Pengiraan penukar haba pada masa ini tidak lebih dari lima minit. Mana-mana organisasi yang membuat dan menjual peralatan tersebut, sebagai peraturan, menyediakan setiap orang program pilihannya sendiri. Anda boleh memuat turunnya secara percuma dari laman web syarikat, atau juruteknik mereka akan datang ke pejabat anda dan memasangnya secara percuma. Namun, seberapa benar hasil perhitungan tersebut, apakah mungkin mempercayainya dan adakah pengeluarnya tidak licik ketika bertanding dalam tender dengan pesaingnya? Memeriksa kalkulator elektronik memerlukan pengetahuan atau sekurang-kurangnya pemahaman tentang metodologi pengiraan untuk penukar haba moden. Mari cuba mengetahui perinciannya.
Apa itu penukar haba
Sebelum mengira penukar haba, mari kita ingat, jenis peranti apa? Alat pertukaran haba dan jisim (alias penukar haba, atau penukar haba, atau TOA) adalah alat untuk memindahkan haba dari satu pembawa haba ke alat pembawa haba yang lain. Dalam proses perubahan suhu penyejuk, ketumpatannya dan, dengan itu, penunjuk jisim bahan juga berubah. Itulah sebabnya proses tersebut dipanggil pemindahan haba dan jisim.
Konsep asas pemindahan haba untuk pengiraan
Penukar haba dikira menggunakan maklumat asas mengenai undang-undang pertukaran haba.
Dalam artikel ini, kita akan melihat beberapa konsep yang digunakan dalam pengiraan tersebut.
- Haba tentu ialah jumlah tenaga haba yang diperlukan untuk memanaskan 1 kilogram bahan setiap 1 darjah Celsius. Berdasarkan maklumat mengenai kapasiti haba, ditunjukkan berapa banyak haba terkumpul. Untuk pengiraan tenaga haba, nilai purata kapasiti haba diambil dalam julat penunjuk suhu tertentu.
- Jumlah tenaga haba yang diperlukan untuk memanaskan 1 kg bahan dari sifar hingga suhu yang diperlukan dipanggil entalpi tertentu.
- Haba tentu perubahan kimia ialah jumlah tenaga haba yang dibebaskan dalam proses transformasi kimia bagi setiap unit berat suatu bahan.
- Haba tentu transformasi fasa menentukan jumlah tenaga haba yang diserap atau dibebaskan semasa transformasi mana-mana unit jisim bahan dari pepejal ke cecair, dari keadaan agregat cecair ke gas, dll.
Kalkulator dalam talian untuk mengira penukar haba akan membantu anda mendapatkan penyelesaian dalam 15 minit. Atau anda boleh menggunakan teori untuk penukar haba jenis plat, yang digariskan di bawah dalam artikel ini, dan buat pengiraan yang diperlukan sendiri.
Jenis pemindahan haba
Sekarang mari kita bincangkan jenis pemindahan haba - hanya ada tiga daripadanya. Sinaran - pemindahan haba melalui sinaran. Contohnya ialah berjemur di pantai pada hari musim panas yang hangat. Dan penukar haba seperti itu boleh didapati di pasaran (pemanas udara tiub). Namun, paling kerap untuk memanaskan tempat tinggal, bilik di sebuah apartmen, kami membeli minyak atau radiator elektrik. Ini adalah contoh jenis pemindahan haba - perolakan yang lain. Perolakan boleh berlaku secara semula jadi, terpaksa (penutup tungku, dan ada penyembuh di dalam kotak) atau disebabkan secara mekanikal (misalnya dengan kipas angin). Jenis yang terakhir jauh lebih cekap.
