Beregning av varmeveksleren tar for tiden ikke mer enn fem minutter. Enhver organisasjon som produserer og selger slikt utstyr, gir som regel alle sitt eget utvalgsprogram. Du kan laste den ned gratis fra selskapets nettside, ellers vil teknikeren deres komme til kontoret ditt og installere det gratis. Hvor korrekt er imidlertid resultatet av slike beregninger, er det mulig å stole på det, og er produsenten ikke utspekulert når man kjemper i et anbud med sine konkurrenter? Å sjekke en elektronisk kalkulator krever kunnskap eller i det minste forståelse av beregningsmetoden for moderne varmevekslere. La oss prøve å finne ut detaljene.
Hva er en varmeveksler
La oss huske, hva slags enhet er det før vi beregner varmeveksleren? Et varme- og masseutvekslingsapparat (aka en varmeveksler, aka en varmeveksler eller TOA) er en enhet for å overføre varme fra en varmebærer til en annen. Under prosessen med å endre temperaturene på kjølevæskene, endres densiteten og følgelig masseindikatorene for stoffer. Derfor kalles slike prosesser varme og masseoverføring.
Grunnleggende konsepter for varmeoverføring for beregning
Varmevekslere beregnes ved hjelp av grunnleggende informasjon om varmevekslingslover.
I denne artikkelen vil vi se på noen av konseptene som brukes i slike beregninger.
- Spesifikk varme er mengden varmeenergi som kreves for å varme opp 1 kilo av et stoff per 1 grad Celsius. Basert på informasjonen om varmekapasiteten, vises det hvor mye varme som akkumuleres. For beregninger av varmeenergi blir gjennomsnittsverdien av varmekapasiteten tatt i et bestemt område av temperaturindikatorer.
- Mengden varmeenergi som kreves for å varme opp 1 kg av et stoff fra null til ønsket temperatur kalles spesifikk entalpi.
- Spesifikk varme fra kjemiske transformasjoner er mengden varmeenergi som frigjøres under kjemisk transformasjon av en hvilken som helst vektenhet til et stoff.
- Spesifikk varme av fasetransformasjoner bestemmer mengden termisk energi som absorberes eller frigjøres under transformasjonen av en hvilken som helst masseenhet av et stoff fra fast til væske, fra væske til gassformet tilstand, etc.
En online kalkulator for beregning av en varmeveksler fra vil hjelpe deg med å få en løsning på 15 minutter. Eller du kan bruke teorien for en varmeveksler av platetypen, som er beskrevet nedenfor i denne artikkelen, og gjøre de nødvendige beregningene selv.
Typer varmeoverføring
La oss nå snakke om typer varmeoverføring - det er bare tre av dem. Stråling - overføring av varme gjennom stråling. Som et eksempel kan du tenke deg å sole deg på stranden en varm sommerdag. Og slike varmevekslere kan til og med bli funnet på markedet (rørluftsovner). Imidlertid kjøper vi ofte olje eller elektriske radiatorer for oppvarming av boliger, rom i en leilighet. Dette er et eksempel på en annen type varmeoverføring - konveksjon. Konveksjon kan være naturlig, tvunget (avtrekkshette, og det er en rekuperator i esken) eller mekanisk indusert (med for eksempel en vifte). Sistnevnte type er mye mer effektiv.
Den mest effektive måten å overføre varme på er imidlertid varmeledningsevne, eller, som det også kalles, ledning (fra engelsk ledning - "conduction"). Enhver ingeniør som skal gjennomføre en termisk beregning av en varmeveksler, tenker først og fremst på å velge effektivt utstyr i minst mulig dimensjoner.Og dette oppnås nettopp på grunn av varmeledningsevne. Et eksempel på dette er den mest effektive TOA i dag - platevarmevekslere. Plate TOA er per definisjon en varmeveksler som overfører varme fra ett kjølevæske til et annet gjennom veggen som skiller dem. Det maksimale mulige kontaktarealet mellom to medier, sammen med riktig valgte materialer, platens profil og tykkelse, lar deg minimere størrelsen på det valgte utstyret samtidig som du opprettholder de originale tekniske egenskapene som kreves i den teknologiske prosessen.
