Як правильно підібрати теплообмінник?

Завдання

Правильний підбір моделі теплообмінного апарату складається з чотирьох пунктів:

  • Визначення завдання, яку буде вирішувати теплообмінник
  • Визначення технічних умов експлуатації
  • Розрахунок теплообмінного апарату
  • Підбір конкретної моделі, що підходить під розрахункові параметри

Основне призначення теплообмінного апарату – це передача енергії (тепла) одного середовища інший без змішування. Тому, в першу чергу, визначте, що ви хочете зробити з цільовим середовищем – охолодити або нагріти. Де він буде працювати: опалення, водопостачання, кондиціонування? Крім того, необхідно врахувати де буде використовуватися агрегат. Після цього переходять до визначення технічних умов використання обладнання.

Умови експлуатації

Тип середовища

Зверніть увагу на типи, які використовуються для конкретних середовищ. Що це: пар, вода, нафта, газ, етиленгліколь або щось ще? Структура теплоносія буде впливати на розрахунки і подальший підбір пристрою, так як агресивні речовини вимагають більш високих характеристик міцності теплообмінника.
Температури середовищ на виходах і входах теплообмінника

Температура на входах і виходах теплообмінного апарату

На схемі видно, як теплоносій надходить в теплообмінний апарат (t1) і, віддавши частину тепла теплоспоживачів, який також входить в теплообмінник (t3), на виході має змінилася температуру (t2).
Допустимі втрати по напору води, що нагрівається і охолоджується боку.

Температура на вході і виході теплообмінника.

Допустимі втрати по напору

Через конструкційні особливості теплообмінника, при проходженні через нього робочого середовища відбувається падіння тиску. Технологічні процеси, в яких використовуються теплообмінні апарати, вкрай вимогливі до даної характеристики. Наприклад, занадто велике падіння тиску рідини не дозволить піднімати її на верхні поверхи житлового будинку.

Максимальна робоча температура

Логічно, що чим вище температура всередині пристрою, тим жорсткіші вимоги пред’являються до конструкційних особливостей теплообмінного апарату і матеріалів, які використовуються в ньому.

Максимальний робочий тиск

Аналогічно до попереднього пункту, оскільки високі температури і тиск усередині теплообмінника вимагають використання більш міцних матеріалів.

Теплове навантаження

Здатність теплообмінного апарату передати кількість енергії (тепла) від одного середовища інший. В кінцевому підсумку впливає на габарити теплообмінника, а значить обмежує вибір конкретних моделей.
розрахунок

Спираючись на дані, отримані при визначенні технічних умов експлуатації, проводиться розрахунок теплообмінника.

Види розрахунку:

  • тепловий
  • механічний
  • розрахунок температурних напружень
  • компоновочний
  • гідравлічний
  • конструктивний
  • міцнісний
  • перевірочний

Детально про кожен вид розрахунку в наступних статтях.

Підбір теплообмінника

На підставі проведених розрахунків, які ми зазначили вище – на виході отримуємо набір параметрів і їх значень, наприклад, швидкість течії води в трубах, їх діаметр, площа теплообміну і т.д.

Далі переходимо до підбору апарату, який підходить під розрахунок. Провести підбір моделі теплообмінника точно і швидко дозволяє спеціальне програмне забезпечення від провідних виробників теплообмінних апаратів: SECESPOL, Рідан, Alfa Laval, GEA і т.д.

Leave a Reply

прочистить засор в раковине