett felületi bordázat formájában (a határoló lamináris alréteg elválasztására és az áramlási turbulizáció fokozására). A hidraulikus veszteségek, a hőcserélő felület, a súly- és méretjellemzők, valamint az eltávolított hőteljesítmény optimális egyensúlyi aránya a TOA termikus, hidraulikus és konstruktív számításának kombinációja.
Ellenőrzési számítás
A hőcserélő kiszámítását abban az esetben végzik el, amikor szükség van rá, hogy a teljesítményre vagy a hőcserélő felület területére tartalékot hozzanak. A felület különféle okokból és különböző helyzetekben van fenntartva: ha erre a feladatmeghatározás szerint van szükség, ha a gyártó úgy dönt, hogy további árrést ad hozzá annak biztosítása érdekében, hogy egy ilyen hőcserélő működésbe lép, és minimalizálja a számításokban elkövetett hibák. Bizonyos esetekben redundanciára van szükség a tervezési méretek eredményének kerekítéséhez, más esetekben (párologtatók, közgazdászok) a hűtőkörben jelen lévő kompresszorolaj szennyeződésének hőcserélő-kapacitásának kiszámításakor speciálisan felületi margót vezetnek be. És figyelembe kell venni a víz alacsony minőségét. A hőcserélők bizonyos ideig tartó megszakítás nélküli működése után, különösen magas hőmérsékleten, a készülék hőcserélő felületén vízkő települ, csökkentve a hőátadási együtthatót, és elkerülhetetlenül a hőeltávolítás parazita csökkenéséhez vezet. Ezért egy hozzáértő mérnök a víz-víz hőcserélő kiszámításakor különös figyelmet fordít a hőcserélő felület további redundanciájára. Az ellenőrző számítást azért is elvégezzük, hogy lássuk, hogyan fog működni a kiválasztott berendezés más, másodlagos üzemmódokban. Például a központi légkondicionálókban (légellátó egységekben) az első és a második fűtés fűtőberendezéseit, amelyeket a hideg évszakban használnak, nyáron gyakran használják a bejövő levegő hűtésére, a hideg csövek ellátásával a levegő csöveihez. hőcserélő. Hogyan működnek és milyen paramétereket adnak ki, lehetővé teszi az ellenőrzési számítás kiértékelését.
Kötelező adatok
A hőcserélő kiszámításához a következő adatokat kell megadni:
- be- és kimeneti hőmérséklet mindkét áramkörön. Minél nagyobb a különbség közöttük, annál kisebbek a megfelelő hőcserélő méretei és ára;
- a munkaközeg maximális nyomás- és hőmérsékleti szintje. Minél alacsonyabbak a paraméterek, annál olcsóbb az egység;
- a hűtőfolyadék tömegáramának mutatója mindkét körben. Meghatározza az egységek áteresztőképességét.Leggyakrabban a vízfogyasztást jelzik. Ha megszorozza az áteresztőképesség és a sűrűség számát, akkor megkapja a teljes tömegáramot;
- hőteljesítmény (terhelés). Meghatározza az egység által leadott hőmennyiséget. A hőcserélő hőterhelésének kiszámítását a P = m × cp × δt képlet alapján végezzük, ahol m a közeg áramlási sebességét jelenti, cp a fajlagos hőteljesítmény és δt a hőmérséklet-különbség az áramkör be- és kimenete.
A hőcserélő hőátadásának kiszámításához további jellemzőket kell figyelembe venni. A munkaközeg típusa és viszkozitási mutatója határozza meg a hőcserélő anyagát. Szüksége lesz adatokra az átlagos hőmérsékleti fejre (a képlettel számítva) és a munkakörnyezet szennyezettségének szintjére. Ez utóbbi paramétert ritkán veszik figyelembe, mivel csak kivételes esetekben szükséges.
A hőcserélő teljesítményének kiszámításához a fenti paraméterek pontos ismerete szükséges. Információ beszerezhető a TU-tól vagy a hőellátó szervezet szerződésétől, valamint a mérnök TOR-jától.
Kutatási számítások
A TOA kutatási számításait a kapott hő- és ellenőrző számítások eredményei alapján végzik. Általános szabály, hogy ezek szükségesek a vetített készülék szerkezetének legújabb módosításaihoz. Ezeket azért is elvégezzük, hogy korrigáljuk a megvalósított TOA számítási modellben rögzített, empirikusan (kísérleti adatok alapján) nyert egyenleteket. A kutatási számítások elvégzése több tíz, néha száz számítást igényel egy speciális terv szerint, amelyet a kísérleti tervezés matematikai elmélete szerint fejlesztettek ki és hajtottak végre a gyártásban. Az eredmények szerint kiderül a különféle körülmények és fizikai mennyiségek hatása a TOA teljesítménymutatóira.