Walau bagaimanapun, cara yang paling berkesan untuk memindahkan haba adalah kekonduksian terma, atau, seperti yang disebut juga, konduksi (dari konduksi Inggeris - "konduksi"). Mana-mana jurutera yang akan melakukan pengiraan terma penukar haba, pertama sekali, berfikir tentang memilih peralatan yang cekap dalam dimensi sekecil mungkin.Dan ini dicapai tepat kerana kekonduksian terma. Contohnya adalah TOA paling cekap hari ini - penukar haba plat. TOA Plat, menurut definisi, adalah penukar haba yang memindahkan haba dari satu penyejuk ke penyejuk lain melalui dinding yang memisahkannya. Kawasan hubungan maksimum yang mungkin antara dua media, bersama dengan bahan yang dipilih dengan betul, profil plat dan ketebalannya, membolehkan anda meminimumkan ukuran peralatan yang dipilih sambil mengekalkan ciri teknikal asli yang diperlukan dalam proses teknologi.
Jenis penukar haba
Sebelum mengira penukar haba, mereka ditentukan mengikut jenisnya. Semua TOA boleh dibahagikan kepada dua kumpulan besar: penukar haba pemulihan dan regeneratif. Perbezaan utama antara mereka adalah seperti berikut: dalam TOA pemulihan, pertukaran haba berlaku melalui dinding yang memisahkan dua penyejuk, dan dalam TOA regeneratif, kedua media tersebut bersentuhan langsung antara satu sama lain, sering mencampurkan dan memerlukan pemisahan berikutnya dalam pemisah khas. Penukar haba regeneratif dibahagikan kepada pencampuran dan penukar haba dengan pembungkusan (pegun, jatuh atau pertengahan). Secara kasar, baldi air panas dimasukkan ke dalam sejuk, atau segelas set teh panas untuk disejukkan di dalam peti sejuk (jangan lakukan itu!) Adalah contoh TOA pencampuran seperti itu. Dan dengan menuangkan teh ke dalam piring dan menyejukkannya dengan cara ini, kita mendapat contoh penukar haba regeneratif dengan muncung (periuk dalam contoh ini memainkan peranan sebagai muncung), yang pertama kali menghubungi udara sekitar dan mengambil suhunya , dan kemudian mengambil sedikit panas dari teh panas yang dituangkan ke dalamnya., berusaha membawa kedua media ke dalam keseimbangan terma. Walau bagaimanapun, seperti yang telah kita ketahui sebelumnya, lebih baik menggunakan kekonduksian terma untuk memindahkan haba dari satu medium ke medium yang lain, oleh itu, TOA yang lebih berguna dari segi pemindahan haba (dan digunakan secara meluas) hari ini, tentu pemulihan.
Contoh pengiraan penukar haba
Untuk mengira daya yang diperlukan (S0, formula keseimbangan haba digunakan. Di sini Rabu bertindak sebagai kapasiti haba tertentu (nilai jadual). Untuk mempermudah pengiraan, anda boleh mengurangkan tahap kapasiti haba
Perlu diingat bahawa sesuai dengan rumus, tanpa mengira sisi di mana pengiraan dilakukan.
Seterusnya, anda perlu mencari luas permukaan yang diperlukan berdasarkan persamaan pemindahan haba asas, di mana k ialah pekali pemindahan haba, dan Log ΔTav. - suhu purata logaritmik dikira dengan formula:
Dengan pekali pemindahan haba yang tidak menentu, penukar haba jenis plat dikira menggunakan kaedah yang lebih kompleks. Rumus boleh digunakan untuk mengira kriteria Reynolds.
Setelah mendapati dalam jadual nilai kriteria Prandtl yang kita perlukan, kita dapat mengira kriteria formula Nusselt, di mana n = 0.3 - semasa menyejukkan cecair, n = 0.4 - semasa memanaskan cecair.
Selanjutnya, berdasarkan formula, anda dapat mengira pekali pemindahan haba dari mana-mana pembawa haba ke dinding, dan sesuai dengan formula, tentukan pekali pemindahan haba yang diganti ke dalam formula, dengan mana dikira luas permukaan pemindahan haba.
