Plākšņu siltummainis karstā ūdens padevei. Ko meklēt, izvēloties.

Siltummaiņa aprēķināšana pašlaik aizņem ne vairāk kā piecas minūtes. Jebkura organizācija, kas ražo un pārdod šādu aprīkojumu, parasti visiem nodrošina savu atlases programmu. Jūs to varat lejupielādēt bez maksas uzņēmuma vietnē, vai arī viņu tehniķis ieradīsies jūsu birojā un instalēs to bez maksas. Tomēr cik pareizs ir šādu aprēķinu rezultāts, vai ir iespējams tam uzticēties un vai ražotājs nav viltīgs, cīnoties konkursā ar konkurentiem? Lai pārbaudītu elektronisko kalkulatoru, ir nepieciešamas zināšanas vai vismaz izpratne par mūsdienu siltummaiņu aprēķinu metodiku. Mēģināsim izdomāt detaļas.

Kas ir siltummainis

Pirms siltummaiņa aprēķināšanas atcerēsimies, kāda tā ir ierīce? Siltuma un masas apmaiņas aparāts (jeb siltummainis, jeb siltummainis vai TOA) ir ierīce siltuma pārnešanai no viena siltumnesēja uz otru. Dzesēšanas šķidrumu temperatūras maiņas procesā mainās arī to blīvums un attiecīgi arī vielu masas rādītāji. Tāpēc šādus procesus sauc par siltuma un masas pārnesi.

Siltuma pārneses pamatjēdzieni aprēķinam

Siltummaiņus aprēķina, izmantojot pamatinformāciju par siltuma apmaiņas likumiem.

Šajā rakstā mēs apsvērsim dažus šādos aprēķinos izmantotos jēdzienus.

• Īpašs karstums ir siltumenerģijas daudzums, kas nepieciešams 1 kilograma vielas uzsildīšanai uz 1 grādu pēc Celsija. Pamatojoties uz informāciju par siltuma jaudu, tiek parādīts, cik daudz siltuma ir uzkrāts. Siltumenerģijas aprēķiniem tiek ņemta vidējā siltuma jaudas vērtība noteiktā temperatūras indikatoru diapazonā.

• Tiek saukts siltumenerģijas daudzums, kas nepieciešams 1 kg vielas sildīšanai no nulles līdz vajadzīgajai temperatūrai specifiska entalpija.

• Specifiskais ķīmisko pārveidojumu siltums ir siltuma enerģijas daudzums, kas izdalās jebkuras vielas svara vienības ķīmiskās pārveidošanas procesā.

• Fāzu transformāciju īpatnējais siltums nosaka absorbētās vai izdalītās siltumenerģijas daudzumu, pārveidojot jebkuru vielas masas vienību no cietas uz šķidrumu, no šķidruma līdz agregācijas gāzveida stāvoklim utt.

Tiešsaistes kalkulators siltummaini aprēķināšanai no jums palīdzēs iegūt risinājumu 15 minūtēs. Vai arī varat izmantot teoriju par plākšņu siltummaini, kas ir izklāstīts zemāk šajā rakstā, un pats veikt nepieciešamos aprēķinus.

Siltuma pārneses veidi

Tagad parunāsim par siltuma pārneses veidiem - no tiem ir tikai trīs. Radiācija - siltuma pārnese caur starojumu. Piemēram, jūs varat domāt par sauļošanos pludmalē siltā vasaras dienā. Un šādus siltummaiņus var atrast pat tirgū (cauruļu gaisa sildītāji). Tomēr visbiežāk dzīvojamo telpu, istabu dzīvoklī apkurei mēs pērkam eļļas vai elektriskos radiatorus. Šis ir cita veida siltuma pārneses piemērs - konvekcija. Konvekcija var būt dabiska, piespiedu (pārsegs, un kastē ir rekuperators) vai mehāniski ierosināta (piemēram, ar ventilatoru). Pēdējais veids ir daudz efektīvāks.

