Varmeveksler til varmt vand fra opvarmning: hvad er det, hvordan man gør det selv til et privat hus, systemets princip

Beregning af varmeveksleren tager i øjeblikket ikke mere end fem minutter. Enhver organisation, der fremstiller og sælger sådant udstyr, giver som regel alle deres eget udvælgelsesprogram. Du kan downloade det gratis fra virksomhedens websted, ellers vil deres tekniker komme til dit kontor og installere det gratis. Men hvor korrekt er resultatet af sådanne beregninger, er det muligt at stole på det, og er producenten ikke snedig, når han kæmper i et udbud med sine konkurrenter? Kontrol af en elektronisk lommeregner kræver viden eller i det mindste en forståelse af beregningsmetoden for moderne varmevekslere. Lad os prøve at finde ud af detaljerne.

Hvad er en varmeveksler

Før vi beregner varmeveksleren, skal vi huske, hvilken slags enhed er det? Et varme- og masseudvekslingsapparat (aka en varmeveksler, aka en varmeveksler eller TOA) er en enhed til at overføre varme fra en varmebærer til en anden. Under processen med at ændre temperaturen på kølemidlet ændres deres tæthed og følgelig også massens indikatorer for stoffer. Derfor kaldes sådanne processer varme- og masseoverførsel.

Beregning af en pladevarmeveksler

Dataene for kølemidlet i det tekniske design af udstyret skal være kendt. Disse data skal omfatte: fysiske og kemiske egenskaber, gennemstrømningshastighed og temperaturer (indledende og endelige). Hvis dataene for en af ​​parametrene ikke er kendt, bestemmes det ved hjælp af termisk beregning.

Termisk beregning er beregnet til at bestemme enhedens hovedegenskaber, blandt hvilke: kølemiddelstrømningshastighed, varmeoverførselskoefficient, varmebelastning, gennemsnitlig temperaturforskel. Find alle disse parametre ved hjælp af varmebalance.

Lad os se på et eksempel på en generel beregning.

I varmevekslerapparatet cirkulerer varmeenergi fra en strøm til en anden. Dette sker under opvarmning eller køling.

Q = Qg = Qx

Q - den mængde varme, der transmitteres eller modtages af varmebæreren [W]

Hvor fra:

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

Hvor:

Gr, x - forbrug af varme og kolde varmebærere [kg / t] cr, x - varmekapacitet for varme og kolde varmebærere [J / kg · deg] tg, xn - starttemperaturen på varme og kolde varmebærere [° C] tr, x k - den endelige temperatur for varme og kolde varmeoverføringsmidler [° C]

På samme tid skal du huske, at mængden af ​​indkommende og udgående varme i høj grad afhænger af kølemiddelets tilstand. Hvis tilstanden er stabil under drift, foretages beregningen i henhold til formlen ovenfor. Hvis mindst et kølemiddel ændrer sin aggregeringstilstand, skal beregningen af ​​den indgående og udgående varme ske i henhold til nedenstående formel:

Q = Gcп (tп - tsat) + Gr + Gcк

Hvor:

r - kondensvarme [J / kg]; cn, k - specifik varmekapacitet for damp og kondensat [J / kg · deg] tк- kondensat temperatur ved apparatets udløb [° C].

Det første og tredje udtryk bør udelukkes fra højre side af formlen, hvis kondensatet ikke afkøles. Ved at ekskludere disse parametre har formlen følgende udtryk:

Qbjerge
= Qkond= Gr
Takket være denne formel bestemmer vi kølevæskens strømningshastighed:

Gbjerge
= Q / cbjerge(tgn- tgk) eller Gkold= Q / ckold(thk- thøne)
Formlen for strømningshastighed, hvis opvarmning sker med damp:

Gpair = Q / Gr

Hvor:

G - forbrug af den tilsvarende varmebærer [kg / t] Q - mængden af ​​varme [W]; fra - varmebærers specifikke varmekapacitet [J / kg · deg] r - kondensvarme [J / kg]; tg, xn - starttemperaturen på varme og kolde varmebærere [° C] tg, x k - sluttemperaturen på varme og kolde varmeoverføringsmidler [° C].

Hovedkraften ved varmeoverførsel er forskellen mellem dens komponenter. Dette skyldes det faktum, at passering af kølervæske, fremløbstemperaturen ændres, i forbindelse med dette ændres temperaturforskelindikatorerne også, så til beregninger er det værd at bruge gennemsnitsværdien. Temperaturforskellen i begge kørselsretninger kan beregnes ved hjælp af loggennemsnittet:

∆tav = (∆tb - ∆tm) / ln (∆tb / ∆tm) Hvor ∆tb, ∆tm- større og mindre gennemsnitstemperaturforskel mellem kølemidlet ved apparatets ind- og udløb. Bestemmelse med kryds og blandet strøm af varmebærere sker efter den samme formel med tilføjelse af en korrektionsfaktor ∆tav = ∆tavfref ... Varmeoverføringskoefficienten kan bestemmes som følger:

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

i ligningen:

δst- vægtykkelse [mm] λst- vægmaterialets varmeledningskoefficient [W / m · deg]; α1,2 - varmeoverførselskoefficienter på indersiden og ydersiden af ​​væggen [W / m2 · deg]; Rzag - vægkontamineringskoefficient.

Typer af varmeoverførsel

Lad os nu tale om typerne af varmeoverførsel - der er kun tre af dem. Stråling - overførsel af varme gennem stråling. Som et eksempel kan du tænke dig at solbade på stranden en varm sommerdag. Og sådanne varmevekslere kan endda findes på markedet (rørluftvarmer). Men ofte til opvarmning af boliger, værelser i en lejlighed køber vi olie eller elektriske radiatorer. Dette er et eksempel på en anden type varmeoverførsel - konvektion. Konvektion kan være naturlig, tvunget (udstødningshætte, og der er en recuperator i kassen) eller mekanisk induceret (f.eks. Med en ventilator). Sidstnævnte type er meget mere effektiv.