Pengiraan terma dan struktur
Sebarang pengiraan penukar haba pemulihan boleh dibuat berdasarkan hasil pengiraan haba, hidraulik dan kekuatan. Ini adalah asas, wajib dalam reka bentuk peralatan baru dan menjadi asas kaedah pengiraan untuk model berikutnya dari jenis alat yang sama. Tugas utama pengiraan terma TOA adalah untuk menentukan kawasan permukaan pertukaran panas yang diperlukan untuk operasi penukar haba yang stabil dan mengekalkan parameter media yang diperlukan di outlet.Selalunya, dalam pengiraan tersebut, jurutera diberi nilai sewenang-wenangnya mengenai ciri-ciri jisim dan ukuran peralatan masa depan (bahan, diameter paip, dimensi plat, geometri balok, jenis dan bahan finning, dll.), Oleh itu, setelah termal, pengiraan konstruktif penukar haba biasanya dilakukan. Memang, jika pada tahap pertama jurutera mengira luas permukaan yang diperlukan untuk diameter paip tertentu, misalnya 60 mm, dan panjang penukar haba ternyata kira-kira enam puluh meter, maka lebih logik untuk menganggap peralihan ke penukar haba multi-laluan, atau ke jenis shell-and-tube, atau untuk meningkatkan diameter tiub.
Pengiraan hidraulik
Pengiraan hidraulik atau hidromekanik, serta pengiraan aerodinamik dilakukan untuk menentukan dan mengoptimumkan kerugian tekanan hidraulik (aerodinamik) dalam penukar haba, dan juga untuk mengira kos tenaga untuk mengatasinya. Pengiraan jalan, saluran atau paip apa pun untuk laluan penyejuk merupakan tugas utama bagi seseorang - untuk memperhebatkan proses pemindahan haba di kawasan ini. Maksudnya, satu medium harus dipindahkan, dan yang lain harus menerima sebanyak mungkin haba pada selang minimum alirannya. Untuk ini, permukaan pertukaran haba tambahan sering digunakan, dalam bentuk ribbing permukaan yang dikembangkan (untuk memisahkan lapisan bawah laminar sempadan dan meningkatkan turbulisasi aliran). Nisbah keseimbangan optimum bagi kerugian hidraulik, luas permukaan pertukaran haba, ciri dan berat dan ukuran haba yang dikeluarkan adalah hasil gabungan pengiraan terma, hidraulik dan konstruktif TOA.
Pengiraan pengesahan
Pengiraan penukar haba dilakukan sekiranya perlu meletakkan margin untuk daya atau untuk luas permukaan pertukaran haba. Permukaan disediakan untuk pelbagai alasan dan dalam situasi yang berbeza: jika ini diperlukan menurut terma rujukan, jika pengeluar memutuskan untuk menambahkan margin tambahan untuk memastikan bahawa penukar panas seperti itu akan beroperasi, dan untuk meminimumkan kesilapan yang dibuat dalam pengiraan. Dalam beberapa kes, redundansi diperlukan untuk membulatkan hasil dimensi reka bentuk, sementara yang lain (penyejat, pengukur ekonomi), margin permukaan diperkenalkan secara khusus ke dalam pengiraan kapasiti penukar panas untuk pencemaran oleh minyak pemampat yang terdapat dalam rangkaian pendinginan. Dan kualiti air yang rendah mesti diambil kira. Setelah beberapa lama operasi penukar haba yang tidak terganggu, terutama pada suhu tinggi, skala menetap di permukaan pertukaran haba alat, mengurangkan pekali pemindahan haba dan pasti menyebabkan penurunan parasit dalam penyingkiran haba. Oleh itu, seorang jurutera yang cekap, semasa mengira penukar haba air ke air, memberi perhatian khusus kepada kelebihan tambahan permukaan pertukaran haba. Pengiraan pengesahan juga dilakukan untuk melihat bagaimana peralatan yang dipilih akan berfungsi dalam mod sekunder yang lain. Sebagai contoh, di penghawa dingin pusat (unit bekalan udara), pemanas pemanasan pertama dan kedua, yang digunakan pada musim sejuk, sering digunakan pada musim panas untuk menyejukkan udara masuk dengan membekalkan air sejuk ke tiub udara penukar haba. Bagaimana mereka akan berfungsi dan parameter apa yang akan mereka berikan membolehkan anda menilai pengiraan pengesahan.