Varmevekslertyper
Før du beregner varmeveksleren, bestemmes de av typen. All TOA kan deles inn i to store grupper: rekuperative og regenerative varmevekslere. Hovedforskjellen mellom dem er som følger: i rekuperativ TOA oppstår varmeveksling gjennom en vegg som skiller to kjølevæsker, og i regenerativ TOA har de to mediene direkte kontakt med hverandre, ofte blanding og krever påfølgende separasjon i spesielle separatorer. Regenerative varmevekslere er delt inn i blanding og varmevekslere med pakking (stasjonær, fallende eller mellom). Grovt sett er en bøtte med varmt vann utsatt for frost eller et glass varm te plassert i kjøleskapet for å kjøle seg ned (aldri gjør det!) Et eksempel på en slik blanding av TOA. Og ved å helle te i et fat og avkjøle det på denne måten, får vi et eksempel på en regenerativ varmeveksler med en dyse (fatet i dette eksemplet spiller rollen som en dyse), som først kommer i kontakt med den omgivende luften og tar temperaturen , og tar deretter litt av varmen fra den varme teen som helles i den. Han prøver å bringe begge medier i termisk likevekt. Imidlertid, som vi allerede har funnet ut tidligere, er det mer effektivt å bruke varmeledningsevne for å overføre varme fra ett medium til et annet, derfor er TOA som er mer nyttige når det gjelder varmeoverføring (og mye brukt) i dag, selvfølgelig rekuperativ.
Eksempel på beregning av varmeveksler
For å beregne den nødvendige effekten (Q0) brukes varmebalanseformelen. Her Ons fungerer som en spesifikk varmekapasitet (tabellverdi). For å forenkle beregningene kan du ta redusert varmekapasitet
Det bør tas i betraktning at i samsvar med formelen, uavhengig av hvilken side beregningen utføres på.
Deretter må du finne ønsket overflateareal basert på den grunnleggende varmeoverføringsligningen, hvor k er varmeoverføringskoeffisienten, og ΔTav-logg. - gjennomsnittlig logaritmisk temperaturhode beregnet med formelen:
Med en usikker varmeoverføringskoeffisient beregnes en platevarmeveksler ved hjelp av en mer kompleks metode. Formelen kan brukes til å beregne Reynolds-kriteriet.
Etter å ha funnet verdien av Prandtl-kriteriet som vi trenger i tabellen, kan vi beregne Nusselt-kriteriet for formelen, hvor n = 0,3 - når du kjøler væsken, n = 0,4 - når du varmer opp væsken.
Videre, basert på formelen, kan du beregne varmeoverføringskoeffisienten fra hvilken som helst varmebærer til veggen, og i samsvar med formelen bestemme varmeoverføringskoeffisienten erstattet med formelen, som varmeoverføringsarealet beregnes med.
Termisk og strukturell beregning
Enhver beregning av en gjenopprettende varmeveksler kan gjøres basert på resultatene av termiske, hydrauliske og styrkeberegninger. De er grunnleggende, obligatoriske i utformingen av nytt utstyr og danner grunnlaget for beregningsmetoden for påfølgende modeller av linjen til samme type apparater. Hovedoppgaven med termisk beregning av TOA er å bestemme det nødvendige arealet av varmeveksleroverflaten for stabil drift av varmeveksleren og opprettholde de nødvendige parametrene til mediet ved utløpet.Ganske ofte, i slike beregninger, får ingeniører vilkårlige verdier av massen og størrelsesegenskapene til det fremtidige utstyret (materiale, rørdiameter, platedimensjoner, bjelkegeometri, type og materiale til finning, etc.), derfor etter termisk, utføres vanligvis en konstruktiv beregning av varmeveksleren. Hvis ingeniøren i det første trinnet beregnet det nødvendige overflatearealet for en gitt rørdiameter, for eksempel 60 mm, og lengden på varmeveksleren således viste seg å være omtrent seksti meter, er det mer logisk å anta en overgang til en multi-pass varmeveksler, eller til en type shell-and-tube, eller for å øke diameteren på rørene.