Den mest effektive måde at overføre varme på er imidlertid varmeledningsevne, eller, som det også kaldes, ledning (fra den engelske ledning - "ledning"). Enhver ingeniør, der skal foretage en termisk beregning af en varmeveksler, overvejer først og fremmest at vælge effektivt udstyr i de mindst mulige dimensioner. Og dette opnås netop på grund af varmeledningsevne. Et eksempel på dette er den mest effektive TOA i dag - pladevarmevekslere. Plade TOA er pr. Definition en varmeveksler, der overfører varme fra et kølemiddel til et andet gennem væggen, der adskiller dem. Det maksimalt mulige kontaktareal mellem to medier sammen med korrekt valgte materialer, pladens profil og deres tykkelse giver dig mulighed for at minimere størrelsen på det valgte udstyr og samtidig opretholde de originale tekniske egenskaber, der kræves i den teknologiske proces.

Sorter af varmevekslere til varmtvandsanlæg

I dag er der mange af dem, men blandt de mest populære til brug i hverdagen er to: disse er skal-og-rør- og pladesystemer. Det skal bemærkes, at skal- og rørsystemer næsten er forsvundet fra markedet på grund af deres lave effektivitet og store størrelse.

En pladevarmeveksler til varmt vandforsyning består af flere bølgeplader placeret på en stiv ramme. De er identiske med hinanden i design og dimensioner, men de følger hinanden, men i henhold til princippet om spejlrefleksion og er delt indbyrdes af specialiserede pakninger. Pakningerne kan være enten stål eller gummi.

På grund af vekslingen af ​​plader parvis vises sådanne hulrum, som under drift er fyldt enten med en væske til opvarmning eller en varmebærer. Det skyldes dette design og funktionsprincip, at forskydningen af ​​medierne mellem hinanden er helt udelukket.

Ved hjælp af føringskanalerne bevæger væskerne i varmeveksleren sig mod hinanden og fylder de jævne hulrum, hvorefter de forlader strukturen efter at have modtaget eller afgivet noget af varmeenergien.

Skema og funktionsprincip for varmtvandspladevarmeveksler

Jo flere plader i antal og størrelse der vil være i en varmeveksler, jo mere område vil den være i stand til at dække, og jo større bliver dens ydeevne og nyttige handling under drift.

For nogle modeller er der et mellemrum på sporbjælken mellem strejkepladen og sengen. Det er nok at installere et par plader af samme type og størrelse. I dette tilfælde installeres yderligere fliser parvis.

Alle varmevekslere af pladetype kan opdeles i flere kategorier:

• 1. Loddet, dvs. ikke-adskillelig og har en forseglet hovedkrop.
• 2. Sammenklappelig, dvs. bestående af flere separate fliser.

Den største fordel og plus ved at arbejde med sammenklappelige strukturer er, at de kan modificeres, moderniseres og forbedres derfra for at fjerne overskydende eller tilføje nye plader. Hvad angår loddet design, har de ikke en sådan funktion.

Imidlertid er de mest populære i dag hårdlodede varmeforsyningssystemer, og deres popularitet er baseret på manglen på fastspændingselementer. Takket være dette er de kompakte i størrelse, hvilket ikke påvirker nytten og ydeevnen på nogen måde.

Varmevekslertyper

Før beregning af varmeveksleren bestemmes de med dens type. Alle TOA kan opdeles i to store grupper: rekuperative og regenerative varmevekslere. Hovedforskellen mellem dem er som følger: i rekuperativ TOA forekommer varmeveksling gennem en væg, der adskiller to kølemidler, og i regenerativ TOA har de to medier direkte kontakt med hinanden, ofte blanding og kræver efterfølgende adskillelse i specielle separatorer. Regenerative varmevekslere er opdelt i blanding og varmevekslere med pakning (stationær, faldende eller mellemliggende). Groft sagt er en spand varmt vand udsat for frost eller et glas varm te anbragt i køleskabet for at afkøle (gør det aldrig!) Et eksempel på sådan en blanding af TOA. Og ved at hælde te i et underkop og afkøle det på denne måde får vi et eksempel på en regenerativ varmeveksler med en dyse (underkoppen i dette eksempel spiller rollen som en dyse), som først kommer i kontakt med den omgivende luft og tager dens temperatur , og tager derefter noget af varmen fra den varme te, der hældes i den. og forsøger at bringe begge medier i termisk ligevægt. Men som vi allerede har fundet ud af tidligere, er det mere effektivt at anvende varmeledningsevne til at overføre varme fra et medium til et andet, derfor er TOA, der er mere nyttige med hensyn til varmeoverførsel (og udbredt) i dag, selvfølgelig rekuperativ.

Termisk og strukturel beregning

Enhver beregning af en rekuperativ varmeveksler kan foretages baseret på resultaterne af termiske, hydrauliske og styrkeberegninger. De er grundlæggende, obligatoriske i designet af nyt udstyr og danner grundlaget for beregningsmetoden for efterfølgende modeller af linjen for den samme type apparater. Hovedopgaven med den termiske beregning af TOA er at bestemme det krævede område af varmevekslingsoverfladen til stabil drift af varmeveksleren og opretholde de krævede parametre for mediet ved udløbet. Ganske ofte får ingeniører i sådanne beregninger vilkårlige værdier for det fremtidige udstyrs masse og størrelse (materiale, rørdiameter, plademål, bjælkegeometri, type og materiale til finning osv.), Derfor efter termisk en udføres normalt en konstruktiv beregning af varmeveksleren.Faktisk, hvis ingeniøren i det første trin beregnet det krævede overfladeareal for en given rørdiameter, for eksempel 60 mm, og længden af ​​varmeveksleren således viste sig at være omkring tres meter, så er det mere logisk at antage en overgang til en multipass-varmeveksler eller til en skal-og-rør-type eller for at øge rørernes diameter.

