Schimbător de căldură pentru apă caldă de la încălzire: ce este, cum să o faci singur pentru o casă privată, principiul sistemului

Calculul schimbătorului de căldură nu durează în prezent mai mult de cinci minute. Orice organizație care produce și vinde astfel de echipamente, de regulă, pune la dispoziția tuturor propriul program de selecție. Puteți să-l descărcați gratuit de pe site-ul companiei sau tehnicianul acestora va veni la biroul dvs. și îl va instala gratuit. Cu toate acestea, cât de corect este rezultatul unor astfel de calcule, este posibil să aveți încredere în el și producătorul nu este viclean când luptă într-o ofertă cu concurenții săi? Verificarea unui calculator electronic necesită cunoștințe sau cel puțin o înțelegere a metodologiei de calcul pentru schimbătoarele moderne de căldură. Să încercăm să ne dăm seama de detalii.

Ce este un schimbător de căldură

Înainte de a calcula schimbătorul de căldură, să ne amintim, ce fel de dispozitiv este? Un aparat de schimb de căldură și masă (alias schimbător de căldură, alias schimbător de căldură sau TOA) este un dispozitiv pentru transferul căldurii de la un purtător de căldură la altul. În procesul de modificare a temperaturilor lichidelor de răcire, se schimbă și densitatea acestora și, în consecință, indicatorii de masă ai substanțelor. De aceea astfel de procese se numesc transfer de căldură și masă.

Calculul unui schimbător de căldură cu plăci

Datele lichidelor de răcire din proiectarea tehnică a echipamentului trebuie cunoscute. Aceste date ar trebui să includă: proprietățile fizice și chimice, debitul și temperaturile (inițiale și finale). Dacă datele unuia dintre parametri nu sunt cunoscute, atunci se determină folosind calculul termic.

Calculul termic este destinat să determine principalele caracteristici ale dispozitivului, printre care: debitul lichidului de răcire, coeficientul de transfer de căldură, sarcina de căldură, diferența medie de temperatură. Toți acești parametri se găsesc utilizând echilibrul termic.

Să aruncăm o privire la un exemplu de calcul general.

În aparatul schimbător de căldură, energia termică circulă de la un flux la altul. Acest lucru se întâmplă în timpul încălzirii sau răcirii.

Q = Qg = Qx

Î - cantitatea de căldură transmisă sau primită de purtătorul de căldură [W],

De unde:

Qг = Gгсг · (tгн - tгк) și Qх = Gхcх · (tхк - tхн)

Unde:

Gr, x - consumul de căldură caldă și rece [kg / h]; cr, x - capacitatea termică a purtătorilor de căldură la cald și rece [J / kg · deg]; tg, xn - temperatura inițială a purtătorilor de căldură caldă și rece [° C]; tr, x k - temperatura finală a agenților de transfer de căldură caldă și rece [° C];

În același timp, rețineți că cantitatea de căldură intrată și ieșită depinde în mare măsură de starea lichidului de răcire. Dacă starea este stabilă în timpul funcționării, atunci calculul se face conform formulei de mai sus. Dacă cel puțin un agent de răcire își schimbă starea de agregare, atunci calculul căldurii de intrare și de ieșire ar trebui să se facă conform formulei de mai jos:

Q = Gcp (tp - tsat) + Gr + Gck (tsat - ts)

Unde:

r - căldura condensului [J / kg]; cn, k - capacități termice specifice aburului și condensului [J / kg · deg]; tк- temperatura condensului la ieșirea aparatului [° C].

Primul și al treilea termen trebuie excluși din partea dreaptă a formulei dacă condensatul nu este răcit. Prin excluderea acestor parametri, formula va avea următoarea expresie:

Îmunţi
= Îcond= Gr
Datorită acestei formule, determinăm debitul lichidului de răcire:

Gmunţi
= Q / cmunţi(tgn- tgk) sau Grece= Q / crece(thk- tgăină)
Formula pentru consum, dacă încălzirea este cu abur:

Gpair = Q / Gr

Unde:

G - consumul purtătorului de căldură corespunzător [kg / h]; Î - cantitatea de căldură [W]; din - capacitatea termică specifică a purtătorilor de căldură [J / kg · deg]; r - căldura condensului [J / kg]; tg, xn - temperatura inițială a purtătorilor de căldură caldă și rece [° C]; tg, x k - temperatura finală a agenților de transfer de căldură fierbinți și reci [° C].

Forța principală a transferului de căldură este diferența dintre componentele sale. Acest lucru se datorează faptului că trecerea lichidelor de răcire, temperatura fluxului se schimbă, în legătură cu aceasta, se schimbă și indicatorii diferenței de temperatură, deci pentru calcule merită să utilizați valoarea medie. Diferența de temperatură în ambele direcții de deplasare poate fi calculată utilizând media jurnalului:

∆tav = (∆tb - ∆tm) / ln (∆tb / ∆tm) Unde ∆tb, ∆tm- diferență de temperatură medie din ce în ce mai mică între lichidele de răcire la intrarea și ieșirea aparatului. Determinarea cu flux transversal și mixt de purtători de căldură are loc conform aceleiași formule cu adăugarea unui factor de corecție ∆tav = ∆tavfref ... Coeficientul de transfer termic poate fi determinat după cum urmează:

1 / k = 1 / α1 + δst / λst + 1 / α2 + Rzag

în ecuație:

δst- grosimea peretelui [mm]; λst- coeficientul de conductivitate termică a materialului peretelui [W / m · deg]; α1,2 - coeficienții de transfer de căldură ai părților interioare și exterioare ale peretelui [W / m2 · deg]; Rzag - coeficientul de contaminare a peretelui.

Tipuri de transfer de căldură

Acum să vorbim despre tipurile de transfer de căldură - există doar trei dintre ele. Radiații - transferul de căldură prin radiații. De exemplu, vă puteți gândi să faceți plajă pe plajă într-o zi caldă de vară. Și astfel de schimbătoare de căldură pot fi găsite chiar pe piață (încălzitoare cu aer tubular). Cu toate acestea, cel mai adesea pentru încălzirea încăperilor de locuit, a camerelor dintr-un apartament, cumpărăm radiatoare electrice sau cu ulei. Acesta este un exemplu de alt tip de transfer de căldură - convecție. Convecția poate fi naturală, forțată (capota de evacuare și există un recuperator în cutie) sau indusă mecanic (cu un ventilator, de exemplu). Ultimul tip este mult mai eficient.