Tomēr visefektīvākais siltuma pārneses veids ir siltuma vadītspēja vai, kā to sauc arī, vadīšana (no angļu valodas vadīšanas - "vadīšana"). Jebkurš inženieris, kurš gatavojas veikt siltummaiņa siltuma aprēķinu, vispirms domā par efektīvas iekārtas izvēli pēc iespējas mazākos izmēros.Un tas tiek panākts tieši siltuma vadītspējas dēļ. Piemērs tam ir visefektīvākais mūsdienu TOA - plākšņu siltummaiņi. Plātne TOA pēc definīcijas ir siltummainis, kas siltumu no viena dzesēšanas šķidruma pārnes caur sienu, kas tos atdala. Maksimālais iespējamais kontakta laukums starp diviem materiāliem kopā ar pareizi izvēlētiem materiāliem, plākšņu profilu un to biezumu ļauj samazināt izvēlētās iekārtas izmērus, vienlaikus saglabājot sākotnējos tehniskos parametrus, kas nepieciešami tehnoloģiskajā procesā.

Siltummaiņu veidi

Pirms siltummaiņa aprēķināšanas tos nosaka pēc tā veida. Visus TOA var iedalīt divās lielās grupās: rekuperatīvie un reģeneratīvie siltummaiņi. Galvenā atšķirība starp tām ir šāda: rekuperatīvajā TOA siltuma apmaiņa notiek caur sienu, kas atdala divus dzesēšanas šķidrumus, un reģeneratīvajā TOA abiem barotnēm ir tiešs kontakts savā starpā, bieži sajaucoties un prasot turpmāku atdalīšanu īpašos separatoros. Reģeneratīvos siltummaiņus iedala maisīšanas un siltummaiņos ar iesaiņojumu (stacionāri, krītoši vai starpprodukti). Aptuveni runājot, spainis karsta ūdens, kas pakļauts salam, vai glāze karstas tējas, kas ievietota ledusskapī atdzist (nekad to nedariet!) Ir šādas sajaukšanas TOA piemērs. Un, ielejot tēju apakštase un šādā veidā atdzesējot, mēs iegūstam reģeneratīvā siltummaiņa ar sprauslu piemēru (šajā piemērā esošais apakštase spēlē sprauslas lomu), kas vispirms saskaras ar apkārtējo gaisu un nosaka tā temperatūru , un pēc tam paņem daļu siltuma no tajā ielietās karstās tējas, cenšoties abus barotnes novest termiskā līdzsvarā. Tomēr, kā mēs jau iepriekš noskaidrojām, siltuma vadītspēju ir efektīvāk izmantot, lai siltumu pārnestu no viena barotnes uz otru, tāpēc šodien siltuma pārneses ziņā noderīgāki (un plaši izmantoti) TOA, protams, ir atveseļojošs.

Siltummaiņa aprēķina piemērs

Lai aprēķinātu nepieciešamo jaudu (Q0), tiek izmantota siltuma bilances formula. Šeit Sv darbojas kā noteikta siltuma jauda (tabulas vērtība). Lai vienkāršotu aprēķinus, varat izmantot samazinātu siltuma jaudas līmeni

Jāpatur prātā, ka saskaņā ar formulu neatkarīgi no tā, kurā pusē tiek veikts aprēķins.

Tālāk jums jāatrod nepieciešamais virsmas laukums, pamatojoties uz pamata siltuma pārneses vienādojumu, kur k ir siltuma pārneses koeficients un ΔTav žurnāls. - vidējā logaritmiskā temperatūras galva, aprēķināta pēc formulas:

Ar nenoteiktu siltuma pārneses koeficientu plākšņu tipa siltummaini aprēķina, izmantojot sarežģītāku metodi. Formulu var izmantot, lai aprēķinātu Reinoldsa kritēriju.

Atrodot tabulā mums nepieciešamo Prandtl kritērija vērtību, mēs varam aprēķināt formulas Nusselt kritēriju, kur n = 0,3 - atdzesējot šķidrumu, n = 0,4 - sildot šķidrumu.

Tālāk, pamatojoties uz formulu, jūs varat aprēķināt siltuma pārneses koeficientu no jebkura siltumnesēja uz sienu un saskaņā ar formulu noteikt siltuma pārneses koeficientu, kas aizstāts ar formulu, ar kuru aprēķina siltuma pārneses virsmas laukumu.