Data yang diperlukan
Untuk mengira penukar haba, perlu memberikan data berikut:
- suhu masuk dan keluar pada kedua-dua litar. Semakin besar perbezaan di antara keduanya, semakin kecil dimensi dan harga penukar haba yang sesuai;
- tahap tekanan dan suhu maksimum medium kerja. Semakin rendah parameternya, semakin murah unitnya;
- penunjuk kadar aliran jisim penyejuk di kedua-dua litar. Menentukan throughput unit.Penggunaan air paling kerap ditunjukkan. Sekiranya anda menggandakan angka untuk throughput dan kepadatan, anda mendapat jumlah aliran jisim;
- kuasa terma (beban). Menentukan jumlah haba yang dikeluarkan oleh unit. Pengiraan beban haba penukar panas dilakukan mengikut formula P = m × cp × δt, di mana m bermaksud laju aliran medium, cp adalah muatan haba tertentu, dan δt adalah perbezaan suhu pada jalan masuk dan keluar litar.
Untuk mengira pemindahan haba penukar haba, ciri tambahan perlu diambil kira. Jenis medium kerja dan indeks kelikatannya menentukan bahan penukar haba. Anda memerlukan data mengenai kepala suhu rata-rata (dikira dengan formula) dan tahap pencemaran persekitaran kerja. Parameter terakhir jarang dipertimbangkan, kerana hanya diperlukan dalam kes yang luar biasa.
Pengiraan kuasa penukar haba memerlukan pengetahuan yang tepat mengenai parameter di atas. Maklumat boleh didapati dari TU atau kontrak dari organisasi bekalan haba, serta TOR jurutera.
Pengiraan penyelidikan
Pengiraan kajian TOA dilakukan berdasarkan hasil pengiraan terma dan pengesahan yang diperoleh. Sebagai peraturan, mereka perlu membuat perubahan terbaru pada reka bentuk alat yang diproyeksikan. Mereka juga dilakukan untuk memperbaiki persamaan yang ditetapkan dalam model pengiraan yang dilaksanakan TOA, yang diperoleh secara empirik (menurut data eksperimen). Melakukan pengiraan penyelidikan melibatkan puluhan, dan kadang-kadang ratusan pengiraan mengikut rancangan khas yang dikembangkan dan dilaksanakan dalam pengeluaran mengikut teori matematik perancangan eksperimen. Menurut hasilnya, pengaruh pelbagai keadaan dan kuantiti fizikal pada petunjuk prestasi TOA dinyatakan.
Pengiraan lain
Semasa mengira kawasan penukar haba, jangan lupa tentang rintangan bahan. Pengiraan kekuatan TOA termasuk memeriksa unit yang dirancang untuk tekanan, kilasan, untuk menerapkan momen operasi maksimum yang dibenarkan ke bahagian dan pemasangan penukar haba masa depan. Dengan dimensi minimum, produk mesti tahan lama, stabil dan menjamin operasi yang selamat dalam pelbagai keadaan, walaupun keadaan operasi yang paling tertekan.
Pengiraan dinamik dilakukan untuk menentukan pelbagai ciri penukar haba pada mod operasi berubah-ubah.
Penukar haba tiub dalam tiub
Mari pertimbangkan pengiraan termudah penukar haba paip-dalam-paip. Secara struktural, jenis TOA ini dipermudahkan sebanyak mungkin. Sebagai peraturan, pembawa haba panas dibenarkan masuk ke paip dalam alat untuk meminimumkan kerugian, dan pembawa haba pendingin dilancarkan ke dalam selongsong, atau ke dalam paip luar. Tugas jurutera dalam kes ini dikurangkan untuk menentukan panjang penukar haba seperti itu berdasarkan kawasan yang dikira permukaan pertukaran haba dan diameter yang diberikan.
