Jak vypočítat výkon tepelného výměníku?

Kotelny Topení Mini tepelné elektrárny Komíny Plynové pístové elektrárny Potrubí Deskové výměníky tepla Uljanovsk Inženýrské systémy

ZAVOLEJTE (8422) 44-75-75

NEBO ZAŠLETE DOTAZNÍK E-MAILEM

Vážení návštěvníci stránek, pokud narazíte na nějaké potíže při vyplňování dotazníků

Můžete vyplnit pouze kontaktní údaje.

CO POTŘEBUJETE PRO VÝPOČET CENY VÝMĚNÍKU ZDARMA?

Chcete-li vypočítat typ a cenu deskového výměníku tepla, musíte poskytnout počáteční údaje pro výpočet:

1. Typ prostředí (příklad voda-voda, pára-voda, olej-voda)
2. Tepelné zatížení (Gcal/h) nebo moc (kW)
3. Hmotnostní průtok (t/h) – pokud není známé tepelné zatížení
4. Teplota média na vstupu do výměníku °С (na teplé i studené straně)
5. Teplota média na výstupu z výměníku °С (na teplé i studené straně)

KDE ZÍSKAT ZDROJOVÁ ÚDAJE?

Pro výpočet můžete vzít počáteční data:

1. z technických podmínek (TU) vydaných organizací zásobování teplem
2. z dohody s organizací zásobování teplem
3. z technických specifikací (TOR) od Ch. inženýr, technolog

VÍCE O VÝCHOZÍCH ÚDAJÍCH:

1. Teplota na vstupu a výstupu obou okruhů.

Například u kotlových zařízení nesmí vstupní teplota překročit 55°C a teplotní rozdíl (LMTD) nesmí překročit 10°C. A čím je rozdíl vyšší, tím je zařízení kompaktnější a levnější.

2. Maximální přípustná provozní teplota, tlak média.

Jsou určeny projektem a ovlivňují cenu deskového výměníku (čím nižší jsou tyto parametry, tím nižší je cena zařízení).

3. Hmotnostní průtok (m) pracovního média v obou okruzích (kg/s, kg/h).

Jinými slovy, jedná se o propustnost jednotky. Často je znám pouze objemový průtok vody (měřený v m3/h, l/min), což může být například parametr uvedený na již zakoupeném hydraulickém čerpadle. Pro výpočet hmotnostního průtoku budete muset vynásobit objemový průtok hustotou pracovního média (pro studenou vodu z centrální sítě je rovna 0.99913 a může se lišit v závislosti na teplotě).

4. Tepelný výkon (P, kW).

Charakterizuje množství tepla, které musí výměník tepla odevzdat. Pokud jsou známy všechny výše uvedené parametry, lze tepelné zatížení snadno určit podle vzorce:

P = m * cp *δt, kde m je průtok média, cp je měrná tepelná kapacita (pro vodu ohřátou na 20 stupňů je rovna 4,182 kJ/(kg *°C)), δt je rozdíl teplot na vstupu a výstupu jednoho okruhu ( t1 – t2).

5. Další charakteristiky.

Při vyplňování dotazníku pro výpočet výměníku tepla je vhodné uvést řadu dalších charakteristik:

• typ a viskozita pracovního média (ovlivní výběr materiálu pro desky);
• průměrný teplotní rozdíl LMTD (vypočteno vzorcem ΔT1 – ΔT2/( In ΔT1/ ΔT2), kde ΔT1 = T1 (vstupní teplota horkého okruhu) – T4 (výstup horkého okruhu) a ΔT2 = T2 (vstup studeného okruhu) – T3 (výstup studený okruh);
• znečištění životního prostředí (R) – je zřídka zohledněno při výpočtu deskových výměníků tepla, ovlivňuje teplosměnnou plochu a je zapotřebí pouze ve zvláštních případech (u systémů ústředního vytápění se tento parametr nebere v úvahu).

Kterákoli z uvedených vlastností může výrazně ovlivnit konstrukci a cenu deskového výměníku tepla. A cílem tepelně technických výpočtů je vybrat optimální teplosměnnou plochu pro budoucí zařízení (a podle toho i počet desek).