Termiskais un strukturālais aprēķins

Jebkuru rekuperatīvā siltummaiņa aprēķinu var veikt, pamatojoties uz termisko, hidraulisko un izturības aprēķinu rezultātiem. Tie ir fundamentāli, obligāti jaunu iekārtu projektēšanā un ir pamats aprēķina metodei tā paša veida aparāta līnijas turpmākajiem modeļiem. TOA siltuma aprēķina galvenais uzdevums ir noteikt nepieciešamo siltuma apmaiņas virsmas laukumu siltummaiņa stabilai darbībai un nepieciešamo barotnes parametru uzturēšanai pie izejas.Diezgan bieži šādos aprēķinos inženieriem tiek dotas patvaļīgas nākotnes iekārtas masas un izmēra īpašību vērtības (materiāls, caurules diametrs, plāksnes izmēri, siju ģeometrija, spoles veids un materiāls utt.), Tāpēc pēc termiski, parasti tiek veikts konstruktīvs siltummaiņa aprēķins. Patiešām, ja pirmajā posmā inženieris aprēķināja nepieciešamo virsmas laukumu konkrētam caurules diametram, piemēram, 60 mm, un siltummaiņa garums tādējādi izrādījās aptuveni sešdesmit metri, tad loģiskāk ir pieņemt pāreja uz daudzpārejas siltummaini vai uz čaulas un caurules tipa, vai lai palielinātu cauruļu diametru.

Hidrauliskais aprēķins

Tiek veikti hidrauliski vai hidromehāniski, kā arī aerodinamiski aprēķini, lai noteiktu un optimizētu hidrauliskā (aerodinamiskā) spiediena zudumus siltummainī, kā arī aprēķinātu enerģijas izmaksas to pārvarēšanai. Jebkura ceļa, kanāla vai caurules aprēķins dzesēšanas šķidruma pārejai personai rada primāru uzdevumu - pastiprināt siltuma pārneses procesu šajā zonā. Tas ir, vienai barotnei vajadzētu pāriet, bet otrai vajadzētu saņemt pēc iespējas vairāk siltuma ar minimālo tās plūsmas intervālu. Šim nolūkam bieži tiek izmantota papildu siltuma apmaiņas virsma attīstītas virsmas rievojuma veidā (lai nošķirtu robežlīnijas apakšslāni un uzlabotu plūsmas turbulizāciju). Optimālā hidraulisko zudumu, siltuma apmaiņas virsmas laukuma, svara un izmēra īpašību un noņemtās siltuma jaudas bilances attiecība ir TOA termiskā, hidrauliskā un konstruktīvā aprēķina kombinācijas rezultāts.

Pārbaudes aprēķins

Siltummaiņa aprēķins tiek veikts gadījumā, ja ir nepieciešams noteikt rezervi jaudai vai siltumapmaiņas virsmas laukumam. Virsma ir rezervēta dažādu iemeslu dēļ un dažādās situācijās: ja tas ir nepieciešams saskaņā ar darba uzdevumu, ja ražotājs nolemj pievienot papildu rezervi, lai pārliecinātos, ka šāds siltummainis darbosies, un līdz minimumam samazinātu aprēķinos pieļautās kļūdas. Dažos gadījumos ir nepieciešama atlaišana, lai noapaļotu projektēšanas izmēru rezultātus, citos (iztvaicētāji, ekonomaizeri) siltummaiņa jaudas aprēķinā, kas paredzēts piesārņojumam ar kompresora eļļu, kas atrodas saldēšanas ķēdē, tiek īpaši ieviesta virsmas rezerve. Un jāņem vērā zemā ūdens kvalitāte. Pēc kāda laika siltummaiņu nepārtrauktas darbības, īpaši augstās temperatūrās, uz aparāta siltuma apmaiņas virsmas nosēžas skala, samazinot siltuma pārneses koeficientu un neizbēgami novedot pie parazītiskas siltuma noņemšanas samazināšanās. Tāpēc kompetents inženieris, aprēķinot ūdens-ūdens siltummaini, pievērš īpašu uzmanību siltuma apmaiņas virsmas papildu dublēšanai. Pārbaudes aprēķins tiek veikts arī, lai redzētu, kā izvēlētais aprīkojums darbosies citos sekundārajos režīmos. Piemēram, centrālajos gaisa kondicionieros (gaisa padeves blokos) pirmo un otro apkures sildītāju, ko izmanto aukstajā sezonā, bieži izmanto vasarā, lai atdzesētu ienākošo gaisu, piegādājot aukstu ūdeni gaisa siltummaini caurulēm. Tas, kā tie darbosies un kādus parametrus viņi izsniegs, ļauj novērtēt verifikācijas aprēķinu.