Hydraulisk beregning
Hydrauliske eller hydromekaniske så vel som aerodynamiske beregninger utføres for å bestemme og optimalisere det hydrauliske (aerodynamiske) trykktapet i varmeveksleren, samt for å beregne energikostnadene for å overvinne dem. Beregningen av en hvilken som helst bane, kanal eller rør for gjennomføring av kjølevæsken utgjør en primær oppgave for en person - å intensivere varmeoverføringsprosessen i dette området. Det vil si at det ene mediet skal overføre, og det andre skal motta så mye varme som mulig ved minimumsintervallet for strømmen. For dette brukes ofte en ekstra varmeveksleroverflate, i form av en utviklet overflateribbing (for å skille grense-laminært underlag og forbedre strømningsturbulisering). Det optimale balanseforholdet mellom hydrauliske tap, varmevekslingsoverflate, vekt og størrelsesegenskaper og fjernet varmeeffekt er resultatet av en kombinasjon av termisk, hydraulisk og konstruktiv beregning av TOA.
Verifiseringsberegning
Beregning av varmeveksleren utføres i tilfelle når det er nødvendig å legge en margin for kraft eller for området av varmeveksleroverflaten. Overflaten er reservert av forskjellige grunner og i forskjellige situasjoner: hvis dette er nødvendig i henhold til vilkårene, hvis produsenten bestemmer seg for å legge til en ekstra margin for å være sikker på at en slik varmeveksler vil gå i drift, og for å minimere feil gjort i beregningene. I noen tilfeller er det nødvendig med redundans for å avrunde resultatene av dimensjoner, i andre (fordampere, økonomisatorer), er en overflatemargin spesielt innført i beregningen av varmevekslerens kapasitet for forurensning med kompressorolje i kjølekretsen. Og den lave vannkvaliteten må tas i betraktning. Etter en stund med uavbrutt drift av varmevekslere, spesielt ved høye temperaturer, avsettes skala på varmeveksleroverflaten til apparatet, noe som reduserer varmeoverføringskoeffisienten og fører uunngåelig til en parasittisk reduksjon i varmefjerning. Derfor tar en kompetent ingeniør spesiell oppmerksomhet til ytterligere redundans i varmeveksleroverflaten når den beregner vann-til-vann-varmeveksleren. Verifiseringsberegningen utføres også for å se hvordan det valgte utstyret vil fungere i andre sekundære modus. For eksempel brukes i sentrale klimaanlegg (luftforsyningsenheter) første og andre varmeovner, som brukes i den kalde årstiden, ofte om sommeren for å kjøle ned den innkommende luften ved å tilføre kaldt vann til rørene til luftvarmeveksleren. Hvordan de vil fungere og hvilke parametere de vil gi ut, lar deg evaluere bekreftelsesberegningen.
Nødvendige data
For å beregne varmeveksleren er det nødvendig å oppgi følgende data:
- innløps- og utløpstemperaturer på begge kretsene. Jo større forskjell mellom dem, jo mindre er dimensjonene og prisen på en passende varmeveksler;
- maksimumsnivået for trykk og temperatur på arbeidsmediet. Jo lavere parametere, jo billigere er enheten;
- indikator for massestrømningshastigheten til kjølevæsken i begge kretsene. Bestemmer gjennomstrømningen til enhetene.Vannforbruk er oftest indikert. Hvis du multipliserer tallene for gjennomstrømning og tetthet, får du den totale massestrømmen;
- termisk kraft (belastning). Bestemmer mengden varme som enheten gir fra seg. Beregningen av varmeveksleren til varmeveksleren utføres i henhold til formelen P = m × cp × δt, hvor m er strømningshastigheten til mediet, cp er den spesifikke varmekapasiteten, og δt er temperaturforskjellen ved innløp og utløp av kretsen.
For å beregne varmeoverføringen til varmeveksleren, må du ta hensyn til ytterligere egenskaper. Typen arbeidsmedium og dets viskositetsindeks bestemmer materialet til varmeveksleren. Du trenger data om gjennomsnittstemperaturhodet (beregnet av formelen) og om forurensningsnivået i arbeidsmiljøet. Sistnevnte parameter blir sjelden tatt i betraktning, siden den kun kreves i unntakstilfeller.
Beregning av varmevekslerens effekt krever nøyaktig informasjon om parametrene ovenfor. Informasjon kan fås fra TU eller kontrakten fra varmeforsyningsorganisasjonen, samt TOR fra ingeniøren.