Hydraulisk beregning

Hydrauliske eller hydromekaniske såvel som aerodynamiske beregninger udføres for at bestemme og optimere det hydrauliske (aerodynamiske) tryktab i varmeveksleren samt beregne energiomkostningerne for at overvinde dem. Beregningen af ​​enhver sti, kanal eller rør til passage af kølemidlet udgør en primær opgave for en person - at intensivere varmeoverførselsprocessen i dette område. Det vil sige, det ene medium skal overføre, og det andet skal modtage så meget varme som muligt ved det minimale flowinterval. Til dette anvendes ofte en ekstra varmevekslingsoverflade i form af en udviklet overfladeribbing (til at adskille det laminære underlag af grænsen og forbedre turbulisering af strømmen). Det optimale balanceforhold mellem hydrauliske tab, varmevekslingsoverfladeareal, vægt og størrelsesegenskaber og fjernet varmeeffekt er resultatet af en kombination af termisk, hydraulisk og konstruktiv beregning af TOA.

Beregning af den gennemsnitlige temperaturforskel

Varmevekslingsoverfladen beregnes ved bestemmelse af den krævede mængde varmeenergi ved hjælp af varmebalance.

Beregningen af ​​den krævede varmevekslingsoverflade udføres ved hjælp af den samme formel som i beregningerne udført tidligere:

Arbejdsmediets temperatur ændres som regel i løbet af processer forbundet med varmeveksling. Det vil sige, ændringen i temperaturforskellen langs varmevekslingsoverfladen registreres. Derfor beregnes den gennemsnitlige temperaturforskel. På grund af temperaturændringens ikke-linearitet beregnes den logaritmiske forskel

Modstrømsbevægelsen af ​​arbejdsmedier adskiller sig fra den direkte strømning, idet det krævede område af varmevekslingsoverfladen i dette tilfælde skal være mindre. For at beregne forskellen i temperaturindikatorer ved anvendelse i samme forløb af varmeveksleren og modstrøm og direkte strømning anvendes følgende formel

Hovedformålet med beregningen er at beregne det krævede varmevekslingsoverfladeareal. Termisk effekt er angivet i referencerammen, men i vores eksempel beregner vi den også for at kontrollere selve referencebetingelserne. I nogle tilfælde sker det også, at der kan være en fejl i de originale oplysninger. At finde og rette en sådan fejl er en af ​​en kompetent ingeniørs opgaver. Anvendelsen af ​​denne fremgangsmåde er ofte forbundet med konstruktionen af ​​skyskrabere for at lette tryk på udstyret.

Verifikationsberegning

Beregning af varmeveksleren udføres i det tilfælde, hvor det er nødvendigt at lægge en margen for effekt eller for området af varmevekslingsoverfladen. Overfladen er reserveret af forskellige årsager og i forskellige situationer: hvis dette kræves i henhold til vilkårene, hvis producenten beslutter at tilføje en ekstra margen for at være sikker på, at en sådan varmeveksler vil gå i drift, og for at minimere fejl foretaget i beregningerne. I nogle tilfælde kræves redundans for at afrunde resultaterne af designdimensioner, i andre (fordampere, økonomisatorer) er en overflademargin specielt indført i beregningen af ​​varmevekslerens kapacitet til forurening med kompressorolie til stede i kølekredsløbet. Og den lave vandkvalitet skal tages i betragtning.Efter et stykke tid med uafbrudt drift af varmevekslere, især ved høje temperaturer, lægger skala sig på apparatets varmeveksleroverflade, hvilket reducerer varmeoverførselskoefficienten og fører uundgåeligt til et parasitisk fald i varmefjernelse. Derfor lægger en kompetent ingeniør særlig vægt på yderligere redundans i varmevekslingsoverfladen ved beregning af vand-til-vand-varmeveksleren. Verifikationsberegningen udføres også for at se, hvordan det valgte udstyr fungerer i andre sekundære tilstande. For eksempel i centrale klimaanlæg (luftforsyningsenheder) bruges første og anden varmelegeme, der bruges i den kolde årstid, ofte om sommeren til at afkøle den indkommende luft ved at tilføre koldt vand til rørene i luftvarmeveksleren. Hvordan de fungerer, og hvilke parametre de giver ud, giver dig mulighed for at evaluere verifikationsberegningen.

Metode til beregning af varmeveksler (overfladeareal)

Så vi har beregnet parametre som varmemængden (Q) og varmeoverføringskoefficienten (K). Til den endelige beregning skal du desuden have en temperaturforskel (tav) og en varmeoverførselskoefficient.

Den endelige formel til beregning af en pladevarmeveksler (varmeoverføringsoverfladeareal) ser sådan ud:

I denne formel:

• værdierne af Q og K er beskrevet ovenfor;
• tav-værdi (gennemsnitlig temperaturforskel) opnås ved formlen (aritmetisk gennemsnit eller logaritmisk gennemsnit);
• varmeoverførselskoefficienter opnås på to måder: enten ved hjælp af empiriske formler eller gennem Nusselt-nummeret (Nu) ved hjælp af lighed ligninger.