Nepieciešamie dati

Lai aprēķinātu siltummaini, ir jāsniedz šādi dati:

• ieplūdes un izplūdes temperatūra abās ķēdēs. Jo lielāka atšķirība starp tām, jo ​​mazāki piemērota siltummaiņa izmēri un cena;
• darba vides maksimālais spiediena un temperatūras līmenis. Jo zemāki parametri, jo lētāka ir vienība;
• dzesēšanas šķidruma masas plūsmas ātruma indikators abās ķēdēs. Nosaka vienību caurlaidi.Visbiežāk tiek norādīts ūdens patēriņš. Ja reizināt skaitļus par caurlaidspēju un blīvumu, iegūst kopējo masas plūsmu;
• siltuma jauda (slodze). Nosaka siltuma daudzumu, ko iekārta izdala. Siltummaiņa siltuma slodzes aprēķins tiek veikts pēc formulas P = m × cp × δt, kur m ir barotnes plūsmas ātrums, cp ir īpatnējā siltuma jauda un δt ir temperatūras starpība pie ķēdes ieplūde un izeja.

Lai aprēķinātu siltummaiņa siltuma pārnesi, būs jāņem vērā papildu īpašības. Darba vides veids un tā viskozitātes indekss nosaka siltummaiņa materiālu. Jums būs nepieciešami dati par vidējās temperatūras galvu (aprēķinātu pēc formulas) un par darba vides piesārņojuma līmeni. Pēdējais parametrs tiek reti ņemts vērā, jo tas ir nepieciešams tikai izņēmuma gadījumos.

Siltummaiņa jaudas aprēķināšanai nepieciešama precīza informācija par iepriekš minētajiem parametriem. Informāciju var iegūt TU vai līgumā no siltumapgādes organizācijas, kā arī inženiera TOR.

Pētījuma aprēķini

TOA pētījumu aprēķini tiek veikti, pamatojoties uz iegūtajiem termisko un verifikācijas aprēķinu rezultātiem. Parasti tie ir nepieciešami, lai veiktu jaunākos projicētā aparāta dizaina grozījumus. Tie tiek veikti arī, lai labotu visus vienādojumus, kas noteikti īstenotajā aprēķina modelī TOA, kas iegūti empīriski (pēc eksperimentālajiem datiem). Pētījuma aprēķinu veikšana ietver desmitiem, bet dažreiz simtiem aprēķinu pēc īpaša plāna, kas izstrādāts un ieviests ražošanā saskaņā ar eksperimentu plānošanas matemātisko teoriju. Saskaņā ar rezultātiem tiek atklāta dažādu apstākļu un fizisko lielumu ietekme uz TOA darbības rādītājiem.

Citi aprēķini

Aprēķinot siltummaiņa laukumu, neaizmirstiet par materiālu pretestību. TOA stiprības aprēķinos ietilpst projektētās vienības pārbaude attiecībā uz spriegumu, vērpi, lai maksimāli pieļaujamos darbības momentus piemērotu nākotnes siltummaini daļām un mezgliem. Ar minimāliem izmēriem produktam jābūt izturīgam, stabilam un jāgarantē droša darbība dažādos, pat vissmagākajos darba apstākļos.

Dinamisku aprēķinu veic, lai noteiktu siltummaiņa dažādos raksturlielumus dažādos darba režīmos.

Cauruļu caurulēs siltummaiņi

Apsvērsim vienkāršāko cauruļvadu siltummaiņa aprēķinu. Strukturāli šāda veida TOA tiek pēc iespējas vienkāršota. Parasti karstu dzesēšanas šķidrumu ievada aparāta iekšējā caurulē, lai samazinātu zaudējumus, un dzesēšanas dzesēšanas šķidrumu ievada apvalkā vai ārējā caurulē. Inženiera uzdevums šajā gadījumā tiek samazināts līdz šāda siltummaiņa garuma noteikšanai, pamatojoties uz aprēķināto siltuma apmaiņas virsmas laukumu un norādītajiem diametriem.