Perlu ditambahkan di sini bahawa konsep penukar haba yang ideal diperkenalkan dalam termodinamik, iaitu, alat dengan panjang tak terbatas, di mana penyejuk berfungsi dalam aliran balik, dan perbezaan suhu dipicu sepenuhnya di antara keduanya. Reka bentuk tiub-dalam-tiub hampir memenuhi keperluan ini. Dan jika anda menjalankan penyejuk dalam aliran balik, maka ia akan dipanggil "aliran balik sebenar" (dan bukan aliran silang, seperti dalam plat TOA). Kepala suhu paling berkesan dipicu dengan organisasi pergerakan seperti itu. Walau bagaimanapun, semasa mengira penukar haba paip-dalam-paip, seseorang harus bersikap realistik dan tidak melupakan komponen logistik, serta kemudahan pemasangannya. Panjang Eurotruck adalah 13.5 meter, dan tidak semua bilik teknikal disesuaikan dengan selip dan pemasangan peralatan sepanjang ini.
Gambar rajah sambungan
Penukar haba air-ke-air mempunyai beberapa skema sambungan yang berbeza, bagaimanapun, gelung jenis primer dipasang ke paip pengedaran rangkaian pemanasan (ia boleh menjadi peribadi atau dijual oleh perkhidmatan bandar), dan gelung jenis sekunder dipasang ke saluran paip bekalan air.
Selalunya, ia hanya bergantung pada keputusan projek apa jenis sambungan yang dibenarkan untuk digunakan. Juga, skema pemasangan dan pemilihannya berdasarkan norma-norma "Merancang unit pemanasan" dan dalam standard usaha sama di bawah nombor 41-101-95. Sekiranya nisbah dan perbezaan aliran haba air maksimum yang mungkin untuk bekalan air panas ke aliran haba untuk pemanasan ditentukan dalam julat dari ≤0,2 hingga ≥1, maka dasarnya adalah rajah sambungan dalam satu tahap, dan jika dari 0,2≤ hingga ≤1, kemudian dua darjah ...
Piawai
Skim paling mudah dan paling efektif untuk dilaksanakan adalah selari. Dengan skema ini, penukar haba dipasang secara bersiri sehubungan dengan injap kawalan, iaitu injap tutup, dan juga selari dengan keseluruhan rangkaian pemanasan. Untuk mencapai pertukaran haba maksimum dalam sistem, kadar penggunaan pembawa haba yang tinggi diperlukan.
Skim dua peringkat
Sistem campuran dua peringkat
Sekiranya anda menggunakan skema dua peringkat, maka dengan itu, air dipanaskan sama ada dalam sepasang peranti bebas, atau dalam pemasangan monoblock. Penting untuk diingat bahawa skema pemasangan dan kerumitannya akan bergantung pada keseluruhan konfigurasi rangkaian. Sebaliknya, dengan skema dua peringkat, tahap kecekapan keseluruhan sistem meningkat, dan penggunaan pembawa haba juga menurun (hingga sekitar 40 persen).
Dengan skema ini, penyediaan air dilakukan dalam dua langkah. Semasa langkah pertama, tenaga haba digunakan, memanaskan air hingga 40 darjah, dan semasa langkah kedua, air dipanaskan hingga 60 darjah.
Sambungan jenis bersiri
Skema urutan dua peringkat
Skema sedemikian dilaksanakan dalam kerangka salah satu alat pertukaran haba bekalan air panas, dan penukar haba jenis ini jauh lebih rumit dalam reka bentuk jika dibandingkan dengan skema standard. Ia juga akan menelan belanja lebih banyak.
Penukar haba shell dan tiub
Oleh itu, selalunya pengiraan alat sedemikian lancar mengalir ke dalam pengiraan penukar haba shell dan tiub. Ini adalah alat di mana sekumpulan paip terletak di satu perumahan (selongsong), dicuci oleh pelbagai penyejuk, bergantung pada tujuan peralatan. Di kondensor, misalnya, penyejuk dimasukkan ke dalam jaket dan air ke dalam paip. Dengan kaedah media bergerak ini, lebih mudah dan lebih berkesan untuk mengawal operasi radas. Di penyejat, sebaliknya, penyejuk mendidih di dalam tiub, dan pada masa yang sama ia dibasuh oleh cecair yang disejukkan (air, air garam, glikol, dll.). Oleh itu, pengiraan penukar haba shell dan tiub dikurangkan untuk meminimumkan ukuran peralatan. Semasa bermain dengan diameter selongsong, diameter dan bilangan paip dalaman dan panjang radas, jurutera mencapai nilai yang dikira dari luas permukaan pertukaran haba.