Forskningsberegninger
Forskningsberegninger av TOA utføres på grunnlag av de oppnådde resultatene av termiske og verifikasjonsberegninger. Som regel er de nødvendige for å gjøre de siste endringene i utformingen av det projiserte apparatet. De blir også utført for å korrigere ligninger som er nedfelt i den implementerte beregningsmodellen TOA, oppnådd empirisk (i henhold til eksperimentelle data). Å utføre forskningsberegninger involverer titalls, og noen ganger hundrevis av beregninger i henhold til en spesiell plan utviklet og implementert i produksjon i henhold til den matematiske teorien om eksperimentplanlegging. I følge resultatene avsløres påvirkningen av forskjellige forhold og fysiske størrelser på ytelsesindikatorene til TOA.
Andre beregninger
Når du beregner arealet til varmeveksleren, ikke glem materialets motstand. TOA-styrkeberegningene inkluderer å kontrollere den konstruerte enheten for spenning, vridning, for å bruke maksimalt tillatte driftsmomenter på delene og enhetene til den fremtidige varmeveksleren. Med minimale dimensjoner må produktet være holdbart, stabilt og garantere sikker drift under forskjellige, selv de mest belastende driftsforholdene.
Dynamisk beregning utføres for å bestemme de forskjellige egenskapene til varmeveksleren ved varierende modus for driften.
Tube-in-tube varmevekslere
La oss vurdere den enkleste beregningen av en rør-i-rør-varmeveksler. Strukturelt er denne typen TOA forenklet så mye som mulig. Som regel slippes et varmt kjølevæske inn i apparatets indre rør for å minimere tap, og et kjølevæske skylles inn i foringsrøret eller inn i det ytre røret. Oppgaven til ingeniøren er i dette tilfellet redusert til å bestemme lengden på en slik varmeveksler basert på det beregnede arealet på varmeveksleroverflaten og gitt diametre.
Det skal legges til her at konseptet med en ideell varmeveksler introduseres i termodynamikk, det vil si et apparat med uendelig lengde, der kjølevæskene fungerer i motstrøm, og temperaturforskjellen utløses fullt ut mellom dem. Rør-i-rør-designen kommer nærmest til å oppfylle disse kravene. Og hvis du kjører kjølevæskene i en motstrøm, så vil det være den såkalte "virkelige motstrømmen" (og ikke kryssstrøm, som i plate TOA). Temperaturhodet utløses mest effektivt med en slik bevegelsesorganisasjon. Imidlertid, når man beregner en rør-i-rør-varmeveksler, bør man være realistisk og ikke glemme logistikkomponenten, samt enkel installasjon. Lengden på eurotruck er 13,5 meter, og ikke alle tekniske rom er tilpasset skrens og installasjon av utstyr av denne lengden.
Koblingsskjemaer
En varmeveksler som arbeider på vann-til-vann-prinsippet har flere forskjellige tilkoblingsskjemaer, men de primære sløyfene er montert på distribusjonsrørene til oppvarmingsnettet (det kan være privat eller selges av bytjenester) og den sekundære typen løkker er montert på vannforsyningsledningen.
Ofte avhenger det bare av beslutningene i prosjektet hvilken type tilkobling som er tillatt å bruke. Installasjonsskjemaet og dets valg er også basert på normene for "Design av varmeenheter" og i joint venture-standarden under nummer 41-101-95. Hvis forholdet og forskjellen mellom den maksimale mulige vannvarmestrømmen for varmtvannsforsyning og varmestrømmen for oppvarming bestemmes i området fra ≤0,2 til ≥1, er grunnlaget tilkoblingsskjemaet i ett trinn, og hvis det er fra 0,2 ≤ til ≤1, deretter av to grader ...
Standard
Den enkleste og mest kostnadseffektive ordningen å implementere er parallell. Med denne ordningen er varmeveksleren montert i serie med hensyn til reguleringsventilene, det vil si stengeventilen, samt parallelt med hele oppvarmingsnettet. For å oppnå maksimal varmeutveksling i systemet kreves det høye forbruk av varmebærere.
To-trinns ordning
To-trinns blandet system
Hvis du bruker en to-trinns ordning, blir det med det oppvarmet vann i et par uavhengige enheter eller i en monoblokkinstallasjon. Det er viktig å huske at installasjonsskjemaet og dets kompleksitet vil avhenge av den generelle nettverkskonfigurasjonen. På den annen side, med en to-trinns ordning, øker effektivitetsnivået til hele systemet, og forbruket av varmebærere synker også (opp til omtrent 40 prosent).