Cu toate acestea, cel mai eficient mod de a transfera căldura este conductivitatea termică sau, așa cum se mai numește și conducerea (din engleza conduction - „conduction”). Orice inginer care urmează să efectueze un calcul termic al unui schimbător de căldură, în primul rând, se gândește să aleagă echipamente eficiente în cele mai mici dimensiuni posibile. Și acest lucru se realizează tocmai datorită conductivității termice. Un exemplu în acest sens este cel mai eficient TOA de astăzi - schimbătoare de căldură cu plăci. Placa TOA, prin definiție, este un schimbător de căldură care transferă căldura de la un agent de răcire la altul prin peretele care le separă. Suprafața maximă posibilă de contact între două medii, împreună cu materialele selectate corect, profilul plăcilor și grosimea acestora, vă permite să minimizați dimensiunea echipamentului selectat, menținând în același timp caracteristicile tehnice originale necesare procesului tehnologic.

Soiuri de schimbătoare de căldură pentru sistemele de apă caldă menajeră

Astăzi există multe dintre ele, dar printre cele mai populare pentru a fi utilizate în viața de zi cu zi sunt două: acestea sunt sisteme de tip coajă și tub și plăci. Trebuie remarcat faptul că sistemele de înveliș și tuburi au dispărut aproape de pe piață datorită eficienței reduse și a dimensiunilor mari.

Un schimbător de căldură de tip placă pentru alimentarea cu apă caldă constă din mai multe plăci ondulate situate pe un cadru rigid. Ele sunt identice între ele în ceea ce privește designul și dimensiunile, cu toate acestea, se succed, dar conform principiului reflectării oglinzilor și sunt împărțite între ele prin garnituri specializate. Garniturile pot fi fie din oțel, fie din cauciuc.

Datorită alternanței plăcilor în perechi, apar astfel de cavități care, în timpul funcționării, sunt umplute fie cu un lichid pentru încălzire, fie cu un purtător de căldură. Datorită acestui design și principiului de funcționare, deplasarea mediilor între ele este complet exclusă.

Prin intermediul canalelor de ghidare, lichidele din schimbătorul de căldură se deplasează unul către celălalt, umplând cavitățile uniforme, după care părăsesc structura, după ce au primit sau au dat o parte din energia termică.

Schema și principiul de funcționare al schimbătorului de căldură cu plăci de apă caldă menajeră

Cu cât vor fi mai multe plăci ca număr și dimensiune într-un schimbător de căldură, cu atât mai multă suprafață va putea fi acoperită și cu atât mai mare va fi performanța și acțiunea utilă în timpul funcționării.

Pentru unele modele, există un spațiu pe grinda de cale între placa de atac și pat. Este suficient să instalați câteva plăci de același tip și dimensiune. În acest caz, plăci suplimentare vor fi instalate în perechi.

Toate schimbătoarele de căldură de tip placă pot fi împărțite în mai multe categorii:

• 1. Brazat, adică nedespărțitor și având un corp principal etanș.
• 2. Pliabil, adică format din mai multe plăci separate.

Principalul avantaj și plus al lucrului cu structuri pliabile este că pot fi modificate, modernizate și îmbunătățite, de acolo pentru a elimina excesul sau pentru a adăuga plăci noi. În ceea ce privește modelele brazate, acestea nu au o astfel de funcție.

Cu toate acestea, cele mai populare astăzi sunt sistemele de alimentare cu căldură brazate, iar popularitatea lor se bazează pe lipsa elementelor de prindere. Datorită acestui fapt, acestea au dimensiuni compacte, ceea ce nu afectează în niciun fel utilitatea și performanța.

Tipuri de schimbătoare de căldură

Înainte de a calcula schimbătorul de căldură, acestea sunt determinate cu tipul acestuia. Toate TOA pot fi împărțite în două grupuri mari: schimbătoare de căldură recuperatoare și regenerative. Principala diferență dintre ele este următoarea: în TOA recuperator, schimbul de căldură are loc printr-un perete care separă doi agenți de răcire, iar în TOA regenerativ, cele două medii au contact direct unul cu celălalt, adesea amestecându-se și necesitând separarea ulterioară în separatoare speciale. Schimbătoarele de căldură regenerative sunt împărțite în amestecătoare și schimbătoare de căldură cu garnituri (staționare, în cădere sau intermediare). Aproximativ vorbind, o găleată de apă fierbinte expusă la îngheț sau un pahar de ceai fierbinte plasat în frigider pentru a se răci (nu faceți asta niciodată!) Este un exemplu de astfel de amestecuri TOA. Și turnând ceaiul într-o farfurie și răcindu-l în acest fel, obținem un exemplu de schimbător de căldură regenerativ cu duză (farfuria din acest exemplu joacă rolul unei duze), care contactează mai întâi aerul ambiant și își ia temperatura , și apoi ia o parte din căldura din ceaiul fierbinte turnat în el, căutând să aducă ambele medii în echilibru termic. Cu toate acestea, așa cum am aflat deja mai devreme, este mai eficient să folosiți conductivitatea termică pentru a transfera căldura de la un mediu la altul, prin urmare, TOA care sunt mai utile în ceea ce privește transferul de căldură (și utilizate pe scară largă) astăzi sunt, desigur, recuperator.