Forskningsberegninger

Forskningsberegninger af TOA udføres på basis af de opnåede resultater af termiske og verifikationsberegninger. Som regel er de nødvendige for at foretage de seneste ændringer til designet af det projicerede apparat. De udføres også for at rette eventuelle ligninger, der er fastlagt i den implementerede beregningsmodel TOA, opnået empirisk (ifølge eksperimentelle data). Udførelse af forskningsberegninger involverer tiere og undertiden hundreder af beregninger i henhold til en særlig plan, der er udviklet og implementeret i produktion i henhold til den matematiske teori om eksperimentplanlægning. Ifølge resultaterne afsløres indflydelsen af ​​forskellige forhold og fysiske størrelser på TOA's præstationsindikatorer.

Andre beregninger

Ved beregning af arealet på varmeveksleren skal du ikke glemme materialernes modstand. TOA-styrkeberegningerne inkluderer kontrol af den konstruerede enhed for spænding, vridning, for anvendelse af de maksimalt tilladte driftsmomenter til dele og samlinger i den fremtidige varmeveksler. Med minimale dimensioner skal produktet være holdbart, stabilt og garantere sikker drift under forskellige, selv de mest belastende driftsforhold.

Dynamisk beregning udføres for at bestemme de forskellige egenskaber ved varmeveksleren ved variable tilstande for dens drift.

Tube-in-tube varmevekslere

Lad os overveje den enkleste beregning af en rør-i-rør-varmeveksler. Strukturelt er denne type TOA forenklet så meget som muligt. Som regel tillades en varm varmebærer i apparatets indre rør for at minimere tab, og en kølevarmebærer sendes ind i huset eller ind i det ydre rør. Ingeniørens opgave er i dette tilfælde reduceret til at bestemme længden af ​​en sådan varmeveksler baseret på det beregnede areal på varmevekslingsoverfladen og angivne diametre.

Det skal tilføjes her, at konceptet med en ideel varmeveksler introduceres i termodynamik, det vil sige et apparat med uendelig længde, hvor kølemidlet fungerer i en modstrøm, og temperaturforskellen udløses fuldt ud mellem dem. Rør-i-rør-designet kommer tættest på at opfylde disse krav.Og hvis du kører kølemidlet i en modstrøm, så vil det være den såkaldte "rigtige modstrøm" (og ikke tværstrøm, som i pladen TOA). Temperaturhovedet udløses mest effektivt med en sådan organisering af bevægelse. Ved beregning af en rør-i-rør-varmeveksler skal man imidlertid være realistisk og ikke glemme logistikkomponenten såvel som nem installation. Eurotruckens længde er 13,5 meter, og ikke alle tekniske rum er tilpasset udskridning og installation af udstyr af denne længde.

Varmeveksler til varmesystemet. 5 tip til det rigtige valg.

En varmeveksler til opvarmning er et udstyr, hvor varmeveksling finder sted mellem en opvarmning og en opvarmet varmebærer. Varmemediet kommer fra en varmekilde, som er et varmenet eller en kedel. Det opvarmede kølevæske cirkulerer mellem varmeveksleren og varmeenhederne (radiatorer, gulvvarme osv.)

Denne varmeveksler har til opgave at overføre varme fra en varmekilde til varmeenheder, der opvarmer rummet direkte. Varmekildekredsløbet og varmeforbrugerkredsløbet er adskilt hydraulisk - varmebærerne blandes ikke. Oftest anvendes vand- og glykolblandinger som arbejdsvarmebærere.

Princippet om drift af en pladevarmeveksler til opvarmning er ret enkel. Overvej et eksempel, hvor varmekilden er en varmtvandskedel. I kedlen opvarmes varmemediet til en forudbestemt temperatur, hvorefter cirkulationspumpen leverer dette kølemiddel til pladevarmeveksleren. Pladevarmeveksleren består af et sæt plader. Varmekølevæsken, der strømmer gennem pladens kanaler på den ene side, overfører sin varme til det opvarmede kølevæske, der strømmer fra den anden side af pladen. Som et resultat øger det opvarmede kølemiddel sin temperatur til den beregnede værdi og går ind i varmeenhederne (for eksempel radiatorer), som allerede afgiver varme til det opvarmede rum.

I ethvert rum med opvarmning af varmt vand er varmeveksleren et vigtigt led i systemet. Derfor har dette udstyr fundet bred anvendelse i installationen af ​​varmepunkter, luftopvarmning, radiatoropvarmning, gulvvarme osv.

Det første trin i designet af et varmesystem er at bestemme varmebelastningen, dvs. hvilken kraft har vi brug for en varmekilde. Varmebelastningen bestemmes ud fra bygningens areal og volumen under hensyntagen til bygningens varmetab gennem alle de lukkede strukturer. I enkle situationer kan du bruge en forenklet regel - 1 kW er nødvendig for 10 m2 areal. strøm med standardvægge og en loftshøjde på 2,7 m. Yderligere er det nødvendigt at bestemme tidsplanen, som vores varmekilde (kedel) skal arbejde efter. Disse data er angivet i kedelpasset, for eksempel kølemiddelforsyning 90C og kølemiddelretur 70C. Under hensyntagen til temperaturen på varmemediet kan vi indstille temperaturen på det opvarmede varmemedium - 80C. Med denne temperatur kommer den ind i varmeenhederne.

Et eksempel på beregning af en varmeveksler

Så du har opvarmningsbelastningen og temperaturerne på varme- og varmekredsløbene. Disse data er allerede nok til, at en specialist kan beregne en varmeveksler til dit varmesystem. Vi ønsker at give nogle råd, takket være hvilke du kan give os mere komplette tekniske oplysninger til beregningen. Kendskab til alle finesser i din tekniske opgave, vil vi være i stand til at tilbyde den mest optimale variant af varmeveksleren.