Med denne ordningen foregår tilberedning av vann i to trinn. I løpet av det første trinnet påføres termisk energi, oppvarming av vannet til 40 grader, og i løpet av det andre trinnet oppvarmes vannet til 60 grader.
Serietilkobling
To-trinns sekvensiell ordning
En slik ordning er implementert innenfor rammen av en av innretningene for varmeveksling av varmtvannsforsyning, og denne typen varmeveksler er mye mer komplisert i design sammenlignet med standardopplegg. Det vil også koste mye mer.
Varmevekslere av skall og rør
Derfor flyter beregningen av et slikt apparat jevnt inn i beregningen av en skall-og-rør-varmeveksler. Dette er et apparat der et rørbunt er plassert i et enkelt hus (foringsrør), vasket av forskjellige kjølevæsker, avhengig av utstyrets formål. I kondensatorer kjøres kjølemediet for eksempel inn i kappen og vannet inn i rørene. Med denne metoden for flytting av medier er det mer praktisk og mer effektivt å kontrollere driften av apparatet. Tvert imot koker kjølemediet i rørene i fordampere, og samtidig vaskes de av den avkjølte væsken (vann, saltlake, glykoler, etc.). Derfor blir beregningen av en shell-and-tube varmeveksler redusert for å minimere størrelsen på utstyret. Mens du leker med foringsrørets diameter, diameteren og antall indre rør og lengden på apparatet, når ingeniøren den beregnede verdien av området for varmeveksleroverflaten.
Bestemmelse av varmeoverføringskoeffisienten
For foreløpige beregninger av varmevekslerutstyr og forskjellige typer kontroller brukes omtrentlige verdier av koeffisientene, standardisert for visse kategorier:
- varmeoverføringskoeffisienter for kondensering av vanndamp - fra 4000 til 15000 W / (m2K);
- varmeoverføringskoeffisienter for vann som beveger seg gjennom rør - fra 1200 til 5800 W / (m2K);
- varmeoverføringskoeffisienter fra dampkondensat til vann - fra 800 til 3500 W / (m2K).
Den nøyaktige beregningen av varmeoverføringskoeffisienten (K) utføres i henhold til følgende formel:
I denne formelen:
- α1 er varmeoverføringskoeffisienten for oppvarmingsmediet (uttrykt i W / (m2K));
- α2 er varmeoverføringskoeffisienten for den oppvarmede varmebæreren (uttrykt i W / (m2K));
- δst - parameter for rørveggtykkelse (uttrykt i meter);
- λst - koeffisient for varmeledningsevne for materialet som brukes til røret (uttrykt i W / (m * K)).
En slik formel gir et "ideelt" resultat, som vanligvis ikke tilsvarer 100% den virkelige tilstanden. Derfor blir en annen parameter lagt til formelen - Rzag.
Dette er en indikator på den termiske motstanden til forskjellige forurensninger som dannes på rørets varmeoverflater (dvs. vanlig skala osv.)
Formelen for forurensningsindikatoren ser slik ut:
R = δ1 / λ1 + δ2 / λ2
I denne formelen:
- δ1 er tykkelsen på sedimentlaget på innsiden av røret (i meter);
- δ2 er tykkelsen på sedimentlaget på utsiden av røret (i meter);
- λ1 og λ2 er verdiene til varmeledningskoeffisientene for de tilsvarende forurensningslagene (uttrykt i W / (m * K)).
Luftvarmevekslere
En av de vanligste varmevekslerne i dag er finned rørformede varmevekslere. De kalles også spoler. Uansett hvor de ikke er installert, starter du fra viftekonvektorenheter (fra den engelske viften + spolen, dvs. "vifte" + "spolen") i de indre blokkene i delte systemer og slutter med gigantiske røykgassrekuperatorer (varmeutvinning fra varm røykgass og overføre den for oppvarmingsbehov) i kjeleanlegg ved kraftvarmeproduksjon. Dette er grunnen til at utformingen av en spiralvarmeveksler avhenger av applikasjonen hvor varmeveksleren vil gå i drift. Industrielle luftkjølere (VOPer) som er installert i kjølekamre for frysing, i frysere med lave temperaturer og ved andre kjøleinnretninger for mat, krever visse designfunksjoner i ytelsen. Avstanden mellom lamellene (ribbeina) skal være så stor som mulig for å øke den kontinuerlige driftstiden mellom avrimingssyklusene. Fordampere for datasentre (databehandlingssentre) er tvert imot laget så kompakte som mulig, og klemmer avstanden til et minimum. Slike varmevekslere opererer i "rene soner", omgitt av fine filtre (opp til HEPA-klasse). Derfor utføres en slik beregning av en rørformet varmeveksler med vekt på å minimere dimensjoner.