Šeit jāpiebilst, ka termodinamikā tiek ieviests ideāla siltummaiņa jēdziens, tas ir, bezgalīga garuma aparāts, kurā dzesēšanas šķidrumi darbojas pretplūsmā, un temperatūras starpība starp tām tiek pilnībā aktivizēta. Caurules caurulē konstrukcija ir vistuvāk šo prasību izpildei. Un, ja jūs darbināt dzesēšanas šķidrumus pretplūsmā, tad tā būs tā saucamā "īstā pretplūsma" (nevis šķērsplūsma, kā plāksnē TOA). Temperatūras galva tiek visefektīvāk iedarbināta ar šādu kustības organizāciju. Tomēr, aprēķinot siltummaiņu caurules caurulē, vajadzētu būt reālistiskam un neaizmirst par loģistikas komponentu, kā arī uzstādīšanas vienkāršību. Eurotruck garums ir 13,5 metri, un ne visas tehniskās telpas ir pielāgotas šāda garuma aprīkojuma slīdēšanai un uzstādīšanai.

Savienojuma shēmas

Siltummaiņam, kas darbojas pēc ūdens-ūdens principa, ir vairākas atšķirīgas pieslēguma shēmas, tomēr primārā tipa cilpas tiek montētas pie siltumtīkla sadales caurulēm (tas var būt privāts vai pārdots pilsētas dienestos), un sekundārais tips cilpas ir piestiprinātas pie ūdens apgādes cauruļvada.
Visbiežāk tas ir atkarīgs tikai no lēmumiem par projektu, kāda veida savienojumu ir atļauts izmantot. Arī uzstādīšanas shēma un tās izvēle ir balstīta uz normām "Siltummezglu projektēšana" un kopuzņēmuma standartā ar numuru 41-101-95. Ja karstā ūdens apgādes maksimālās iespējamās ūdens siltuma plūsmas un siltuma plūsmas attiecību un starpību nosaka diapazonā no ≤0,2 līdz ≥1, tad pamatā ir pieslēguma shēma vienā posmā, un, ja no 0,2≤ līdz ≤1, tad par diviem grādiem ...

Standarta

Vienkāršākā un visrentablākā shēma, kas jāīsteno, ir paralēla. Izmantojot šo shēmu, siltummaiņi tiek montēti virknē attiecībā pret vadības vārstiem, tas ir, slēgvārstu, kā arī paralēli visam siltumtīklam. Lai sasniegtu maksimālu siltuma apmaiņu sistēmā, ir nepieciešami lieli siltumnesēju patēriņa rādītāji.

Divpakāpju shēma

Divpakāpju jaukta sistēma
Ja izmantojat divpakāpju shēmu, tad ar to ūdens tiek uzkarsēts vai nu neatkarīgu ierīču pārī, vai monobloka instalācijā. Ir svarīgi atcerēties, ka instalēšanas shēma un tās sarežģītība būs atkarīga no kopējās tīkla konfigurācijas. No otras puses, izmantojot divpakāpju shēmu, palielinās visas sistēmas efektivitātes līmenis, samazinās arī siltumnesēju patēriņš (līdz aptuveni 40 procentiem).

Izmantojot šo shēmu, ūdens sagatavošana notiek divos posmos. Pirmā posma laikā tiek pielietota siltumenerģija, ūdeni sasildot līdz 40 grādiem, bet otrā posma laikā ūdens tiek sasildīts līdz 60 grādiem.

Sērijas tipa savienojums

Divpakāpju secīgā shēma
Šāda shēma tiek īstenota vienas no karstā ūdens padeves siltuma apmaiņas ierīcēm ietvaros, un šāda veida siltummaiņi ir daudz sarežģītāki, salīdzinot ar standarta shēmām. Tas maksās arī daudz vairāk.

Korpusu un cauruļu siltummaiņi

Tāpēc ļoti bieži šāda aparāta aprēķins vienmērīgi ieplūst čaulas un caurules siltummaiņa aprēķināšanā. Tas ir aparāts, kurā cauruļu saišķis atrodas vienā apvalkā (apvalkā), ko mazgā dažādi dzesēšanas šķidrumi, atkarībā no aprīkojuma mērķa. Piemēram, kondensatoros dzesētājs tiek ievadīts apvalkā, bet ūdens - caurulēs. Izmantojot šo datu nesēju pārvietošanas metodi, ir ērtāk un efektīvāk kontrolēt aparāta darbību. Iztvaicētājos gluži pretēji, aukstumaģents vārās mēģenēs, un tajā pašā laikā tos mazgā atdzesēts šķidrums (ūdens, sālījumi, glikoli utt.). Tāpēc korpusa un caurules siltummaini aprēķins tiek samazināts, lai samazinātu iekārtas lielumu. Spēlējot ar apvalka diametru, iekšējo cauruļu diametru un skaitu, kā arī aparāta garumu, inženieris sasniedz aprēķināto siltuma apmaiņas virsmas laukuma vērtību.