Egyéb számítások
A hőcserélő területének kiszámításakor ne feledkezzen meg az anyagok ellenállásáról. A TOA szilárdsági számításai tartalmazzák a tervezett egység feszültségének és torziójának ellenőrzését, hogy a leendő hőcserélő alkatrészeire és szerelvényeire a legnagyobb megengedett működési nyomatékot alkalmazzák-e. Minimális méretekkel a terméknek tartósnak, stabilnak kell lennie, és garantálnia kell a biztonságos működést a legmegterhelőbb körülmények között is.
Dinamikus számítást végeznek a hőcserélő különféle jellemzőinek meghatározása érdekében változó üzemmódokban.
Cső-cső hőcserélők
Vizsgáljuk meg a cső-cső hőcserélő legegyszerűbb számítását. Szerkezetileg ez a típusú TOA a lehető legnagyobb mértékben leegyszerűsödik. Rendszerint forró hőhordozót engednek be a készülék belső csövébe a veszteségek minimalizálása érdekében, és hűtő hőhordozót vezetnek a házba vagy a külső csőbe. A mérnök feladata ebben az esetben az ilyen hőcserélő hosszának meghatározására szorul a hőcserélő felület számított területe és adott átmérők alapján.
Itt kell hozzáfűzni, hogy az ideális hőcserélő fogalmát a termodinamika, vagyis egy végtelen hosszúságú berendezés vezeti be, ahol a hűtőfolyadékok ellenáramban működnek, és a hőmérséklet-különbség teljes mértékben kiválik közöttük. A cső-cső kialakítás a legközelebb áll ahhoz, hogy megfeleljen ezeknek a követelményeknek. És ha a hűtőfolyadékokat ellenáramban működteti, akkor ez az úgynevezett "igazi ellenáramlás" lesz (és nem keresztáramlás, mint a TOA lemezen). A hőmérsékleti fejet a leghatékonyabban egy ilyen mozgásszervezéssel lehet kiváltani. A cső-csőben hőcserélő kiszámításakor azonban reálisnak kell lennie, és nem szabad megfeledkeznie a logisztikai komponensről, valamint a könnyű telepítésről. Az eurotruck hossza 13,5 méter, és nem minden műszaki helyiséget alkalmaznak ilyen hosszúságú csúszáshoz és felszereléshez.
Csatlakozási diagramok
A víz-víz hőcserélőnek több különböző csatlakozási sémája van, azonban az elsődleges típusú hurkokat a fűtési hálózat elosztóvezetékeire szerelik (privát vagy városi szolgálatok értékesíthetik), a másodlagos típusú hurkokat pedig a vízellátó csővezeték.
Leggyakrabban csak a projekt döntéseitől függ, hogy milyen típusú kapcsolat használata engedélyezett. Ezenkívül a telepítési séma és annak megválasztása a "Fűtőegységek tervezése" normáin és a 41-101-95 számú vegyesvállalati szabványon alapul. Ha a forró vízellátáshoz szükséges maximális vízhőáram és a fűtési hőáram arányát és különbségét a ≤0,2 és ≥1 közötti tartományban határozzuk meg, akkor az alapja a kapcsolási diagram egy szakaszban, és ha 0,2≤ ≤1-ig, majd két fokkal ...
Alapértelmezett
A megvalósítás legegyszerűbb és legköltséghatékonyabb rendszere párhuzamos. Ezzel a sémával a hőcserélőket sorba szerelik a vezérlő szelepekhez, vagyis az elzáró szelepekhez képest, valamint párhuzamosan a teljes fűtési hálózattal. A rendszeren belüli maximális hőcsere elérése érdekében a hőhordozók magas fogyasztási arányára van szükség.
Kétlépcsős rendszer
Kétlépcsős vegyes rendszer
Ha kétlépcsős sémát használ, akkor ezzel együtt a vizet egy független eszközpárban, vagy egyblokkos rendszerben melegítik. Fontos megjegyezni, hogy a telepítési séma és annak összetettsége a teljes hálózati konfigurációtól függ. Másrészt egy kétlépcsős sémával a teljes rendszer hatékonysági szintje növekszik, és a hőhordozók fogyasztása is csökken (kb. 40 százalékig).
Ezzel a sémával a víz előkészítése két lépésben történik. Az első lépés során hőenergiát alkalmaznak, a vizet 40 fokra melegítik, a második lépés során a vizet 60 fokra melegítik.