Plate varmevekslere
For tiden er platevarmevekslere i stabil etterspørsel. I henhold til utformingen er de helt sammenleggbare og halvsveisede, kobberloddede og nikkelloddede, sveisede og loddede ved diffusjonsmetoden (uten lodding). Den termiske utformingen av en platevarmeveksler er fleksibel nok og ikke spesielt vanskelig for en ingeniør. I utvelgelsesprosessen kan du leke med typen plater, stansedybden til kanalene, typen ribbing, tykkelsen på stål, forskjellige materialer og viktigst av alt - en rekke standardstørrelsesmodeller av enheter med forskjellige dimensjoner. Disse varmevekslerne er lave og brede (for dampoppvarming av vann) eller høye og smale (skille varmevekslere for klimaanlegg). De brukes ofte til faseendringsmedier, det vil si kondensatorer, fordampere, varmeovner, forkondensatorer osv. Det er litt vanskeligere å utføre termisk beregning av en varmeveksler som opererer etter et tofaseskjema enn en væske-væske-varmeveksler, men for en erfaren ingeniør er denne oppgaven løsbar og ikke spesielt vanskelig. For å lette slike beregninger bruker moderne designere tekniske databaser, der du kan finne mye nødvendig informasjon, inkludert diagrammer over tilstanden til ethvert kjølemiddel i en hvilken som helst skanning, for eksempel CoolPack-programmet.
Beregning av en platevarmeveksler - hvordan bestemmer jeg parametrene riktig?
Generelle prinsipper for utforming av varmeforsyningsordninger
Varmeforsyningssystemet er et system for transport av varmeenergi (i form av oppvarmet vann eller damp) fra en varmekilde til forbrukeren.
Varmeforsyningssystemet består i utgangspunktet av tre deler: en varmekilde, en varmeforbruker, et varmenett - som tjener til å transportere varme fra en kilde til en forbruker.
- Dampkjele ved kraftvarme eller fyrrom.
- Nettverksvarmeveksler.
- Sirkulasjonspumpe.
- Varmeveksler for varmtvannsforsyningssystem.
- Varmeveksler for varmesystem.
Rollen til kretselementer:
- kjeleenhet - en varmekilde, overføring av forbrenningsvarmen til drivstoff til kjølevæsken;
- pumpeutstyr - skape sirkulasjon av kjølevæsken;
- tilførselsrørledning - tilførsel av oppvarmet kjølevæske fra kilden til forbrukeren;
- returrørledning - retur av den avkjølte varmebæreren til kilden fra forbrukeren;
- varmevekslerutstyr - konvertering av varmeenergi.
Temperaturkart
I vårt land er kvalitetsregulering av varmeforsyning til forbrukere vedtatt. Det vil si at uten å endre strømningshastigheten til kjølevæsken gjennom det varmeforbrugende systemet, endres temperaturforskjellen ved inn- og utløpet til systemet.
Dette oppnås ved å endre temperaturen i tilførselsrøret avhengig av utetemperaturen. Jo lavere utetemperaturen er, desto høyere er fremløpstemperaturen. Følgelig endres temperaturen på returrøret også i henhold til dette forholdet. Og alle systemer som forbruker varme er designet med tanke på disse kravene.
Grafene over temperaturavhengigheten til kjølevæsken i tilførsels- og returrørledninger kalles temperaturgrafen til varmesystemet.
Temperaturplanen fastsettes av varmeforsyningskilden, avhengig av kapasiteten, kravene til oppvarmingsnett og forbrukernes krav. Temperaturkurver er navngitt etter maksimale temperaturer i tilførsels- og returrørledninger: 150/70, 95/70 ...