Siltuma pārneses koeficienta noteikšana

Iepriekšējiem siltuma apmaiņas iekārtu aprēķiniem un dažāda veida pārbaudēm tiek izmantotas aptuvenas koeficientu vērtības, kas standartizētas noteiktām kategorijām:

• siltuma pārneses koeficienti ūdens tvaiku kondensācijai - no 4000 līdz 15000 W / (m2K);
• siltuma pārneses koeficienti ūdenim, kas pārvietojas pa caurulēm, - no 1200 līdz 5800 W / (m2K);
• siltuma pārneses koeficienti no tvaika kondensāta uz ūdeni - no 800 līdz 3500 W / (m2K).

Siltuma pārneses koeficienta (K) precīzu aprēķinu veic pēc šādas formulas:

Šajā formulā:

• α1 ir siltuma pārneses koeficients apkures videi (izteikts W / (m2K));
• α2 ir apsildāmā siltumnesēja siltuma pārneses koeficients (izteikts W / (m2K));
• δst - caurules sienas biezuma parametrs (izteikts metros);
• λst - caurulei izmantotā materiāla siltumvadītspējas koeficients (izteikts W / (m * K)).

Šāda formula dod “ideālu” rezultātu, kas parasti simtprocentīgi neatbilst reālajai situācijai. Tāpēc formulai tiek pievienots vēl viens parametrs - Rzag.

Tas ir dažādu piesārņotāju siltuma pretestības rādītājs, kas veidojas uz caurules sildvirsmām (t.i., parastā skala utt.)

Piesārņojuma rādītāja formula izskatās šādi:

R = δ1 / λ1 + δ2 / λ2

Šajā formulā:

• δ1 ir nogulumu slāņa biezums caurules iekšējā pusē (metros);
• δ2 ir nogulumu slāņa biezums caurules ārpusē (metros);
• λ1 un λ2 ir siltuma vadītspējas koeficientu vērtības attiecīgajiem piesārņojuma slāņiem (izteiktas W / (m * K)).

Gaisa siltummaiņi

Viens no visbiežāk izmantotajiem siltummaiņiem mūsdienās ir cauruļveida siltummaiņi. Tos sauc arī par spolēm. Visur, kur tie nav uzstādīti, sākot ar ventilatora spoles vienībām (no angļu valodas ventilatora + spole, ti, "ventilators" + "spole") sadalīto sistēmu iekšējos blokos un beidzot ar milzīgiem dūmgāzu rekuperatoriem (siltuma iegūšana no karstām dūmgāzēm un nodot apkures vajadzībām) katlu iekārtās koģenerācijas stacijā Tāpēc spirāles siltummaini konstrukcija ir atkarīga no tā, kur siltummainis darbosies. Rūpnieciskajiem gaisa dzesētājiem (VOP), kas uzstādīti gaļas ātrās sasaldēšanas kamerās, zemas temperatūras saldētavās un citos pārtikas saldēšanas objektos, to darbībā ir nepieciešamas noteiktas konstrukcijas iezīmes. Attālumam starp lamelām (spuras) jābūt pēc iespējas lielākam, lai palielinātu nepārtrauktas darbības laiku starp atkausēšanas cikliem. Datu centru (datu apstrādes centru) iztvaicētāji, gluži pretēji, ir izgatavoti pēc iespējas kompakti, līdz minimumam nostiprinot atstarpi. Šādi siltummaiņi darbojas "tīrās zonās", ko ieskauj smalki filtri (līdz HEPA klasei), tāpēc šāds cauruļveida siltummaini aprēķins tiek veikts, uzsverot izmēra samazināšanu.

