Подбор теплообменников

Подбор теплообменников

Для расчёта теплообменника требуются следующие исходные данные:

· расчётная мощность;

· температуры (реальные) первичного контура (поступающей с трассы воды);

· желаемые (расчётные) температуры вторичного контура (системы потребителя);

· допускаемое падение давления в теплообменнике.

Рис 23. Пластинчатый теплообменник в сборе

Если заказчик не может назвать полных исходных данных, изготовители (проектировщики) могут посоветовать к применению некоторые наиболее распространённые и используемые варианты. Было бы неверно думать, что теплообменники одной мощности имеют отопительные поверхности одинаковых размеров, а, соответственно и одинаковое число пластин. Для определения числа тепловых пластин в теплообменнике задаётся температура окружающей среды и допустимые потери давления в теплообменнике.

Рекомендуемые материалы

Далее сравним некоторые наиболее используемые и задаваемые в технических условиях температурные графики и увидим, что разница в числе пластин при одинаковых мощностях может быть очень значительной.

1.

1. При одном и том же количестве пластин мощность тем больше, чем выше:

· температура воды в отопительной трассе (первичный контур);

· разница температур входящей и уходящей воды как первичного, так и вторичного контура (Δt₁ и Δt₂), что напрямую связано со средней разницей температур Δt_к, что, в свою очередь, определяет тепловую мощность:

Q=k· Δt_к · F(W);

Δt₁ - Δt₂

Δt_л = ─────── ;

ln (Δt₁/ Δt₂)

Q – тепловая мощность (Вт);

k – коэффициент теплопроводности (Вт/м² ·ºК);

F – отапливаемая площадь (м²);

Δt_л – средняя разница (логарифмическая) температур (ºК);

t₁^'- температура прямого потока на трассе (ºС);

t₁^"- температура обратного потока на трассе (ºС);

t₂^'- температура обратного потока отопительной системы (ºС);

t₂^"- температура прямого потока отопительной системы (ºС);

Если Δt₁/ Δt₂ ≤ 1,8, то среднюю разницу температур можно расчитывать и так:

Δt₁ - Δt₂

Δt_л ≈ ─────── ;

2

Здесь мы не приводим данный расчётный метод. Полностью метод расчёта пластинчатых теплообменников приводится в [12].

2). При одной и той же мощности количество пластин тем меньше, чем больше:

· разница температур в первичном контуре

· разница температур во вторичном контуре

· допустимые потери давления в первичном и вторичном контуре.

3). Нежелательно (см.пункт 1) задавать слишком маленькую разницу температур прямой и обратной воды в первичном и во вторичном контурах.

Пример: Температурный режим 130-75 / 70-95ºС приводит к увеличению числа пластин на 40%, чтобы вода вторичного контура охлаждала обратную воду первичного контура с 80ºС до 75ºС.

Температурный режим 130-70 / 70-95ºС, который часто задаётся в технических условиях, практически недостижим, т.к. вода отопительной системы не может охладить воду, поступающую обратно на трассу до собственной температуры. Вышеприведённый режим реален только, если система разомкнутая.

Температурный режим 60-20 / 5-55ºС, по сравнению с режимом 70-30 / 5-55ºС, требует в 4 раза больше пластин, а, по сравнению с режимом 60-25 / 5-55ºС, требует в 3 раза больше пластин.

4). Нежелательно (см. пункт 2) задавать слишком маленькие потери давления в теплообменнике. Чем меньше допустимые потери в теплообменнике, тем больше должна быть площадь поверхности теплообмена, а соответственно, растёт число пластин и цена теплообменника. Оптимальными потерями давления можно считать потери до 20 кПа.

Если же мы зададим слишком большие потери давления, это может привести к тому, что придётся устанавливать более мощный насос. В каждом конкретном случае следует находить оптимальное решение.

КОНСТРУКЦИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА

Изготавливаемый на заводе тепловой узел (см. рис….) имеет небольшие размеры; комплектация его такова:

1.

1. Теплообменник для отопления;

2. Теплообменник для горячего водоснабжения;

3. Приборы автоматического управления и контроля;

4. Циркуляционные насосы;

5. Центр управления насосами;

6. Вентили;

7. Термометры и манометры;

8. Электрические кабели теплоузла;

9. Фильтры*;

10. Расширительный бак;

11. Теплосчётчик**;

12. Вентили тепловой сети**.

*) Фильтры должны быть установлены как минимум в четырёх местах:

· на трубопроводе прямой воды теплотрассы (очистка каждые 2 месяца);

· на трубопроводе обратной воды теплотрассы (очистка один раз в месяц);

Люди также интересуются этой лекцией: 11 Тигельная плавка руд IV класса.

· на трубопроводе подачи холодной воды (очистка раз в месяц или чаще);

· на циркуляционной трубе ГВС (сначала очистка каждую неделю).

**) Комплектуются по желанию заказчика.

В качестве циркуляционных насосов используются в основном центробежные насосы типа IN-LINE, скорость вращения которых 1500 или 3000 об/мин.

Рис. 25. Тепломеханическая схема индивидуального теплового узла.