Calculul termic și structural

Orice calcul al unui schimbător de căldură recuperator poate fi făcut pe baza rezultatelor calculelor termice, hidraulice și de rezistență. Acestea sunt fundamentale, obligatorii în proiectarea de echipamente noi și formează baza metodei de calcul pentru modelele ulterioare ale liniei aceluiași tip de aparat. Sarcina principală a calculului termic al TOA este de a determina aria necesară a suprafeței de schimb de căldură pentru o funcționare stabilă a schimbătorului de căldură și menținerea parametrilor necesari ai mediului la ieșire. Destul de des, în astfel de calcule, inginerilor li se dau valori arbitrare ale caracteristicilor de masă și dimensiune ale echipamentelor viitoare (material, diametrul țevii, dimensiunile plăcii, geometria grinzii, tipul și materialul de aripi etc.), prin urmare, după termic, se efectuează de obicei un calcul constructiv al schimbătorului de căldură.Într-adevăr, dacă la prima etapă inginerul a calculat suprafața necesară pentru un anumit diametru al țevii, de exemplu, 60 mm, iar lungimea schimbătorului de căldură s-a dovedit a fi de aproximativ șaizeci de metri, atunci este mai logic să presupunem că tranziția la un schimbător de căldură cu mai multe treceri sau la un tip de tip shell-and-tube sau pentru a crește diametrul tuburilor.

Calcul hidraulic

Calculele hidraulice sau hidromecanice, precum și cele aerodinamice sunt efectuate pentru a determina și optimiza pierderile de presiune hidraulice (aerodinamice) în schimbătorul de căldură, precum și pentru a calcula costurile energetice pentru a le depăși. Calculul oricărei căi, canale sau conducte pentru trecerea lichidului de răcire reprezintă o sarcină principală pentru o persoană - intensificarea procesului de transfer de căldură în această zonă. Adică, un mediu ar trebui să transmită, iar celălalt ar trebui să primească cât mai multă căldură posibil la intervalul minim al fluxului său. Pentru aceasta, se folosește adesea o suprafață suplimentară de schimb de căldură, sub forma unei nervuri de suprafață dezvoltate (pentru a separa substratul laminar limită și pentru a spori turbulizarea fluxului). Raportul optim de echilibru dintre pierderile hidraulice, suprafața schimbătoare de căldură, caracteristicile de greutate și dimensiune și puterea termică eliminată este rezultatul unei combinații de calcul termic, hidraulic și constructiv al TOA.

Calculul diferenței medii de temperatură

Suprafața schimbătoare de căldură este calculată atunci când se determină cantitatea necesară de energie termică prin intermediul echilibrului termic.

Calculul suprafeței necesare de schimb de căldură se efectuează utilizând aceeași formulă ca și în calculele efectuate anterior:

Temperatura mediului de lucru, de regulă, se modifică pe parcursul proceselor asociate schimbului de căldură. Adică, va fi înregistrată modificarea diferenței de temperatură de-a lungul suprafeței de schimb de căldură. Prin urmare, se calculează diferența medie de temperatură. Datorită neliniarității schimbării temperaturii, se calculează diferența logaritmică

Mișcarea în contracurent a mediului de lucru diferă de cea cu flux direct prin aceea că suprafața necesară a suprafeței de schimb de căldură ar trebui, în acest caz, să fie mai mică. Pentru a calcula diferența de indicatori de temperatură atunci când se utilizează în același curs al schimbătorului de căldură și fluxurile de contracurent și flux direct, se folosește următoarea formulă

Scopul principal al calculului este de a calcula suprafața de schimb de căldură necesară. Puterea termică este setată în termenii de referință, dar în exemplul nostru o vom calcula și pentru a verifica termenii de referință în sine. În unele cazuri, se întâmplă, de asemenea, să existe o eroare în informațiile originale. Găsirea și remedierea unei astfel de erori este una dintre sarcinile unui inginer competent. Utilizarea acestei abordări este foarte des asociată cu construcția de zgârie-nori pentru a ameliora presiunea echipamentelor.

Calculul verificării

Calculul schimbătorului de căldură se efectuează în cazul în care este necesar să se stabilească o marjă pentru putere sau pentru suprafața schimbului de căldură. Suprafața este rezervată din diverse motive și în situații diferite: dacă acest lucru este necesar conform termenilor de referință, dacă producătorul decide să adauge o marjă suplimentară pentru a fi sigur că un astfel de schimbător de căldură va intra în funcțiune și pentru a minimiza erorile făcute în calcule. În unele cazuri, redundanța este necesară pentru a rotunji rezultatele dimensiunilor proiectate, în altele (evaporatoare, economizoare), o marjă de suprafață este introdusă special în calculul capacității schimbătorului de căldură pentru contaminarea cu ulei de compresor prezent în circuitul frigorific. Și calitatea scăzută a apei trebuie luată în considerare.După un timp de funcționare neîntreruptă a schimbătoarelor de căldură, în special la temperaturi ridicate, scara se așează pe suprafața de schimb de căldură a aparatului, reducând coeficientul de transfer de căldură și ducând inevitabil la o scădere parazitară a eliminării căldurii. Prin urmare, un inginer competent, atunci când calculează un schimbător de căldură apă-apă, acordă o atenție specială redundanței suplimentare a suprafeței de schimb de căldură. Calculul de verificare se efectuează, de asemenea, pentru a vedea cum va funcționa echipamentul selectat în alte moduri secundare. De exemplu, în aparatele de aer condiționat centrale (unități de alimentare cu aer), primul și al doilea încălzitor de încălzire, utilizat în sezonul rece, sunt adesea folosite vara pentru a răci aerul care intră prin furnizarea de apă rece tuburilor schimbătorului de căldură de aer. Cum vor funcționa și ce parametri vor da, vă permite să evaluați calculul verificării.

Metoda de calcul a schimbătorului de căldură (suprafața)

Deci, am calculat parametri precum cantitatea de căldură (Q) și coeficientul de transfer de căldură (K). Pentru calculul final, veți avea nevoie în plus de o diferență de temperatură (tav) și un coeficient de transfer de căldură.

Formula finală pentru calcularea unui schimbător de căldură cu plăci (suprafața de transfer a căldurii) arată astfel:

În această formulă:

• valorile Q și K sunt descrise mai sus;
• valoarea tav (diferența medie de temperatură) se obține conform formulei (media aritmetică sau media logaritmică);
• coeficienții de transfer de căldură sunt obținuți în două moduri: fie folosind formule empirice, fie prin numărul Nusselt (Nu) folosind ecuații de similaritate.