Kutting av grafen i øvre del - når fyrrommet ikke har nok kapasitet.
Kutting av grafen i nedre del - for å sikre brukervennligheten til varmtvannssystemene.
Varmesystemene fungerer hovedsakelig i henhold til plan 95/70 for å sikre en gjennomsnittstemperatur i varmeren på 82,5 ° C ved -30 ° C.
Hvis den nødvendige temperaturen i tilførselsrøret tilveiebringes av varmekilden, blir den nødvendige temperaturen i returrøret gitt av varmeforbrukeren med sitt varmekrevende system. Hvis det er en overvurdering av temperaturen på returvannet fra forbrukeren, betyr dette den utilfredsstillende driften av systemet og medfører bøter, siden det fører til en forverring i driften av varmekilden. Samtidig reduseres effektiviteten. Derfor er det spesielle kontrollorganisasjoner som overvåker at forbrukernes varmekrevende systemer gir ut vanntemperaturen i henhold til temperaturplanen eller lavere. I noen tilfeller er imidlertid en slik overvurdering tillatt. når du installerer varmevekslere.
Planen 150/70 vil tillate overføring av varme fra en varmekilde med lavere varmebærerforbruk, men en varmebærer med en temperatur over 105 ° C kan ikke leveres til husvarmesystemer. Derfor senkes timeplanen for eksempel med 95/70. Senking utføres ved å installere en varmeveksler eller blande returvann i tilførselsrørledningen.
Oppvarming nettverk hydraulikk
Sirkulasjonen av vann i varmesystemer utføres av nettverkspumper ved kjelehus og varmepunkter. Siden lengden på ledningene er ganske stor, reduseres trykkdifferansen i tilførsels- og returrørledningen, som pumpen skaper, med avstand fra pumpen.
Det kan ses av figuren at den mest avsidesliggende forbrukeren har det minste tilgjengelige trykkfallet. Dvs.for normal drift av sine varmekrevende systemer, er det nødvendig at de har den laveste hydrauliske motstanden for å sikre den nødvendige vannstrømmen gjennom dem.
Beregning av platevarmevekslere for varmesystemer
Oppvarmingsvann kan tilberedes ved oppvarming i en varmeveksler.
Når beregning av en platevarmeveksler for å skaffe oppvarmingsvannblir de opprinnelige dataene tatt for den kaldeste perioden, det vil si når de høyeste temperaturene er nødvendige og følgelig det høyeste varmeforbruket. Dette er det verste tilfellet for en varmeveksler designet for oppvarming.
Det særegne ved å beregne en varmeveksler for et varmesystem er en overvurdert returvannstemperatur på oppvarmingssiden. Dette er tillatt med vilje, siden enhver overflatevarmeveksler i utgangspunktet ikke kan avkjøle returvannet til temperaturen i grafen, hvis vann med temperaturen på grafen kommer inn i innløpet til varmeveksleren på den oppvarmede siden. Vanligvis er en forskjell på 5-15 ° C tillatt.
Beregning av platevarmevekslere for varmtvannsanlegg
Når beregning av platevarmevekslere for varmtvannsanlegg De første dataene blir tatt for overgangsperioden, det vil si når temperaturen på tilførselsvarmebæreren er lav (vanligvis 70 ° C), har kaldt vann den laveste temperaturen (2-5 ° C) og varmesystemet er fortsatt i drift - dette er mai-september måneder. Dette er det verste tilfellet for varmtvannsberederen.
Designbelastningen for varmtvannsanlegg bestemmes ut fra tilgjengeligheten på anlegget der varmevekslerne til lagertankene er installert.
I mangel av tanker er platevarmevekslere designet for maksimal belastning. Det vil si at varmevekslere må sørge for oppvarming av vann selv ved maksimalt vanninntak.
I nærvær av lagertanker er platevarmevekslere designet for en gjennomsnittlig timelast. Akkumulatortankene etterfylles kontinuerlig for å kompensere for topputtaket. Varmevekslerne skal bare gi påfyll av tankene.
Forholdet mellom maksimal og gjennomsnittlig timelast når i noen tilfeller 4-5 ganger.
Vær oppmerksom på at det er praktisk å beregne platevarmevekslere i vårt eget beregningsprogram "Ridan".