Soros típusú kapcsolat
Kétlépcsős szekvenciális séma
Egy ilyen rendszert a melegvíz-ellátás hőcseréjének egyik eszközén keresztül hajtanak végre, és ez a fajta hőcserélő a standard sémákkal összehasonlítva sokkal bonyolultabb kialakítású. Sokkal többe is kerül.
Héj és cső hőcserélők
Ezért nagyon gyakran egy ilyen berendezés számítása simán folyik a héj és a cső hőcserélőjének számításában. Ez egy olyan berendezés, amelyben egy csőköteg egyetlen házban (házban) található, különféle hűtőfolyadékok mossák, a berendezés rendeltetésétől függően. A kondenzátorokban például a hűtőközeget a köpenybe vezetik, a vizet pedig a csövekbe. Ezzel a közegmozgatási módszerrel kényelmesebb és hatékonyabb a készülék működésének ellenőrzése. Az elpárologtatókban éppen ellenkezőleg, a hűtőközeg forral a csövekben, és egyúttal a lehűtött folyadék (víz, sóoldat, glikolok stb.) Is mossa őket. Ezért a héj és a cső hőcserélőjének kiszámítása a berendezés méretének minimalizálása érdekében csökken. A burkolat átmérőjével, a belső csövek átmérőjével és számával, valamint a készülék hosszával játszva a mérnök eléri a hőcserélő felület számított értékét.
A hőátadási együttható meghatározása
A hőcserélő berendezések előzetes számításához és a különféle ellenőrzésekhez az együtthatók hozzávetőleges értékeit alkalmazzák, bizonyos kategóriákra standardizálva:
- hőátadási együtthatók a vízgőz kondenzálására - 4000-15000 W / (m2K);
- a csöveken keresztül mozgó víz hőátbocsátási tényezői - 1200-5800 W / (m2K);
- hőátadási tényezők a gőzös kondenzátumtól a vízig - 800-3500 W / (m2K).
A hőátadási tényező (K) pontos kiszámítását a következő képlet szerint végezzük:
Ebben a képletben:
- α1 a fűtőközeg hőátadási tényezője (W / (m2K) -ben kifejezve);
- α2 a fűtött hőhordozó hőátadási együtthatója (W / (m2K) -ben kifejezve);
- δst - a cső falvastagságának paramétere (méterben kifejezve);
- λst - a csőhöz használt anyag hővezetési együtthatója (W / (m * K) -ben kifejezve).
Egy ilyen képlet „ideális” eredményt ad, amely általában nem felel meg 100% -ban a tényleges helyzetnek. Ezért egy másik paramétert adunk a képlethez - Rzag.
Ez a cső fűtőfelületein képződő különféle szennyeződések hőállóságának mutatója (azaz közönséges skála stb.)
A szennyezettségi mutató képlete a következő:
R = δ1 / λ1 + δ2 / λ2
Ebben a képletben:
- δ1 az üledékréteg vastagsága a cső belső oldalán (méterben);
- δ2 az üledékréteg vastagsága a cső külsején (méterben);
- λ1 és λ2 a megfelelő szennyező rétegek hővezetési együtthatóinak értékei (W / (m * K) -ben kifejezve).
Levegő hőcserélők
Az egyik legelterjedtebb hőcserélő manapság az úszócsöves hőcserélő. Tekercseknek is nevezik őket. Bárhová nincsenek felszerelve, kezdve a ventilátortekercs-egységektől (az angol ventilátor + tekercs, azaz "ventilátor" + "tekercs") az osztott rendszerek belső blokkjaiban és az óriási füstgáz-rekuperátorokkal (hőelvezetés forró füstgázból és fűtési célokra átvinni) a CHP kazánházaiban. Ezért a tekercses hőcserélő kialakítása attól az alkalmazástól függ, ahol a hőcserélő üzemelni fog. A gyorsfagyasztó húskamrákba, alacsony hőmérsékletű fagyasztókba és más élelmiszer-hűtő létesítményekbe beépített ipari léghűtők (VOP-k) teljesítményüknél bizonyos tervezési jellemzőket igényelnek. A lamellák (bordák) közötti távolságnak a lehető legnagyobbnak kell lennie a leolvasztási ciklusok közötti folyamatos működési idő növelése érdekében. Az adatközpontok (adatfeldolgozó központok) párologtatói éppen ellenkezőleg, a lehető legkisebb tömörségűek, a minimális távolságot tartva. Az ilyen hőcserélők finom szűrőkkel körülvett "tiszta zónákban" működnek (a HEPA osztályig), ezért a csőszerű hőcserélő ilyen kiszámítását a méret minimalizálására helyezve a hangsúlyra.