Calcule de cercetare

Calculele de cercetare ale TOA sunt efectuate pe baza rezultatelor obținute ale calculelor termice și de verificare. De regulă, acestea sunt necesare pentru efectuarea celor mai recente modificări la proiectarea aparatului proiectat. Acestea sunt, de asemenea, efectuate pentru a corecta orice ecuații stabilite în modelul de calcul implementat TOA, obținut empiric (conform datelor experimentale). Efectuarea calculelor de cercetare implică zeci și uneori sute de calcule conform unui plan special elaborat și implementat în producție conform teoriei matematice a planificării experimentelor. Conform rezultatelor, se relevă influența diferitelor condiții și mărimi fizice asupra indicatorilor de performanță ai TOA.

Alte calcule

Când calculați aria schimbătorului de căldură, nu uitați de rezistența materialelor. Calculele de rezistență TOA includ verificarea unității proiectate pentru tensiune, torsiune, pentru aplicarea momentelor maxime de funcționare admise la piesele și ansamblurile viitorului schimbător de căldură. Cu dimensiuni minime, produsul trebuie să fie durabil, stabil și să garanteze o funcționare sigură în diverse, chiar și în cele mai stresante condiții de operare.

Calculul dinamic este efectuat pentru a determina diferitele caracteristici ale schimbătorului de căldură la moduri variabile de funcționare a acestuia.

Schimbătoare de căldură tub-în-tub

Să luăm în considerare cel mai simplu calcul al unui schimbător de căldură țeavă în țeavă. Structural, acest tip de TOA este simplificat pe cât posibil. De regulă, un agent de răcire fierbinte este introdus în conducta interioară a aparatului pentru a minimiza pierderile și un lichid de răcire este lansat în carcasă sau în conducta exterioară. Sarcina inginerului în acest caz se reduce la determinarea lungimii unui astfel de schimbător de căldură pe baza suprafeței calculate a suprafeței de schimb de căldură și a diametrelor date.

Ar trebui adăugat aici că conceptul de schimbător de căldură ideal este introdus în termodinamică, adică un aparat de lungime infinită, în care lichidele de răcire funcționează într-un contracurent, iar diferența de temperatură este declanșată complet între ele. Designul tub-în-tub se apropie cel mai mult de îndeplinirea acestor cerințe.Și dacă rulați lichidele de răcire într-un contracurent, atunci acesta va fi așa-numitul „contracurent real” (și nu fluxul încrucișat, ca în placa TOA). Capul de temperatură este cel mai eficient declanșat cu o astfel de organizare a mișcării. Cu toate acestea, atunci când calculați un schimbător de căldură țeavă în țeavă, trebuie să fiți realist și să nu uitați de componenta logistică, precum și de ușurința instalării. Lungimea autocamionului este de 13,5 metri și nu toate încăperile tehnice sunt adaptate la deraparea și instalarea echipamentelor de această lungime.

Schimbător de căldură pentru sistemul de încălzire. 5 sfaturi pentru o selecție corectă.

Un schimbător de căldură pentru încălzire este un echipament în care are loc schimbul de căldură între o încălzire și un purtător de căldură încălzit. Mediul de încălzire provine dintr-o sursă de căldură, care este o rețea de încălzire sau un cazan. Lichidul de răcire încălzit circulă între schimbătorul de căldură și dispozitivele de încălzire (radiatoare, încălzire prin pardoseală etc.)

Sarcina acestui schimbător de căldură este de a transfera căldura de la o sursă de căldură la dispozitivele de încălzire care încălzesc direct camera. Circuitul sursei de căldură și circuitul consumatorului de căldură sunt separate hidraulic - suporturile de căldură nu se amestecă. Cel mai adesea, amestecurile de apă și glicol sunt utilizate ca purtători de căldură de lucru.

Principiul de funcționare al unui schimbător de căldură cu plăci pentru încălzire este destul de simplu. Luați în considerare un exemplu în care sursa de căldură este un cazan de apă caldă. În cazan, mediul de încălzire se încălzește la o temperatură prestabilită, apoi pompa de circulație furnizează acest lichid de răcire schimbătorului de căldură cu plăci. Schimbătorul de căldură cu plăci este format dintr-un set de plăci. Agentul de răcire pentru încălzire, care curge prin canalele plăcii pe o parte, își transferă căldura către agentul de răcire încălzit, care curge din cealaltă parte a plăcii. Ca rezultat, agentul de răcire încălzit își mărește temperatura până la valoarea calculată și intră în dispozitivele de încălzire (de exemplu, calorifere), care deja degajă căldură în camera încălzită.

Pentru orice cameră cu încălzire cu apă caldă, schimbătorul de căldură este o verigă importantă în sistem. Prin urmare, acest echipament a găsit o largă aplicare în instalarea punctelor de încălzire, încălzirii aerului, încălzirii caloriferelor, încălzirii prin pardoseală etc.

Primul pas în proiectarea unui sistem de încălzire este determinarea sarcinii de încălzire, adică ce putere avem nevoie de o sursă de căldură. Sarcina de încălzire este determinată în funcție de suprafața și volumul clădirii, luând în considerare pierderea de căldură a clădirii prin toate structurile de închidere. În situații simple, puteți utiliza o regulă simplificată - 1 kW este necesar pentru 10m2 de suprafață. de putere, cu pereți standard și o înălțime a tavanului de 2,7 m. Mai mult, este necesar să se determine programul în funcție de care va funcționa sursa noastră de căldură (cazan). Aceste date sunt indicate în pașaportul cazanului, de exemplu, alimentarea cu lichid de răcire este de 90 ° C și returul de lichid de răcire este de 70 ° C. Ținând cont de temperatura mediului de încălzire, putem seta temperatura mediului de încălzire încălzit - 80C. Cu această temperatură, va intra în dispozitivele de încălzire.

Un exemplu de calcul al unui schimbător de căldură de încălzire

Deci, aveți sarcina de încălzire și temperaturile circuitelor de încălzire și încălzire. Aceste date sunt deja suficiente pentru ca un specialist să poată calcula un schimbător de căldură pentru sistemul dvs. de încălzire. Vrem să oferim câteva sfaturi, datorită cărora ne puteți furniza informații tehnice mai complete pentru calcul. Cunoscând toate subtilitățile sarcinii dvs. tehnice, vom putea oferi cea mai optimă variantă a schimbătorului de căldură.