Plākšņu siltummaiņi

Pašlaik plākšņu siltummaiņi ir stabili pieprasīti. Saskaņā ar to konstrukciju tie ir pilnībā saliekami un daļēji metināti, cietlodēti un niķeļi, metināti un cietlodēti ar difūzijas metodi (bez lodēšanas). Plākšņu siltummaini termiskā konstrukcija ir pietiekami elastīga un inženierim nav īpaši grūta. Atlases procesā jūs varat spēlēt ar plākšņu tipu, kanālu štancēšanas dziļumu, rievojumu veidu, tērauda biezumu, dažādiem materiāliem un pats galvenais - daudziem dažādu izmēru ierīču standarta izmēra modeļiem. Šādi siltummaiņi ir zemi un plati (ūdens tvaika sildīšanai) vai augsti un šauri (atdalošie siltummaiņi gaisa kondicionēšanas sistēmām). Tos bieži izmanto fāzes maiņas līdzekļiem, tas ir, kā kondensatori, iztvaicētāji, atdzesētāji, iepriekšēji kondensatori utt. Ir nedaudz grūtāk veikt siltummaiņa termisko aprēķinu, kas darbojas saskaņā ar divfāžu shēmu, nekā šķidruma-šķidruma siltummainis, bet pieredzējušam inženierim šis uzdevums ir atrisināms un nav īpaši grūts. Lai atvieglotu šādus aprēķinus, mūsdienu dizaineri izmanto inženiertehnisko datoru bāzes, kur jūs varat atrast daudz nepieciešamās informācijas, tostarp jebkura dzesētāja stāvokļa diagrammas jebkurā skenēšanā, piemēram, programmā CoolPack.

Plākšņu siltummaiņa aprēķins - kā noteikt pareizos parametrus?

Siltumapgādes shēmu izstrādes vispārējie principi

Siltuma padeves sistēma ir sistēma siltuma enerģijas (apsildāma ūdens vai tvaika veidā) transportēšanai no siltuma avota līdz patērētājam.
Siltumapgādes sistēma pamatā sastāv no trim daļām: siltuma avota, siltuma patērētāja, siltuma tīkla - kas kalpo siltuma transportēšanai no avota līdz patērētājam.

1. Tvaika katls koģenerācijas stacijā vai katlu telpā.
2. Tīkla siltummainis.
3. Cirkulācijas sūknis.
4. Siltummainis karstā ūdens apgādes sistēmai.
5. Apkures sistēmas siltummainis.

Ķēdes elementu loma:

• katla vienība - siltuma avots, degvielas sadegšanas siltuma pārnešana uz dzesēšanas šķidrumu;
• sūknēšanas aprīkojums - dzesēšanas šķidruma cirkulācijas radīšana;
• padeves cauruļvads - apsildāma dzesēšanas šķidruma padeve no avota patērētājam;
• atgriešanās cauruļvads - atdzesētā siltumnesēja atgriešana avotā no patērētāja;
• siltumapmaiņas iekārtas - siltumenerģijas pārveidošana.

Temperatūras diagrammas

Mūsu valstī ir pieņemts augstas kvalitātes siltumapgādes regulējums patērētājiem. Tas ir, nemainot dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrumu caur siltumu patērējošo sistēmu, mainās temperatūras starpība pie sistēmas ieplūdes un izplūdes.

To panāk, mainot temperatūru plūsmas caurulē atkarībā no ārējās temperatūras. Jo zemāka ir āra temperatūra, jo augstāka ir plūsmas temperatūra. Attiecīgi mainās arī atgriešanās caurules temperatūra atbilstoši šīm attiecībām. Un visas sistēmas, kas patērē siltumu, ir izstrādātas, ņemot vērā šīs prasības.

Dzesēšanas šķidruma temperatūras atkarības grafikus piegādes un atgriešanas cauruļvados sauc par siltuma padeves sistēmas temperatūras grafiku.

Temperatūras grafiku nosaka siltumapgādes avots atkarībā no tā jaudas, siltumtīklu un patērētāju prasībām. Temperatūras līknes tiek nosauktas pēc maksimālajām temperatūrām padeves un atgriešanas cauruļvados: 150/70, 95/70 ...

Grafika nogriešana augšējā daļā - kad katlu telpā nav pietiekami daudz jaudas.

Grafika nogriešana apakšējā daļā - lai nodrošinātu karstā ūdens sistēmu darbspēju.

Apkures sistēmas darbojas galvenokārt saskaņā ar grafiku 95/70, lai nodrošinātu vidējo temperatūru sildītājā 82,5 ° C temperatūrā -30 ° C.