Lemezes hőcserélők
Jelenleg a lemezes hőcserélők iránti kereslet stabil. Tervezésük szerint teljesen összecsukhatóak és félig hegesztettek, réz- és nikkelforrasztottak, hegesztettek és keményforrasztottak a diffúziós módszerrel (forrasztás nélkül). A lemezes hőcserélő termikus kialakítása elég rugalmas, és egy mérnök számára nem különösebben nehéz. A kiválasztási folyamatban játszhat a lemezek típusával, a csatornák lyukasztási mélységével, a bordázás típusával, az acél vastagságával, a különböző anyagokkal, és ami a legfontosabb - számos különböző méretű készülék szabványos méretű modelljével. Ezek a hőcserélők alacsonyak és szélesek (a víz gőzmelegítéséhez), vagy magasak és keskenyek (elválasztó hőcserélők a légkondicionáló rendszerekhez). Gyakran használják fázisváltó közegekhez, azaz kondenzátorokhoz, párologtatókhoz, páramentesítőkhöz, előkondenzátorokhoz stb. Kicsit nehezebb elvégezni a kétfázisú séma szerint működő hőcserélő hőszámítását, mint folyadék-folyadék hőcserélő, de egy tapasztalt mérnök számára ez a feladat megoldható és nem különösebben nehéz. Az ilyen számítások megkönnyítése érdekében a modern tervezők mérnöki számítógépes alapokat használnak, ahol rengeteg szükséges információt találhat, beleértve a hűtőközeg állapotának ábráit bármilyen vizsgálat során, például a CoolPack programot.
A lemezes hőcserélő kiszámítása - hogyan lehet helyesen meghatározni a paramétereket?
A hőellátási rendszerek tervezésének általános alapelvei
A hőellátó rendszer olyan rendszer, amely hőenergiát (fűtött víz vagy gőz formájában) szállít egy hőforrásból a fogyasztójába.
A hőellátó rendszer alapvetően három részből áll: hőforrásból, hőfogyasztóból, hőhálózatból - amelyek a hő szállítását szolgálják a forrásból a fogyasztóig.
- Gőzkazán CHP-n vagy kazánházban.
- Hálózati hőcserélő.
- Cirkulációs szivattyú.
- Hőcserélő melegvízellátó rendszerhez.
- Fűtési rendszer hőcserélője.
Az áramköri elemek szerepe:
- kazánegység - hőforrás, az üzemanyag égési hőjének átadása a hűtőfolyadékhoz;
- szivattyúberendezés - a hűtőfolyadék keringésének létrehozása;
- ellátó csővezeték - fűtött hűtőfolyadék ellátása a forrástól a fogyasztóig;
- visszatérő csővezeték - a lehűtött hőhordozó visszajuttatása a forráshoz a fogyasztótól;
- hőcserélő berendezések - hőenergia átalakítása.
Hőmérséklet táblázatok
Hazánkban a fogyasztók hőellátásának magas színvonalú szabályozását fogadták el. Vagyis anélkül, hogy megváltoztatnák a hűtőfolyadék áramlási sebességét a hőfogyasztó rendszeren keresztül, megváltozik a hőmérséklet-különbség a rendszer be- és kimeneténél.
Ez úgy érhető el, hogy a külső hőmérséklet függvényében megváltoztatja az előremenő cső hőmérsékletét. Minél alacsonyabb a külső hőmérséklet, annál magasabb az előremenő hőmérséklet. Ennek megfelelően a visszatérő cső hőmérséklete is ennek a viszonynak megfelelően változik. És minden hőt fogyasztó rendszert ezeket a követelményeket szem előtt tartva terveztek.
A hűtőfolyadék hőmérséklet-függőségének grafikonjait az elő- és visszatérő csővezetékekben a hőellátó rendszer hőmérséklet-grafikonjának nevezzük.
A hőmérsékleti ütemezést a hőellátási forrás határozza meg, annak teljesítményétől, a fűtési hálózatok követelményeitől és a fogyasztók igényeitől függően. A hőmérsékleti görbéket a be- és visszatérő csővezetékek maximális hőmérséklete szerint nevezik meg: 150/70, 95/70 ...
A grafikon levágása a felső részen - ha a kazánház nem rendelkezik elegendő kapacitással.
A grafikon levágása az alsó részen - a HMV rendszerek működőképességének biztosítása érdekében.
A fűtési rendszerek főként a 95/70-es ütemezés szerint működnek, hogy a fűtőberendezés -30 ° C-on 82,5 ° C-os átlagos hőmérsékletet biztosítsanak.