1. Trebuie să știți dacă spațiile rezidențiale sau nerezidențiale trebuie încălzite?

1. Atunci când calitatea apei este slabă și există impurități în ea, care se așează pe suprafața plăcilor și afectează transferul de căldură.Ar trebui să țineți cont de marja (10% -20%) de pe suprafața schimbătorului de căldură, acest lucru va crește prețul schimbătorului de căldură, dar veți putea opera schimbătorul de căldură în mod normal, fără a plăti în exces pentru lichidul de răcire pentru încălzire.

1. Atunci când calculați, trebuie să știți și ce tip de sistem de încălzire va fi utilizat. De exemplu, pentru o podea caldă, lichidul de răcire încălzit are o temperatură de 35-45C, pentru încălzirea radiatorului 60C-90C.

1. Care va fi sursa de căldură - cazanul propriu sau rețelele de încălzire?

1. Aveți de gând să creșteți în continuare capacitatea schimbătorului de căldură? De exemplu, intenționați să finalizați clădirea, iar zona încălzită va crește.

Acestea sunt câteva exemple de schimbătoare de căldură cu plăci de preț și de plumb furnizate clienților noștri în 2019.

1. Schimbător de căldură cu plăci НН 04, preț - 19.200 ruble, timp de producție 1 zi. Putere - 15 kW. Circuit de încălzire - 105C / 70C Circuit încălzit - 60C / 80C

2. Schimbător de căldură cu plăci НН 04, preț - 22.600 ruble, timp de producție 1 zi. Putere - 30 kW. Circuit de încălzire - 105C / 70C Circuit încălzit - 60C / 80C

3. Schimbător de căldură cu plăci НН 04, preț - 32.500 ruble, timp de producție 1 zi. Putere - 80 kW. Circuit de încălzire - 105C / 70C Circuit încălzit - 60C / 80C

4. Schimbător de căldură cu plăci НН 14, preț - 49 800 ruble, timp de producție 1 zi. Putere - 150 kW. Circuit de încălzire - 105C / 70C Circuit încălzit - 60C / 80C

5. Schimbător de căldură cu plăci nn 14, preț - 63.000 ruble, timp de producție 1 zi. Putere - 300 kW. Circuit de încălzire - 105C / 70C Circuit încălzit - 60C / 80C

6. Schimbător de căldură cu plăci НН 14, preț - 83.500 ruble, timp de producție 1 zi. Putere - 500 kW. Circuit de încălzire - 105C / 70C Circuit încălzit - 60C / 80C

Schimbătoare de căldură cu coajă și tuburi

Prin urmare, foarte des calculul unui astfel de aparat se scurge ușor în calculul unui schimbător de căldură cu coajă și tub. Acesta este un aparat în care un pachet de țevi este situat într-o singură carcasă (carcasă), spălată de diferiți agenți de răcire, în funcție de scopul echipamentului. De exemplu, în condensatoare, agentul frigorific este introdus în mantaua și apa în țevi. Cu această metodă de mișcare a mediilor, este mai convenabil și mai eficient să controlați funcționarea aparatului. În evaporatoare, dimpotrivă, agentul frigorific fierbe în tuburi și, în același timp, acestea sunt spălate de lichidul răcit (apă, saramură, glicoli etc.). Prin urmare, calculul unui schimbător de căldură cu coajă și tub este redus la minimizarea dimensiunii echipamentului. În timp ce se joacă cu diametrul carcasei, diametrul și numărul țevilor interioare și lungimea aparatului, inginerul atinge valoarea calculată a suprafeței schimbului de căldură.

Calculul schimbătorilor de căldură și diverse metode de compilare a unui bilanț de căldură

La calcularea schimbătorilor de căldură, pot fi utilizate metode interne și externe de compilare a unui bilanț de căldură. Metoda internă utilizează valori ale capacității termice. Cu metoda externă, se utilizează valorile entalpiei specifice.

Atunci când se utilizează metoda internă, sarcina de căldură este calculată folosind diferite formule, în funcție de natura proceselor de schimb de căldură.

Dacă schimbul de căldură are loc fără transformări chimice și de fază și, în consecință, fără eliberarea sau absorbția căldurii.

În consecință, sarcina de căldură este calculată prin formulă

Dacă în procesul de schimb de căldură se produce condensarea vaporilor sau evaporarea lichidului, au loc reacții chimice, atunci se folosește o altă formă pentru a calcula echilibrul termic.

Atunci când se utilizează o metodă externă, echilibrul de căldură se calculează pe baza faptului că o cantitate egală de căldură intră și iese din schimbătorul de căldură pentru o anumită unitate de timp. Dacă metoda internă folosește date despre procesele de schimb de căldură din unitate în sine, atunci metoda externă folosește date de la indicatori externi.

Pentru a calcula bilanțul termic folosind metoda externă, se folosește formula.

Q1 înseamnă cantitatea de căldură care intră și iese din unitate pe unitate de timp. Aceasta înseamnă entalpia substanțelor care intră și ies din unitate.

De asemenea, puteți calcula diferența de entalpii pentru a stabili cantitatea de căldură care a fost transferată între diferite medii. Pentru aceasta, se folosește o formulă.

Dacă, în procesul de schimb de căldură, au avut loc transformări chimice sau de fază, se folosește formula.