1. Brug for at vide, om der er behov for opvarmning af beboelses- eller ikke-beboelsesejendomme?

1. Når vandets kvalitet er dårlig, og der er forurenende stoffer i det, som sætter sig på overfladen af ​​pladerne og forringer varmeoverførslen.Du skal tage højde for margenen (10% -20%) på varmeveksleroverfladen, dette vil øge prisen på varmeveksleren, men du vil være i stand til at betjene varmeveksleren normalt uden at betale for meget for kølevæsken.

1. Ved beregning skal du også vide, hvilken type opvarmningssystem der skal bruges. For eksempel for et varmt gulv har det opvarmede kølemiddel en temperatur på 35-45C til radiatoropvarmning 60C-90C.

1. Hvad vil være varmekilden - dit eget kedel- eller varmenetværk?

1. Planlægger du at øge kapaciteten på varmeveksleren yderligere? For eksempel planlægger du at færdiggøre bygningen, og det opvarmede område øges.

Dette er nogle eksempler på pris- og ledetidspladevarmevekslere, som vi leverede til vores kunder i 2019.

1. Pladevarmeveksler НН 04, pris - 19.200 rubler, produktionstid 1 dag. Effekt - 15 kW. Varmekreds - 105C / 70C Opvarmet kredsløb - 60C / 80C

2. Pladevarmeveksler НН 04, pris - 22.600 rubler, produktionstid 1 dag. Effekt - 30 kW. Varmekreds - 105C / 70C Opvarmet kredsløb - 60C / 80C

3. Pladevarmeveksler НН 04, pris - 32.500 rubler, produktionstid 1 dag. Effekt - 80 kW. Varmekreds - 105C / 70C Opvarmet kredsløb - 60C / 80C

4. Pladevarmeveksler НН 14, pris - 49 800 rubler, produktionstid 1 dag. Effekt - 150 kW. Varmekreds - 105C / 70C Opvarmet kredsløb - 60C / 80C

5. Pladevarmeveksler nn 14, pris - 63.000 rubler, produktionstid 1 dag. Effekt - 300 kW. Varmekreds - 105C / 70C Opvarmet kredsløb - 60C / 80C

6. Pladevarmeveksler НН 14, pris - 83.500 rubler, produktionstid 1 dag. Effekt - 500 kW. Varmekreds - 105C / 70C Opvarmet kredsløb - 60C / 80C

Skal og rør varmevekslere

Derfor flyder beregningen af ​​et sådant apparat meget ofte jævnt ind i beregningen af ​​en skal-og-rør-varmeveksler. Dette er et apparat, hvor et bundt af rør er placeret i et enkelt hus (hus), vasket af forskellige kølemidler, afhængigt af udstyrets formål. I kondensatorer løber f.eks. Kølemidlet ind i kappen og vandet ind i rørene. Med denne metode til at flytte mediet er det mere bekvemt og effektivt at styre driften af ​​apparatet. I fordampere koger tværtimod kølemidlet i rørene, og på samme tid vaskes de af den afkølede væske (vand, saltlage, glykoler osv.). Derfor reduceres beregningen af ​​en shell-and-tube-varmeveksler for at minimere udstyrets størrelse. Mens han leger med kabinets diameter, diameteren og antallet af de indre rør og apparatets længde, når teknikeren den beregnede værdi af arealet på varmevekslingsoverfladen.

Beregning af varmevekslere og forskellige metoder til beregning af en varmebalance

Ved beregning af varmevekslere kan interne og eksterne metoder til beregning af en varmebalance anvendes. Den interne metode bruger varmekapacitet. Med den eksterne metode anvendes værdierne for specifikke entalpier.

Ved anvendelse af den interne metode beregnes varmebelastningen ved hjælp af forskellige formler afhængigt af arten af ​​varmevekslingsprocesserne.

Hvis der forekommer varmeudveksling uden kemiske og fasetransformationer, og følgelig uden frigivelse eller absorption af varme.

Følgelig beregnes varmebelastningen ved hjælp af formlen

Hvis der i løbet af varmeudveksling er kondensering af damp eller fordampning af en væske, finder nogen kemiske reaktioner sted, så bruges en anden form til at beregne varmebalancen.

Når man bruger en ekstern metode, beregnes varmebalancen ud fra det faktum, at en lige stor mængde varme kommer ind og ud af varmeveksleren i en bestemt tidsenhed. Hvis den interne metode bruger data om varmevekslingsprocesser i selve enheden, bruger den eksterne metode data fra eksterne indikatorer.

For at beregne varmebalancen ved hjælp af den eksterne metode anvendes formlen.

Q1 betyder mængden af ​​varme, der kommer ind i og forlader enheden pr. Tidsenhed. Dette betyder entalpi af stoffer, der kommer ind i og forlader enheden.

Du kan også beregne forskellen i entalpier for at bestemme den mængde varme, der er overført mellem forskellige medier. Til dette anvendes en formel.

Hvis der i løbet af varmeudvekslingen fandt sted kemiske eller fasetransformationer, anvendes formlen.