Ha a tápvezetékben a kívánt hőmérsékletet a hőforrás biztosítja, akkor a visszatérő csőben a kívánt hőmérsékletet a hőfogyasztó biztosítja a hőfogyasztó rendszerével. Ha túlértékelik a visszatérő víz hőmérsékletét a fogyasztótól, akkor ez a rendszerének nem megfelelő működését és bírságokat von maga után, mivel ez a hőforrás működésének romlásához vezet. Ugyanakkor csökken a hatékonysága. Ezért vannak olyan speciális ellenőrző szervezetek, amelyek figyelemmel kísérik, hogy a fogyasztók hőfogyasztó rendszerei kiadják a visszatérő víz hőmérsékletét a hőmérsékleti ütemterv szerint vagy annál alacsonyabban. Bizonyos esetekben azonban ilyen túlértékelés megengedett. fűtő hőcserélők telepítésekor.
A 150/70 ütemterv lehetővé teszi, hogy alacsonyabb hőhordozó-fogyasztású hőforrásból származó hőt adjon át, azonban a 105 ° C feletti hőmérsékletű hőhordozót nem lehet a ház fűtési rendszereibe szállítani. Ezért a menetrend csökken például 95/70. A süllyesztést hőcserélő telepítésével vagy visszatérő víz keverésével végzik az ellátóvezetékbe.
Fűtési hálózat hidraulikája
A víz áramlását a hőellátó rendszerekben a kazánházakban és a fűtési pontokon lévő hálózati szivattyúk végzik. Mivel a vezetékek hossza meglehetősen nagy, a szivattyú által létrehozott nyomáskülönbség az elő- és visszatérő csővezetékekben a szivattyútól való távolsággal csökken.
Az ábrán látható, hogy a legtávolabbi fogyasztó rendelkezik a legkisebb elérhető nyomáseséssel. Azaz.hőfogyasztó rendszereinek normál működéséhez a legalacsonyabb hidraulikus ellenállással kell rendelkezniük, hogy biztosítsák a szükséges vízáramlást rajtuk keresztül.
A fűtési rendszerek lemezes hőcserélőinek kiszámítása
A fűtővíz hőcserélőben történő melegítéssel állítható elő.
Mikor lemezes hőcserélő kiszámítása a fűtővíz megszerzéséhez, a kezdeti adatokat a leghidegebb időszakra vesszük, vagyis amikor a legmagasabb hőmérsékletekre és ennek megfelelően a legnagyobb hőfogyasztásra van szükség. Ez a legrosszabb a fűtésre tervezett hőcserélő esetében.
A fűtési rendszer hőcserélőjének kiszámításának sajátossága a visszafolyó víz túlértékelt hőmérséklete a fűtési oldalon. Ez szándékosan megengedett, mivel semmilyen felszíni hőcserélő elvileg nem tudja lehűteni a visszatérő vizet a grafikon hőmérsékletére, ha a grafikon hőmérsékletével rendelkező víz a fűtött oldalon a hőcserélő bemenetébe jut. Általában 5-15 ° C közötti különbség megengedett.
Lemezes hőcserélők kiszámítása HMV rendszerek számára
Mikor melegvíz-rendszerek lemezes hőcserélőinek kiszámítása A kezdeti adatokat az átmeneti időszakra vesszük, vagyis amikor a betáplált hőhordozó hőmérséklete alacsony (általában 70 ° C), a hideg víz hőmérséklete a legalacsonyabb (2–5 ° C), és a fűtési rendszer még mindig működő - ezek május-szeptember hónapok. Ez a legrosszabb üzemmód a melegvíz-hőcserélő számára.
A melegvíz-rendszerek tervezési terhelését a tároló tartályok hőcserélőinek telepítésénél rendelkezésre álló létesítmény alapján határozzák meg.
Tartályok hiányában a lemezes hőcserélőket maximális terhelésre tervezték. Vagyis a hőcserélőknek a maximális vízfelvétel mellett is gondoskodniuk kell a víz melegítéséről.
Tárolótartályok jelenlétében a lemezes hőcserélőket óránként átlagosan terhelik. Az akkumulátortartályokat folyamatosan töltik fel, hogy ellensúlyozzák a csúcs lehúzódását. A hőcserélőknek csak a tartályokat szabad ellátniuk.
A maximális és az átlagos óránkénti terhelés aránya egyes esetekben eléri a 4-5-szeresét.
Kérjük, vegye figyelembe, hogy kényelmes a lemezes hőcserélők kiszámítása saját "Ridan" számítási programunkban.