Schimbătoare de căldură cu aer

Unul dintre cele mai comune schimbătoare de căldură de astăzi sunt schimbătoarele de căldură tubulare cu aripioare. Sunt numite și bobine. Oriunde nu sunt instalate, începând de la unități fan coil (de la engleza fan + coil, adică "fan" + "coil") în blocurile interne ale sistemelor split și se termină cu recuperatoare gigant de gaze arse (extracția căldurii din gazele arse fierbinți și transferați-l pentru necesități de încălzire) în centrale termice la CET. De aceea, proiectarea unui schimbător de căldură cu bobină depinde de aplicația în care schimbătorul de căldură va intra în funcțiune. Răcitoarele de aer industriale (VOP), instalate în camere de congelare a cărnii, în congelatoare cu temperaturi scăzute și la alte obiecte de refrigerare a alimentelor, necesită anumite caracteristici de proiectare în performanța lor. Distanța dintre lamele (aripioarele) ar trebui să fie cât mai mare posibil pentru a crește timpul de funcționare continuă între ciclurile de dezghețare. Evaporatoarele pentru centrele de date (centre de procesare a datelor), dimpotrivă, sunt făcute cât mai compacte posibil, reducând spațiul la minimum. Astfel de schimbătoare de căldură funcționează în „zone curate” înconjurate de filtre fine (până la clasa HEPA), prin urmare, un astfel de calcul al schimbătorului de căldură tubular se efectuează cu accent pe reducerea dimensiunii.

Schimbătoare de căldură cu plăci

În prezent, schimbătoarele de căldură cu plăci au o cerere stabilă. Conform designului lor, acestea sunt complet pliabile și semi-sudate, brazate cu cupru și brazate cu nichel, sudate și brazate prin metoda de difuzie (fără lipire). Proiectarea termică a unui schimbător de căldură cu plăci este suficient de flexibilă și nu este deosebit de dificilă pentru un inginer. În procesul de selecție, puteți juca cu tipul de plăci, adâncimea de perforare a canalelor, tipul de nervuri, grosimea oțelului, diferite materiale și, cel mai important - numeroase modele standard de dispozitive de dimensiuni diferite. Astfel de schimbătoare de căldură sunt scăzute și late (pentru încălzirea cu abur a apei) sau ridicate și înguste (schimbătoare de căldură de separare pentru sistemele de aer condiționat). Sunt adesea folosite pentru medii de schimbare de fază, adică ca condensatoare, evaporatoare, supraîncălzitoare, precondensatoare etc. Este puțin mai dificil să se efectueze calculul termic al unui schimbător de căldură care funcționează conform unei scheme bifazice decât un lichid - schimbător de căldură lichid, dar pentru un inginer cu experiență, această sarcină este rezolvabilă și nu deosebit de dificilă. Pentru a facilita astfel de calcule, proiectanții moderni folosesc baze de calculatoare inginerești, unde puteți găsi o mulțime de informații necesare, inclusiv diagrame ale stării oricărui agent frigorific în orice scanare, de exemplu, programul CoolPack.

Calculul unui schimbător de căldură cu plăci

În primul rând, vom lua în considerare ce sunt schimbătoarele de căldură și apoi vom lua în considerare formulele pentru calcularea schimbătorilor de căldură. Și tabele ale diferitelor schimbătoare de căldură după capacitate.

Schimbător de căldură brazat AlfaLaval - nedepartabil!

AlfaLaval - Demontabil cu garnituri de cauciuc

Scopul principal al acestui tip de schimbător de căldură este transferul instantaneu de temperatură de la un circuit independent la altul. Acest lucru face posibilă obținerea căldurii de la încălzirea centrală la propriul sistem de încălzire independent. De asemenea, face posibilă primirea de apă caldă.

Există schimbătoare de căldură pliabile și non-pliabile! AlfaLaval

- Producție rusă!

Schimbător de căldură brazat AlfaLaval - nedepartabil!

Proiecta

Schimbătoarele de căldură din oțel inoxidabil brazat nu necesită garnituri sau plăci de presiune. Lipirea conectează plăcile în siguranță la toate punctele de contact pentru o eficiență optimă a transferului de căldură și o rezistență ridicată la presiune. Designul plăcilor este conceput pentru o durată lungă de viață. PPT-urile sunt foarte compacte, deoarece transferul de căldură are loc prin aproape tot materialul din care sunt fabricate. Sunt ușoare și au un volum intern mic. Alfa Laval oferă o gamă largă de dispozitive care pot fi întotdeauna adaptate cerințelor specifice ale clienților. Orice probleme legate de schimbul de căldură sunt rezolvate de PPH în cel mai eficient mod din punct de vedere economic.

Material

Schimbătorul de căldură cu plăci brazate constă din plăci subțiri din oțel inoxidabil ondulate, sudate la vid împreună folosind cupru sau nichel ca lipire. Schimbătoarele de căldură brazate cu cupru sunt utilizate cel mai adesea în sistemele de încălzire sau de climatizare, în timp ce schimbătoarele de căldură brazate cu nichel sunt destinate în principal industriei alimentare și pentru manipularea lichidelor corozive.

Protecție la amestecare

În cazurile în care regulile de funcționare sau din alte motive necesită o siguranță sporită, puteți utiliza modelele brevetate ale schimbătoarelor de căldură brazate cu pereți dubli. La aceste schimbătoare de căldură, cele două medii sunt separate una de cealaltă printr-o placă dublă din oțel inoxidabil. În cazul unei scurgeri interne, acesta poate fi văzut pe exteriorul schimbătorului de căldură, dar amestecarea mediului în orice caz nu va avea loc.

AlfaLaval - Demontabil cu garnituri de cauciuc

Schimbător de căldură: Lichid - lichid

1 placă; 2 șuruburi; 3,4-plăci masive față și spate; Țevi cu 5 ramuri pentru conectarea circuitului de încălzire; Țevi cu 6 ramuri pentru conectarea conductelor sistemului de încălzire.

Programare

Obțineți un circuit de încălzire separat (independent) închis al sistemului de încălzire, în timp ce primiți numai energie termică. Debitul și presiunea nu sunt transmise. Energia termică este transferată datorită transferului de temperatură de către plăcile de transfer de căldură pe diferite laturi ale cărora curge un agent de răcire (degajând căldură și primind căldură). Acest lucru face posibilă izolarea sistemului dvs. de încălzire de rețeaua centrală de încălzire. Pot exista și alte sarcini.

1-conductă de alimentare pentru alimentarea cu căldură; 2-conducta de retur pentru degajarea caldurii; 3-țeavă de retur pentru primirea căldurii; 4-conductă de alimentare pentru primirea căldurii; 5 canale pentru primirea căldurii; 6 canale pentru degajarea căldurii. Săgețile indică direcția de mișcare a lichidului de răcire.