Luftvarmevekslere

En af de mest almindelige varmevekslere i dag er finned rørformede varmevekslere. De kaldes også spoler. Uanset hvor de ikke er installeret, startende fra blæserspolenheder (fra den engelske blæser + spole, dvs. "blæser" + "spole") i de interne blokke i split-systemer og slutter med kæmpe røggasrecuperatorer (varmeudvinding fra varm røggas og overfør det til opvarmningsbehov) i kedelanlæg ved kraftvarmeværk Derfor afhænger designet af en spolevarmeveksler af anvendelsen, hvor varmeveksleren vil gå i drift. Industrielle luftkølere (VOP'er), der er installeret i køleanlæg til frysning af kød, i frysere med lave temperaturer og ved andre madkøleranlæg, kræver visse designfunktioner i deres ydeevne. Afstanden mellem lamellerne (ribbenene) skal være så stor som muligt for at øge den kontinuerlige driftstid mellem afrimningscyklusser. Fordampere til datacentre (databehandlingscentre) er tværtimod lavet så kompakte som muligt og holder afstanden på et minimum. Sådanne varmevekslere fungerer i "rene zoner" omgivet af fine filtre (op til HEPA-klassen), derfor foretages en sådan beregning af den rørformede varmeveksler med vægt på at minimere størrelsen.

Pladevarmevekslere

I øjeblikket er pladevarmevekslere i stabil efterspørgsel. Ifølge deres design er de fuldstændigt sammenklappelige og halvsvejsede, kobberloddede og nikkellodede, svejset og loddet ved diffusionsmetoden (uden lodde). Det termiske design af en pladevarmeveksler er fleksibel nok og ikke særlig vanskelig for en ingeniør. Under udvælgelsesprocessen kan du lege med pladetypen, kanalernes stansedybde, ribbetypen, tykkelsen på stål, forskellige materialer og vigtigst af alt - talrige modeller i standardstørrelse af enheder med forskellige dimensioner. Sådanne varmevekslere er lave og brede (til dampopvarmning af vand) eller høje og smalle (adskille varmevekslere til klimaanlæg). De bruges ofte til faseændringsmedier, det vil sige som kondensatorer, fordampere, desuperheatere, forkondensatorer osv. Det er lidt sværere at udføre den termiske beregning af en varmeveksler, der fungerer i et tofaseskema end en væske -til flydende varmeveksler, men for en erfaren ingeniør er denne opgave løselig og ikke særlig vanskelig. For at lette sådanne beregninger bruger moderne designere tekniske computerbaser, hvor du kan finde en masse nødvendige oplysninger, herunder diagrammer over tilstanden for ethvert kølemiddel i enhver scanning, for eksempel CoolPack-programmet.

Beregning af en pladevarmeveksler

Først vil vi overveje, hvad varmevekslere er, og derefter overveje formlerne til beregning af varmevekslere. Og tabeller over forskellige varmevekslere efter kapacitet.

Loddet varmeveksler AlfaLaval - ikke adskillelig!

AlfaLaval - Demonteres med gummipakninger

Hovedformålet med denne type varmeveksler er den øjeblikkelige temperaturoverførsel fra et uafhængigt kredsløb til et andet. Dette gør det muligt at få varme fra centralvarmen til sit eget uafhængige varmesystem. Det gør det også muligt at modtage varmt vandforsyning.

Der er sammenklappelige og ikke sammenklappelige varmevekslere! AlfaLaval

- Russisk produktion!

Loddet varmeveksler AlfaLaval - ikke adskillelig!

Design

Loddet varmeveksler i rustfrit stål kræver ikke pakninger eller trykplader. Loddet forbinder pladerne sikkert på alle kontaktpunkter for optimal varmeoverførselseffektivitet og højtryksmodstand. Pladernes design er designet til en lang levetid.PPT'er er meget kompakte, da varmeoverførsel sker gennem næsten alt det materiale, de er fremstillet af. De er lette og har et lille internt volumen. Alfa Laval tilbyder en bred vifte af enheder, der altid kan skræddersys til specifikke kundekrav. Eventuelle problemer i forbindelse med varmeveksling løses af PPH på den mest effektive måde ud fra et økonomisk synspunkt.

Materiale

Den loddede pladevarmeveksler består af tynde bølgepap i rustfrit stål, vakuumloddet sammen med kobber eller nikkel som lodde. Kobberloddede varmevekslere anvendes oftest i varme- eller klimaanlæg, mens nikkellodede varmevekslere hovedsageligt er beregnet til fødevareindustrien og til håndtering af ætsende væsker.

Blandingsbeskyttelse

I tilfælde, hvor driftsreglerne eller af andre grunde kræver øget sikkerhed, kan du bruge det patenterede design af lodde varmevekslere med dobbeltvægge. I disse varmevekslere er de to medier adskilt fra hinanden med en dobbelt rustfri stålplade. I tilfælde af intern lækage kan den ses på ydersiden af ​​varmeveksleren, men blanding af mediet vil under alle omstændigheder ikke forekomme.

AlfaLaval - Demonteres med gummipakninger

Varmeveksler: Væske - væske

1-plade; 2-båndsbolte; 3,4 foran og bag massiv plade; 5-grenrør til tilslutning af varmekredsen; 6-grenrør til tilslutning af rørledninger til varmesystemet.

Aftale

Få et separat lukket (uafhængigt) varmekredsløb i varmesystemet, mens du kun modtager varmeenergi. Flow og tryk overføres ikke. Termisk energi overføres på grund af temperaturoverførslen af ​​varmeoverførselsplader, på hvilke forskellige sider en varmebærer strømmer (afgiver varme og modtager varme). Dette gør det muligt at isolere dit varmesystem fra centralvarmenettet. Der kan også være andre opgaver.

1-forsyningsrør til varmeforsyning; 2-retur rør til varmetilførsel; 3-retur rør til modtagelse af varme; 4-forsyningsrør til modtagelse af varme; 5-kanal til modtagelse af varme; 6-kanals til frigivelse af varme. Pilene angiver kølemidlets bevægelsesretning.