JAK DLOUHO BUDE VÝPOČET TRVAT?

Na základě obdržených výchozích dat bude provedena softwarová kalkulace ceny výměníku.

Obchodní nabídku s cenou a technickou kalkulací Vám zašleme do 24 hodin.

VÝPOČET DESKOVÉHO VÝMĚNÍKU: TEORETICKÉ ZÁKLADY

Při výpočtech zařízení se využívá základních znalostí zákonitostí přenosu tepla, zejména měrného tepla chemických a fázových přeměn, měrného tepelného obsahu (množství tepla potřebného k ohřátí jednoho kilogramu látky z OC0 na dané t0) a měrného tepla. tepelná kapacita (množství tepla potřebného k zahřátí na 1C0 1-tý kilogram látky).

Všechny jednotky se vyznačují parametry nezbytnými pro kvalitní výpočty, zejména:

1. EFEKTIVITA ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ SE VYPOČÍTÁ PODLE VZORCE:

V praxi tyto hodnoty zpravidla nepřesahují 80-85%.

2. NÁKLADY PROSTŘEDNICTVÍM ZAŘÍZENÍ PRO VÝMĚNU TEPLA

Na obou stranách jednotky jsou 2 na sobě nezávislé okruhy, což naznačuje, že průtoky každého okruhu se mohou lišit. Pro kalkulaci nákladů je nutné určit množství tepelné energie potřebné pro vytápění 2. okruhu. Vezměme si například 10 kW. Dále je třeba vypočítat plochu desek potřebnou pro přenos tepla. To se provádí podle vzorce:

TEPELNÝ VÝPOČET DESKOVÝCH VÝMĚNÍKŮ TEPLA

Tepelný výpočet PHE se provádí v následujícím pořadí:

1. Poměr počtu zdvihů pro ohřev X2 a ohřev X1 pro deskový výměník tepla se vypočítá podle vzorce:

V případě, kdy zdvihový poměr nepřesáhne 2, pak pro efektivní výměnu tepla (zvýšení rychlosti média) je vhodné použít symetrickou konfiguraci.

2. Při výpočtu musí požadovaná rychlost tekutiny v kanálech odpovídat GOST-15515. Na základě optimální rychlosti se určí požadovaný počet kanálů v ohřívaném médiu:

kde fk je průřez 1. interlaminárního kanálu.

3. Konfigurace ohřívače vody je symetrická, jinými slovy mgr. = mnagr. Celkový otevřený průřez kanálů v balení podél topného/topného média se určuje podle vzorce:

V tabulce musíte vybrat požadovanou velikost zařízení:

4. Dále musíte zjistit skutečnou rychlost ohřáté a topné vody v jednotce:

5. Pomocí vzorce určete součinitel prostupu tepla z topné vody do stěny trubky:

– kde A je koeficient, který závisí na typu desek.6. Koeficient absorpce tepla stěnami desky k ohřáté kapalině se vypočítá podle vzorce:

7. Součinitel prostupu tepla se vypočítá na základě vzorce:

8. Optimální topná plocha je určena vzorcem:

9. Počet tahů se vypočítá podle vzorce:

10. Skutečná topná plocha se vypočítá podle vzorce:

11. Tlaková ztráta se vypočítá podle vzorců:

Je zřejmé, že při stejných hodnotách teploty chladiva a tepelného toku je možné volit deskové výměníky tepla různých velikostí se stejným počtem desek a výrazně odlišným výpočtovým součinitelem prostupu tepla (Ko). Parametry Ko často závisí na přípustné tlakové ztrátě. Z toho vyplývá, že výměník s výpočtovým součinitelem prostupu tepla 6500 W/(m2*°C) bude mít 1.85krát větší povrch než jednotka s výpočtovým součinitelem prostupu tepla 3500 W/(m2*°C). ). V tomto případě budou náklady na první teplosměnné zařízení přibližně 1.5krát nižší.

Pájený deskový výměník tepla je monolitický, neoddělitelný design navržený pro práci s agresivními, viskózními médii, chladivy na bázi freonů. Protože pájený výměník tepla nelze modernizovat, je při výpočtu důležité správně určit technické, provozní a instalační vlastnosti zařízení.