Penentuan pekali pemindahan haba
Untuk pengiraan awal peralatan pertukaran haba dan pelbagai jenis pemeriksaan, nilai pekali anggaran digunakan, diseragamkan untuk kategori tertentu:
- pekali pemindahan haba untuk pemeluwapan wap air - dari 4000 hingga 15000 W / (m2K);
- pekali pemindahan haba untuk air yang bergerak melalui paip - dari 1200 hingga 5800 W / (m2K);
- pekali pemindahan haba dari kondensat wap ke air - dari 800 hingga 3500 W / (m2K).
Pengiraan tepat pekali pemindahan haba (K) dibuat mengikut formula berikut:
Dalam formula ini:
- α1 adalah pekali pemindahan haba untuk medium pemanasan (dinyatakan dalam W / (m2K));
- α2 adalah pekali pemindahan haba untuk pembawa haba yang dipanaskan (dinyatakan dalam W / (m2K));
- δst - parameter ketebalan dinding paip (dinyatakan dalam meter);
- λst - pekali kekonduksian terma bahan yang digunakan untuk paip (dinyatakan dalam W / (m * K)).
Formula seperti itu memberikan hasil yang "ideal", yang biasanya tidak sesuai dengan 100% keadaan sebenar. Oleh itu, parameter lain ditambahkan ke formula - Rzag.
Ini adalah petunjuk rintangan haba pelbagai bahan cemar yang terbentuk pada permukaan pemanasan paip (iaitu skala biasa, dll.)
Formula untuk penunjuk pencemaran kelihatan seperti ini:
R = δ1 / λ1 + δ2 / λ2
Dalam formula ini:
- δ1 - ketebalan lapisan sedimen di bahagian dalam paip (dalam meter);
- δ2 ialah ketebalan lapisan sedimen di bahagian luar paip (dalam meter);
- λ1 dan λ2 adalah nilai pekali kekonduksian terma untuk lapisan pencemaran yang sesuai (dinyatakan dalam W / (m * K)).
Penukar haba udara
Salah satu penukar haba yang paling biasa hari ini ialah penukar haba tiub bersirip. Mereka juga dipanggil gegelung. Di mana sahaja ia tidak dipasang, bermula dari unit kumparan kipas (dari kipas Inggeris + kumparan, iaitu "kipas" + "gegelung") di blok dalaman sistem perpecahan dan diakhiri dengan pemulih gas serombong gergasi (pengekstrakan haba dari gas serombong panas dan pindahkannya untuk keperluan pemanasan) di loji dandang di CHP. Itulah sebabnya reka bentuk penukar haba gegelung bergantung pada aplikasi di mana penukar haba akan beroperasi. Pendingin udara perindustrian (VOP), yang dipasang di ruang daging pembekuan letupan, dalam peti sejuk dengan suhu rendah dan pada objek penyejukan makanan lain, memerlukan ciri reka bentuk tertentu dalam prestasi mereka. Jarak antara lamela (tulang rusuk) harus seluas mungkin untuk meningkatkan masa operasi berterusan antara kitaran defrost. Penyejat untuk pusat data (pusat pemprosesan data), sebaliknya, dibuat sekerap mungkin, dengan jarak minimum. Penukar haba sedemikian beroperasi di "zon bersih" yang dikelilingi oleh penapis halus (hingga kelas HEPA), oleh itu, pengiraan penukar haba tiub seperti itu dilakukan dengan penekanan untuk meminimumkan ukurannya.