Husk, at der er andre ændringer af varmevekslere, hvor rørene i et kredsløb ikke krydser diagonalt, men løber lodret!

Varmesystem diagram

Hver pladevarmeveksler har de værdier, der kræves til beregningen.

Effektiviteten (effektiviteten) af varmeveksleren kan findes ved hjælp af formlen

I praksis er disse værdier 80-85%.

Hvad skal omkostningerne være gennem varmeveksleren?

Overvej ordningen

Der er to uafhængige kredsløb på modsatte sider af varmeveksleren, hvilket betyder, at strømningshastighederne for disse kredsløb kan være forskellige.

For at finde omkostningerne skal du vide, hvor meget varmeenergi der kræves til opvarmning af det andet kredsløb.

For eksempel vil det være 10 kW.

Nu skal du beregne det nødvendige areal af pladerne til overførsel af termisk energi ved hjælp af denne formel

Samlet varmeoverførselskoefficient

For at løse problemet skal du stifte bekendtskab med nogle typer varmevekslere og på deres basis analysere beregningerne af sådanne varmevekslere.

Råd!

Du kan ikke beregne varmeveksleren uafhængigt af en enkel grund. Alle data, der karakteriserer varmeveksleren, er skjult for uautoriserede personer. Det er vanskeligt at finde varmeoverføringskoefficienten fra den aktuelle strømningshastighed! Og hvis strømningshastigheden bevidst er lille, er effektiviteten af ​​varmeveksleren ikke tilstrækkelig!

En forøgelse af effekten med et fald i strømmen fører til en stigning i selve varmeveksleren 3-4 gange i antallet af plader.

Hver producent af varmevekslere har et specielt program, der vælger en varmeveksler.

Jo højere varmeoverføringskoefficient, jo hurtigere bliver denne koefficient lavere på grund af aflejringer!

Anbefalinger til valg af PHE i design af varmeforsyningsfaciliteter

Hvad er producenterne af varmevekslere tavse om? O forurening af varmevekslere

Kolonne "Varmebærer" - kredsløb 1 i varmekilden.

Kolonne "Medium til opvarmning" - kredsløb 2.

Se i høj opløsning!

Synes godt om

Del dette

Kommentarer (1) (+) [Læs / tilføj]