Rețineți că există alte modificări ale schimbătoarelor de căldură în care conductele unui circuit nu traversează diagonal, ci rulează vertical!

Schema sistemului de încălzire

Fiecare schimbător de căldură cu plăci are valorile necesare pentru calcul.

Eficiența (eficiența) schimbătorului de căldură poate fi găsită prin formulă

În practică, aceste valori sunt de 80-85%.

Care ar trebui să fie costurile prin schimbătorul de căldură?

Luați în considerare schema

Există două circuite independente pe părțile opuse ale schimbătorului de căldură, ceea ce înseamnă că debitele acestor circuite pot fi diferite.

Pentru a găsi costurile, trebuie să știți câtă energie termică este necesară pentru încălzirea celui de-al doilea circuit.

De exemplu, va fi de 10 kW.

Acum trebuie să calculați aria necesară a plăcilor pentru transferul energiei termice folosind această formulă

Coeficientul total de transfer termic

Pentru a rezolva problema, trebuie să vă familiarizați cu unele tipuri de schimbătoare de căldură și, pe baza lor, să analizați calculele acestor schimbătoare de căldură.

Sfat!

Nu veți putea calcula independent schimbătorul de căldură dintr-un singur motiv. Toate datele care caracterizează schimbătorul de căldură sunt ascunse persoanelor neautorizate. Este dificil să găsești coeficientul de transfer de căldură din debitul real! Și dacă debitul este în mod deliberat mic, atunci eficiența schimbătorului de căldură nu va fi suficientă!

O creștere a puterii cu o scădere a debitului duce la o creștere a schimbătorului de căldură în sine de 3-4 ori în numărul de plăci.

Fiecare producător de schimbătoare de căldură are un program special care selectează un schimbător de căldură.

Cu cât este mai mare coeficientul de transfer de căldură, cu atât acest coeficient devine mai rapid din cauza depunerilor de scară!

Recomandări pentru selectarea PHE în proiectarea instalațiilor de alimentare cu căldură

Despre ce tac producătorii de schimbătoare de căldură? O contaminarea schimbătorilor de căldură

Coloana „Suport de căldură” - circuitul 1 al sursei de căldură.

Coloana „Mediu de încălzit” - circuitul 2.

Urmăriți la rezoluție înaltă!

Ca

Imparte asta

Comentarii (1) (+) [Citire / Adăugare]