Penukar haba plat
Pada masa ini, penukar haba plat berada dalam permintaan yang stabil. Mengikut reka bentuk mereka, mereka dilipat sepenuhnya dan separa dikimpal, tembaga-brazed dan nikel-brazed, dikimpal dan disikat dengan kaedah penyebaran (tanpa solder). Reka bentuk terma penukar haba plat cukup fleksibel dan tidak terlalu sukar bagi jurutera. Dalam proses pemilihan, anda boleh bermain dengan jenis plat, kedalaman saluran yang menebuk, jenis ribbing, ketebalan keluli, bahan yang berbeza, dan yang paling penting - banyak model peranti standard dengan dimensi yang berbeza. Penukar haba seperti itu rendah dan lebar (untuk pemanasan wap air) atau tinggi dan sempit (penukar haba yang memisahkan untuk sistem penyaman udara). Mereka sering digunakan untuk media perubahan fasa, iaitu sebagai kondensor, penyejat, desuperheater, pra-kondensor, dll. Agak sukar untuk melakukan pengiraan terma penukar haba yang beroperasi mengikut skema dua fasa daripada cecair - penukar haba cecair, tetapi bagi jurutera yang berpengalaman, tugas ini dapat diselesaikan dan tidak sukar. Untuk memudahkan pengiraan seperti itu, pereka moden menggunakan pangkalan komputer kejuruteraan, di mana anda boleh mendapatkan banyak maklumat yang diperlukan, termasuk rajah keadaan penyejuk dalam apa-apa imbasan, contohnya, program CoolPack.
Pengiraan penukar haba plat - bagaimana menentukan parameter dengan betul?
Prinsip umum reka bentuk skema bekalan haba
Sistem bekalan haba adalah sistem untuk mengangkut tenaga haba (dalam bentuk air yang dipanaskan atau wap) dari sumber haba kepada penggunanya.
Sistem bekalan haba pada dasarnya terdiri daripada tiga bahagian: sumber haba, pengguna haba, rangkaian haba - yang berfungsi untuk mengangkut haba dari sumber ke pengguna.
- Dandang kukus di ruang CHP atau dandang.
- Penukar haba rangkaian.
- Pam edaran.
- Penukar haba untuk sistem bekalan air panas.
- Penukar haba sistem pemanasan.
Peranan elemen litar:
- unit dandang - sumber haba, pemindahan haba pembakaran bahan api ke penyejuk;
- peralatan mengepam - mewujudkan peredaran penyejuk;
- saluran paip bekalan - bekalan penyejuk yang dipanaskan dari sumber kepada pengguna;
- saluran paip kembali - pengembalian pembawa haba yang disejukkan ke sumber dari pengguna;
- peralatan pertukaran haba - penukaran tenaga haba.
Carta suhu
Di negara kita, peraturan penyediaan haba yang berkualiti tinggi kepada pengguna telah diadopsi. Iaitu, tanpa mengubah laju aliran penyejuk melalui sistem yang memakan panas, perbezaan suhu di saluran masuk dan keluar sistem berubah.
Ini dicapai dengan mengubah suhu dalam paip aliran bergantung pada suhu luar. Semakin rendah suhu luar, semakin tinggi suhu aliran. Oleh itu, suhu paip kembali juga berubah mengikut hubungan ini. Dan semua sistem yang menggunakan haba dirancang dengan mempertimbangkan keperluan ini.
Grafik kebergantungan suhu penyejuk dalam saluran bekalan dan pemulangan disebut grafik suhu sistem bekalan haba.
Jadual suhu ditetapkan oleh sumber bekalan haba bergantung pada kapasitinya, keperluan rangkaian pemanasan, dan kehendak pengguna. Lengkung suhu dinamakan mengikut suhu maksimum dalam saluran bekalan dan pemulangan: 150/70, 95/70 ...
Memotong grafik di bahagian atas - apabila ruang dandang tidak mempunyai kapasiti yang mencukupi.
Memotong grafik di bahagian bawah - untuk memastikan kebolehoperasian sistem DHW.
Sistem pemanasan beroperasi terutamanya mengikut jadual 95/70 untuk memastikan suhu rata-rata di pemanas 82.5 ° C pada -30 ° C.