Ja nepieciešamo temperatūru padeves caurulē nodrošina siltuma avots, tad nepieciešamo temperatūru atgriešanas caurulē nodrošina siltuma patērētājs ar savu siltumu patērējošo sistēmu. Ja tiek pārvērtēta patērētāja atplūdes ūdens temperatūra, tas nozīmē viņa sistēmas neapmierinošu darbību un paredz naudas sodus, jo tas pasliktina siltuma avota darbību. Tajā pašā laikā tā efektivitāte samazinās. Tāpēc ir īpašas kontroles organizācijas, kas uzrauga, lai patērētāju siltumu patērējošās sistēmas izplūstošā ūdens temperatūru izdala atbilstoši temperatūras grafikam vai zemākam. Tomēr dažos gadījumos šāds pārvērtējums ir atļauts, piemēram. uzstādot apkures siltummaiņus.

150/70 grafiks ļaus pārnest siltumu no siltuma avota ar mazāku siltumnesēja patēriņu, tomēr siltumnesēju ar temperatūru virs 105 ° C nevar piegādāt māju apkures sistēmām. Tāpēc grafiks tiek pazemināts, piemēram, par 95/70. Nolaišana tiek veikta, uzstādot siltummaini vai sajaucot atplūdes ūdeni piegādes cauruļvadā.

Siltumtīklu hidraulika

Ūdens cirkulāciju siltumapgādes sistēmās veic tīkla sūkņi katlu mājās un siltuma punktos. Tā kā cauruļvadu garums ir diezgan liels, spiediena starpība piegādes un atgriešanas cauruļvados, ko rada sūknis, samazinās līdz ar attālumu no sūkņa.

No attēla redzams, ka attālākajam patērētājam ir mazākais pieejamais spiediena kritums. Ti.normālai siltumu patērējošo sistēmu darbībai ir nepieciešams, lai tām būtu vismazākā hidrauliskā pretestība, lai nodrošinātu nepieciešamo ūdens plūsmu caur tām.

Plākšņu siltummaiņu aprēķins apkures sistēmām

Ūdens sildīšanu var pagatavot, sildot siltummainī.

Kad plākšņu siltummaiņa aprēķins ūdens iegūšanai, sākotnējie dati tiek ņemti par aukstāko periodu, tas ir, kad nepieciešama augstākā temperatūra un attiecīgi vislielākais siltuma patēriņš. Tas ir sliktākais gadījums siltummaiņam, kas paredzēts apkurei.

Īpaša siltummaiņa aprēķināšanas iezīme apkures sistēmai ir pārvērtēta atgriešanās ūdens temperatūra apkures pusē. Tas ir atļauts ar nolūku, jo jebkurš virsmas siltummainis principā nevar atdzesēt atplūdes ūdeni līdz grafika temperatūrai, ja ūdens ar grafika temperatūru iekļūst siltummaiņa ieplūdē apsildāmajā pusē. Parasti ir pieļaujama 5-15 ° C atšķirība.

Plākšņu siltummaiņu aprēķins karstā ūdens sistēmām

Kad plākšņu siltummaiņu aprēķins karstā ūdens sistēmām Sākotnējie dati tiek ņemti par pārejas periodu, tas ir, ja padeves dzesēšanas šķidruma temperatūra ir zema (parasti 70 ° C), aukstā ūdens temperatūra ir viszemākā (2–5 ° C) un apkures sistēma joprojām darbojas - tie ir maija-septembra mēneši. Tas ir sliktākais gadījums karstā ūdens siltummainim.

Projektētā slodze karstā ūdens sistēmām tiek noteikta, pamatojoties uz pieejamību objektā, kurā uzstādīti uzglabāšanas tvertņu siltummaiņi.

Ja tvertņu nav, plākšņu siltummaiņi ir paredzēti maksimālai slodzei. Tas ir, siltummaiņiem jānodrošina ūdens sildīšana pat pie maksimālas ūdens novadīšanas.

Ar uzglabāšanas tvertnēm plākšņu siltummaiņi ir paredzēti vidējai stundas slodzei. Akumulatoru tvertnes tiek pastāvīgi papildinātas, lai kompensētu maksimālo novadīšanu. Siltummaiņiem jāpiegādā tikai tvertnes.

Maksimālās un vidējās stundas slodzes attiecība dažos gadījumos sasniedz 4-5 reizes.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka ir ērti aprēķināt plākšņu siltummaiņus mūsu pašu aprēķinu programmā "Ridan".