Totul despre casa de la țară Curs de formare în domeniul alimentării cu apă. Alimentare automată cu apă cu propriile mâini. Pentru manechini. Defecțiuni ale sistemului automat de alimentare cu apă din puț. Fântâni de alimentare cu apă Reparați bine? Află dacă ai nevoie de ea! Unde să găuriți o fântână - în exterior sau în interior? În ce cazuri curățarea puțului nu are sens De ce pompele se blochează în puțuri și cum se previne așezarea conductei din fântână în casă 100% Protecția pompei împotriva funcționării uscate Curs de instruire pentru încălzire. Pardoseala de încălzire a apei, făcută de unul singur. Pentru manechini. Pardoseală cu apă caldă sub un strat laminat Curs video educațional: Pe CALCULURI HIDRAULICE ȘI DE CĂLDURĂ Încălzirea apei Tipuri de încălzire Sisteme de încălzire Echipamente de încălzire, baterii de încălzire Sistem de încălzire prin pardoseală Articol personal de încălzire prin pardoseală Principiu de funcționare și schema de funcționare a unei podele cu apă caldă instalarea materialelor de încălzire prin pardoseală pentru încălzirea prin pardoseală Tehnologia instalației de încălzire prin pardoseală Sistem de încălzire prin pardoseală Etapa de instalare și metode de încălzire prin pardoseală Tipuri de apă pentru încălzire prin pardoseală Totul despre purtătorii de căldură Antigel sau apă? Tipuri de purtători de căldură (antigel pentru încălzire) Antigel pentru încălzire Cum se diluează corect antigelul pentru un sistem de încălzire? Detectarea și consecințele scurgerilor de lichid de răcire Cum se alege boilerul de încălzire potrivit Pompa de căldură Caracteristicile unei pompe de căldură Principiul de funcționare al pompei de căldură Despre radiatoarele de încălzire Modalități de conectare a radiatoarelor. Proprietăți și parametri. Cum se calculează numărul de secțiuni ale radiatorului? Calculul puterii de căldură și a numărului de radiatoare Tipuri de radiatoare și caracteristicile acestora Alimentare autonomă cu apă Schemă autonomă de alimentare cu apă Dispozitiv Curățare bine pentru bricolaj Experiența instalatorului Conectarea unei mașini de spălat Materiale utile Reductor de presiune a apei Hidroacumulator. Principiul de funcționare, scopul și setarea. Supapă de eliberare automată a aerului Supapă de echilibrare Supapă de trecere Supapă cu trei căi Supapă cu trei căi cu servomotor ESBE Termostat radiator Servomotorul este colector. Reguli de alegere și conexiune. Tipuri de filtre de apă. Cum se alege un filtru de apă pentru apă. Osmoză inversă Filtru bazin Supapă de reținere Supapă de siguranță Unitate de amestecare. Principiul de funcționare. Scop și calcule. Calculul unității de amestecare CombiMix Hydrostrelka. Principiul de funcționare, scopul și calculele. Cazan de încălzire indirectă acumulativ. Principiul de funcționare. Calculul unui schimbător de căldură cu plăci Recomandări pentru selectarea PHE în proiectarea obiectelor de alimentare cu căldură Contaminarea schimbătoarelor de căldură Încălzitor de apă indirect Filtru magnetic - protecție împotriva scării Încălzitoare cu infraroșu Radiatoare. Proprietăți și tipuri de dispozitive de încălzire.Tipuri de țevi și proprietățile lor Instrumente indispensabile pentru instalații sanitare Povești interesante O poveste groaznică despre un instalator negru Tehnologii de purificare a apei Cum se alege un filtru pentru purificarea apei Gândire la canalizare Instalații de tratare a apelor uzate ale unei case rurale Sfaturi pentru instalații sanitare Cum se evaluează calitatea încălzirii dvs. si sistem sanitar? Recomandări profesionale Cum să alegeți o pompă pentru o fântână Cum să echipați corect o fântână Alimentarea cu apă a unei grădini Cum să alegeți un încălzitor de apă Un exemplu de instalare a echipamentului pentru o fântână Recomandări pentru un set complet și instalarea pompelor submersibile Ce tip de alimentare cu apă acumulator de ales? Ciclul apei în apartament, conducta de scurgere Sângerarea aerului din sistemul de încălzire Tehnologia hidraulică și de încălzire Introducere Ce este calculul hidraulic? Proprietățile fizice ale lichidelor Presiunea hidrostatică Să vorbim despre rezistențele la trecerea lichidului în conducte Moduri de mișcare a fluidului (laminare și turbulente) Calcul hidraulic pentru pierderea de presiune sau modul de calculare a pierderilor de presiune într-o conductă Rezistență hidraulică locală Calculul profesional al diametrului conductei utilizând formule pentru alimentarea cu apă Cum se alege o pompă conform parametrilor tehnici Calcul profesional al sistemelor de încălzire a apei. Calculul pierderii de căldură în circuitul de apă. Pierderi hidraulice într-o țeavă ondulată Inginerie termică. Discursul autorului. Introducere Procese de transfer de căldură T conductivitatea materialelor și pierderea de căldură prin perete Cum pierdem căldura cu aerul obișnuit? Legile radiației termice. Căldură radiantă. Legile radiației termice. Pagina 2. Pierderea de căldură prin fereastră Factorii pierderii de căldură la domiciliu Începeți propria afacere în domeniul sistemelor de alimentare cu apă și încălzire Întrebare privind calculul hidraulic Constructor de încălzire a apei Diametrul conductelor, debitul și debitul lichidului de răcire. Calculăm diametrul conductei pentru încălzire Calculul pierderii de căldură prin radiator Puterea radiatorului de încălzire Calculul puterii radiatorului. Standardele EN 442 și DIN 4704 Calculul pierderilor de căldură prin structuri închise Găsiți pierderile de căldură prin pod și aflați temperatura din pod Selectați o pompă de circulație pentru încălzire Transferul de energie termică prin conducte Calculul rezistenței hidraulice în sistemul de încălzire Distribuția debitului și căldură prin conducte. Circuite absolute. Calculul unui sistem complex de încălzire asociat Calculul încălzirii. Mitul popular Calculul încălzirii unei ramuri de-a lungul lungimii și CCM Calculul încălzirii. Selectarea pompei și a diametrelor Calculul încălzirii. Calcul de incalzire cu doua conducte. Calcul secvențial cu o singură conductă a încălzirii. Dublă conductă asociată Calculul circulației naturale. Presiunea gravitațională Calculul ciocanului de apă Câtă căldură este generată de țevi? Asamblăm o cameră de cazan de la A la Z ... Calcul sistem de încălzire Calculator online Program pentru calculul Pierderii de căldură dintr-o cameră Calcul hidraulic al conductelor Istoricul și capacitățile programului - introducere Cum se calculează o ramură în program Calculul unghiului CCM de ieșire Calculul CCM al sistemelor de încălzire și alimentare cu apă Ramificarea conductei - calcul Cum se calculează în program sistemul de încălzire cu o conductă Cum se calculează un sistem de încălzire cu două conducte în program Cum se calculează debitul unui radiator într-un sistem de încălzire din program Recalcularea puterii radiatoarelor Cum se calculează un sistem de încălzire asociat cu două țevi în program. Bucla Tichelman Calculul unui separator hidraulic (săgeată hidraulică) în program Calculul unui circuit combinat de sisteme de încălzire și alimentare cu apă Calculul pierderii de căldură prin structuri închise Pierderi hidraulice într-o țeavă ondulată Calcul hidraulic în spațiul tridimensional Interfață și control în program Trei legi / factori pentru selectarea diametrelor și pompelor Calculul alimentării cu apă cu pompă autoamorsantă Calculul diametrelor din alimentarea centrală cu apă Calculul alimentării cu apă a unei case private Calculul unei săgeți hidraulice șicolector Calculul Săgeți hidro cu multe conexiuni Calculul a două cazane într-un sistem de încălzire Calculul unui sistem de încălzire cu o conductă Calculul unui sistem de încălzire cu două conducte Calculul unei bucle Tichelman Calculul unei distribuții a fasciculului cu două conducte Calculul unei conducte cu două conducte sistem de încălzire verticală Calculul unui sistem de încălzire verticală cu o singură conductă Calculul unei podele de apă caldă și a unităților de amestecare Recircularea apei calde Reglarea echilibrării radiatoarelor Calculul încălzirii cu circulație naturală Distribuția radială a sistemului de încălzire Bucla Tichelman - două conducte asociate Calcul hidraulic a două cazane cu săgeată hidraulică Sistem de încălzire (nu standard) - O altă schemă de conducte Calcul hidraulic de săgeți hidraulice cu mai multe conducte Sistem de încălzire mixt cu radiatoare - trecere din fundături Termoreglare a sistemelor de încălzire Ramificare a conductei - calcul de calcul pentru ramificarea conductă Calculul pompei pentru alimentarea cu apă Calculul contururilor podelei de apă caldă Calcul hidraulic despre Incalzi. Sistem cu o singură conductă Calcul hidraulic al încălzirii. Versiune bugetară a unui sistem de încălzire cu o singură conductă a unei case private Calculul unei mașini de spălat accelerație Ce este un CCM? Calculul sistemului de încălzire gravitațională Constructor de probleme tehnice Extinderea țevii Cerințe SNiP GOST Cerințe pentru camera cazanului Întrebare către instalator Legături utile instalator - Instalator - RĂSPUNSURI !!! Probleme de locuințe și comunale Lucrări de instalare: Proiecte, diagrame, desene, fotografii, descrieri. Dacă v-ați săturat să citiți, puteți viziona o colecție video utilă despre alimentarea cu apă și sistemele de încălzire