Sekiranya suhu yang diperlukan dalam paip bekalan disediakan oleh sumber haba, maka suhu yang diperlukan dalam paip kembali disediakan oleh pengguna haba dengan sistem pemanasnya. Sekiranya terdapat keterlaluan suhu air kembali dari pengguna, maka ini berarti pengoperasian sistemnya yang tidak memuaskan dan dikenakan denda, kerana ini menyebabkan kemerosotan operasi sumber panas. Pada masa yang sama, kecekapannya menurun. Oleh itu, terdapat organisasi kawalan khas yang memantau bahawa sistem pengguna yang memanaskan panas memberikan suhu air kembali mengikut jadual suhu atau lebih rendah. Walau bagaimanapun, dalam beberapa kes, penilaian berlebihan dibenarkan, misalnya. semasa memasang penukar haba pemanasan.
Jadual 150/70 akan membolehkan pemindahan haba dari sumber haba dengan penggunaan pembawa haba yang lebih rendah, namun, pembawa haba dengan suhu di atas 105 ° C tidak dapat dibekalkan ke sistem pemanasan rumah. Oleh itu, jadual diturunkan, misalnya, pada 95/70. Penurunan dilakukan dengan memasang penukar panas atau mencampurkan air kembali ke saluran paip bekalan.
Hidraulik rangkaian pemanasan
Peredaran air dalam sistem bekalan haba dilakukan oleh pam rangkaian di rumah dandang dan titik pemanasan. Oleh kerana panjang garisan cukup besar, perbezaan tekanan dalam saluran bekalan dan pulangan, yang dibuat oleh pam, berkurang dengan jarak dari pam.
Ini dapat dilihat dari gambar bahawa pengguna paling jauh mempunyai penurunan tekanan terkecil yang tersedia. Yaitu.untuk operasi normal sistem yang memakan haba, mereka mesti mempunyai daya tahan hidraulik terendah untuk memastikan aliran air yang diperlukan melaluinya.
Pengiraan penukar haba plat untuk sistem pemanasan
Pemanasan air boleh disediakan dengan memanaskan di penukar haba.
Bila pengiraan penukar haba plat untuk mendapatkan air pemanasan, data awal diambil untuk periode terdingin, yaitu ketika suhu tertinggi diperlukan dan, dengan itu, penggunaan panas tertinggi. Ini adalah keadaan terburuk bagi penukar haba yang direka untuk pemanasan.
Ciri khas untuk mengira penukar haba untuk sistem pemanasan adalah suhu air kembali yang terlalu tinggi di bahagian pemanasan. Ini dibenarkan dengan sengaja, kerana mana-mana penukar haba permukaan, pada dasarnya, tidak dapat menyejukkan air kembali ke suhu grafik, jika air dengan suhu grafik memasuki saluran masuk ke penukar panas di sisi yang dipanaskan. Biasanya perbezaan 5-15 ° C dibenarkan.
Pengiraan penukar haba plat untuk sistem DHW
Bila pengiraan penukar haba plat untuk sistem air panas Data awal diambil untuk masa peralihan, iaitu ketika suhu penyejuk bekalan rendah (biasanya 70 ° C), air dingin memiliki suhu terendah (2-5 ° C) dan sistem pemanasan masih berfungsi - ini adalah bulan Mei-September. Ini adalah mod terburuk untuk penukar haba DHW.
Beban reka bentuk untuk sistem DHW ditentukan berdasarkan ketersediaan di kemudahan di mana penukar haba tangki simpanan dipasang.
Sekiranya tiada tangki, penukar haba plat direka untuk beban maksimum. Iaitu, penukar haba mesti menyediakan pemanasan air walaupun pada pengambilan air maksimum.
Dengan tangki simpanan, penukar haba plat direka untuk beban purata setiap jam. Tangki penumpuk sentiasa diisi semula untuk mengimbangi penarikan puncak. Penukar haba hanya boleh membekalkan tangki.
Nisbah beban maksimum dan purata setiap jam dalam beberapa kes mencapai 4-5 kali.
Harap maklum bahawa adalah mudah untuk mengira penukar haba plat dalam program pengiraan kami sendiri "Ridan"