Alt om landstedet Vandforsyning Kursus. Automatisk vandforsyning med egne hænder. For dummies. Funktionsfejl i det automatiske vandforsyningssystem nede i hullet. Vandforsyningsbrønde Nå reparation? Find ud af om du har brug for det! Hvor skal man bore en brønd - ude eller inde? I hvilke tilfælde brøndrensning ikke giver mening Hvorfor pumper sætter sig fast i brøndene, og hvordan man forhindrer det Lægning af rørledningen fra brønden til huset 100% Beskyttelse af pumpen mod tørløbende opvarmningstræningskursus. Gør-det-selv vandopvarmningsgulv. For dummies. Varmt vandbund under et laminat Uddannelsesvideokursus: OM HYDRAULIK- OG VARMEBEREGNINGER Vandopvarmning Typer af opvarmning Varmesystemer Varmeudstyr, varmebatterier System til gulvvarme Personlig artikel om gulvvarme Driftsprincip og driftsplan for et varmt vandbund Gulvdesign og installation af gulvvarme Vandgulvvarme med egne hænder Grundlæggende materialer til gulvvarme Vandteknologi til installation af gulvvarme Gulvvarmesystem Installationstrin og metoder til gulvvarme Typer vand gulvvarme Alt om varmebærere Frostvæske eller vand? Typer af varmebærere (frostvæske til opvarmning) Frostvæske til opvarmning Hvordan fortyndes frostvæske korrekt til et varmesystem? Påvisning og konsekvenser af kølevæskelækager Sådan vælger du den rigtige varmekedel Varmepumpe Funktioner i varmepumpen Varmepumpens driftsprincip Om opvarmningsradiatorer Måder at forbinde radiatorer på. Egenskaber og parametre. Hvordan beregnes antallet af radiatorsektioner? Beregning af varmeeffekt og antallet af radiatorer Typer af radiatorer og deres egenskaber Autonom vandforsyning Autonom vandforsyningsplan Brøndanordning Gør-det-selv-godt-rengøring Blikkenslagers erfaring Tilslutning af en vaskemaskine Nyttige materialer Vandtryksreducer Hydroakkumulator Princip for drift, formål og indstilling. Automatisk luftudløsningsventil Balanceringsventil Bypassventil Trevejsventil Trevejsventil med ESBE servodrev Radiatortermostat Servodrev er opsamler. Valg og forbindelsesregler. Typer af vandfiltre. Sådan vælger du et vandfilter til vand. Omvendt osmose Sumpfilter Kontraventil Sikkerhedsventil Blandeenhed. Driftsprincip. Formål og beregninger. Beregning af blandeaggregatet CombiMix Hydrostrelka. Princip for drift, formål og beregninger. Akkumulerende indirekte varmekedel. Driftsprincip. Beregning af en pladevarmeveksler Anbefalinger til valg af PHE til udformning af varmeforsyningsobjekter Forurening af varmevekslere Indirekte vandopvarmningsvandvarmer Magnetfilter - beskyttelse mod skala Infrarøde varmeapparater Radiatorer. Egenskaber og typer varmeenheder.Rørtyper og deres egenskaber Uundværlige VVS-værktøjer Interessante historier En forfærdelig fortælling om en sort montør Vandrensningsteknologier Sådan vælger du et filter til vandrensning Tænker på kloakering Kloakrensningsanlæg i et landhus Tips til VVS Sådan vurderes kvaliteten af ​​din opvarmning og VVS-system? Professionelle anbefalinger Hvordan man vælger en pumpe til en brønd Korrekt udrustning af en brønd Vandforsyning til en køkkenhave Hvordan man vælger en vandvarmer Et eksempel på installation af udstyr til en brønd Anbefalinger til et komplet sæt og installation af nedsænkelige pumper Hvilken type vand forsyningsakkumulator at vælge? Vandcyklussen i lejligheden, afløbsrøret Udluftning af luften fra varmesystemet Hydraulik og opvarmningsteknologi Indledning Hvad er hydraulisk beregning? Væskers fysiske egenskaber Hydrostatisk tryk Lad os tale om modstand mod passage af væske i rør Væskebevægelsestilstande (laminært og turbulent) Hydraulisk beregning for tryktab eller hvordan man beregner tryktab i et rør Lokal hydraulisk modstand Professionel beregning af rørdiameter ved hjælp af formler til vandforsyning Sådan vælges en pumpe i henhold til tekniske parametre Professionel beregning af vandopvarmningssystemer. Beregning af varmetab i vandkredsen. Hydrauliske tab i et bølgepap Varmeteknik. Forfatterens tale. Introduktion Varmeoverførselsprocesser T materialers ledningsevne og varmetab gennem væggen Hvordan mister vi varme med almindelig luft? Lov om varmestråling. Strålende varme. Lov om varmestråling. Side 2. Varmetab gennem vinduet Faktorer for varmetab derhjemme Start din egen virksomhed inden for vandforsynings- og varmesystemer Spørgsmål om beregning af hydraulik Vandvarmekonstruktør Diameter af rørledninger, strømningshastighed og kølemiddel. Vi beregner rørets diameter til opvarmning Beregning af varmetab gennem radiatoren Opvarmning af radiatoreffekten Beregning af radiatoreffekten. Standarder EN 442 og DIN 4704 Beregning af varmetab gennem bygningskonvolutter Find varmetab gennem loftet og find ud af temperaturen på loftet Vælg en cirkulationspumpe til opvarmning Overførsel af varmeenergi gennem rør Beregning af hydraulisk modstand i varmesystemet Fordeling af flow og varme gennem rør. Absolutte kredsløb. Beregning af et komplekst tilknyttet varmesystem Beregning af opvarmning. Populær myte Beregning af opvarmning af en gren langs længden og CCM Beregning af opvarmning. Valg af pumpe og diametre Beregning af opvarmning. To-rør blindvejsberegning. En-rørs sekventiel beregning af opvarmning. Dobbeltrørspasning Beregning af naturlig cirkulation. Gravitationeltryk Beregning af vandhammer Hvor meget varme genereres af rør? Vi samler et kedelrum fra A til Z ... Beregning af varmesystem Online-regnemaskine Program til beregning af varmetab i et rum Hydraulisk beregning af rørledninger Programmets historie og kapaciteter - introduktion Sådan beregnes en gren i programmet Beregning af CCM-vinklen af udløbet Beregning af CCM af varme- og vandforsyningssystemer Forgrening af rørledningen - beregning Hvordan man beregner i programmet en-rør varmesystem Hvordan man beregner et to-rør varmesystem i programmet Hvordan man beregner strømningshastigheden for en radiator i et varmesystem i programmet Genberegning af effekten til radiatorer Sådan beregnes et to-rør tilknyttet varmesystem i programmet. Tichelman-løkke Beregning af en hydraulisk separator (hydraulisk pil) i programmet Beregning af et kombineret kredsløb af varme- og vandforsyningssystemer Beregning af varmetab gennem indesluttende strukturer Hydrauliske tab i et bølgepap Hydraulisk beregning i tredimensionelt rum Grænseflade og kontrol i program Tre love / faktorer til valg af diametre og pumper Beregning af vandforsyning med selvsugende pumpe Beregning af diametre fra central vandforsyning Beregning af vandforsyning til et privat hus Beregning af en hydraulisk pil ogcollector Beregning Hydro-pile med mange forbindelser Beregning af to kedler i et varmesystem Beregning af et et-rørs opvarmningssystem Beregning af et to-rørs varmesystem Beregning af en Tichelman-løkke Beregning af en to-rørs radialfordeling Beregning af et to-rør lodret varmesystem Beregning af et enkeltrørs lodret varmesystem Beregning af varmtvandsbund og blandeaggregater Recirkulation af varmtvandsforsyning Balanceringsjustering af radiatorer Beregning af opvarmning med naturlig cirkulation Radial ledningsføring af varmesystemet Tichelman loop - to-rør tilknyttet Hydraulik beregning af to kedler med en hydraulisk pil Varmesystem (ikke standard) - Andet rørsystem Hydraulisk beregning af multi-rør hydrauliske pile Radiator blandet varmesystem - passerer fra blindgyde Termoregulering af varmesystemer Forgrening af rørledningen - beregning Hydraulisk beregning af forgreningen af rørledningen Beregning af pumpen til vandforsyning Beregning af konturerne af varmtvandsbunden Hydraulisk beregning af opvarmning. System med et rør Hydraulisk beregning af opvarmning. To-rør blindgyde Budgetversion af et et-rør varmesystem i et privat hus Beregning af en gasspjæld Hvad er en CCM? Beregning af tyngdevarmesystemet Konstruktør af tekniske problemer Rørforlængelse SNiP GOST-krav Krav til kedelrummet Spørgsmål til blikkenslageren Nyttige links blikkenslager - Blikkenslager - SVAR !!! Bolig- og fællesproblemer Installationsarbejder: Projekter, diagrammer, tegninger, fotos, beskrivelser. Hvis du er træt af at læse, kan du se en nyttig videosamling om vandforsynings- og varmesystemer