Design talíře

Monolitický blok je sestaven z různého počtu desek. Parametry přenosu tepla desky závisí na umístění kanálů, kterými se chladicí kapalina pohybuje, a materiálu, ze kterého je vyrobena:

• Značení H – úhel mezi kanály je tupý, což zvyšuje turbulenci proudění a efektivní přenos tepla
• Značení L – úhel mezi kanály je ostrý, což snižuje tlakovou ztrátu ve výměníku tepla, turbulence a riziko vodních rázů
• Označení M – kombinace kanálů v ostrém a tupém úhlu. Toto uspořádání tlumí vysoké turbulence a tlakové ztráty při zachování vysoké rychlosti přenosu tepla

Při výpočtu pájených výměníků tepla se bere v úvahu označení desek v souladu s klasifikací pohybu chladicí kapaliny a přípustnou úrovní provozního a maximálního tlaku.

Způsob výpočtu

Pro výpočty potřebujete počáteční data tepelné nebo průmyslové, výrobní sítě:

• Výkon je celkové množství přijatého a přeneseného tepla. Stanoví se vynásobením průtoku, tepelné kapacity, teplotního rozdílu
• Teplota média na vstupech a výstupech tepelných okruhů
• Povolená tlaková ztráta průtoku chladiva v každém okruhu určuje rozměry výměníku, čím větší číslo, tím větší turbulence proudění a menší velikost výměníku bez snížení výkonu
• Maximální přípustná provozní teplota a tlak
• Průtok chladicí kapaliny – průtok výměníkem tepla. Určeno organizací zdrojů, specifikacemi pro připojení ke kotlům, čerpadlům, kompresorům, parogenerátorům a dalším zařízením

Pro některé výrobní procesy využívající viskózní média, oleje, je nutné sestrojit teplotní graf – indikace změn teploty chladiva v mezilehlých bodech výměníku.

Obecný princip výpočtu pájeného deskového výměníku tepla je podobný konstrukčním výpočtům pro deskové výměníky tepla s těsněním:

• Tepelné – údaje o průtoku chladiva, teplotní amplitudě, součiniteli prostupu tepla, provozním a maximálním zatížení
• Konstruktivní – určuje koeficienty prostupu tepla, průřez kanálu, požadovanou plochu desek výměníku tepla
• Hydraulické – tlakové a hlavové charakteristiky

Předběžné výpočty pájených výměníků tepla pomocí online kalkulátorů, kterých je na internetu mnoho, nemohou poskytnout přesné charakteristiky zařízení, protože výpočty berou v úvahu, že pracovním médiem je voda.

Vlastnosti výpočtu pájených deskových výměníků tepla

Protože pájené výměníky tepla jsou zařízení určená pro vysoké tlaky, teploty a použití médií s různou viskozitou, je problematické vypočítat jejich charakteristiky online.

Viskozita, hustota, teplotní koeficienty olejů, ropných produktů a freonů se výrazně liší. Proto je pro každý výrobní proces a typ chladicí kapaliny vyžadován individuální výpočet, který by měl vzít v úvahu několik důležitých bodů:

• Tlaková certifikace – 10, 16, 30 a 45 Bar – parametry běžných modelů od různých výrobců
• Provozní a mezní teplota – při hranici 200 stupňů pracuje zařízení nejúčinněji v rozsahu 150 – 190 stupňů
• Materiál desky – titan do agresivního prostředí, nerez – na kapaliny, páru
• Typ připojení desky – pájení mědí nebo niklem
• Plošná rezerva pro pravděpodobné znečištění (minimálně 30 procent) – neoddělitelný pájený výměník tepla, pokud je kvalita čištění chladicí kapaliny nízká, pak má tato rezerva kritický význam, ovlivňující frekvenci proplachování (servisu) a produktivitu
• Typ, velikost připojovacího potrubí

Manažeři společnosti vám pomohou vypočítat a vybrat optimální modely pájených výměníků tepla se zaměřením na technické vlastnosti konkrétní inženýrské sítě, provozní podmínky a režim, způsob instalace.