Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga topshirish juda oson. Quyidagi shakldan foydalaning

yaxshi bajarilgan ish saytga">

Talabalar, aspirantlar, bilimlar bazasidan o‘z o‘qishlarida va ishlarida foydalanayotgan yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘lishadi.

http://www.allbest.ru/ saytida joylashtirilgan

Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi

Irkutsk milliy tadqiqot texnik universiteti

Issiqlik energetikasi kafedrasi

Hisoblash va grafik ish

“Issiqlik elektr stansiyalari va sanoat korxonalarining issiqlik va massa uzatish uskunalari” fanidan

Mavzu bo'yicha: "Qopqoq va trubkali issiqlik almashtirgichlarning issiqlik tekshiruvini hisoblash"

Variant 15

To‘ldiruvchi: talaba gr. PTEb-12-1

Rasputin V.V.

Tekshirildi: Energetika kafedrasi dotsenti V.M

Irkutsk 2015 yil

KIRISH

1. Issiqlik almashtirgichning issiqlik yukini hisoblash

2. Qobiq va quvurli issiqlik almashinuvchilarini hisoblash va tanlash

3. Issiqlik uzatish koeffitsienti va isitish sirtini aniqlashning grafik-analitik usuli

4. Plastinkali issiqlik almashtirgichni hisoblash va tanlash

5. Qiyosiy tahlil issiqlik almashinuvchilari

6. Qobiqli issiqlik almashtirgichlar, suv va kondensat quvurlarini gidravlik hisoblash, nasoslar va kondensat drenajini tanlash.

XULOSA

KIRISH

Qog'oz ikki turdagi qobiq-trubka va plastinka issiqlik almashinuvchilarini hisoblash va tanlashni ta'minlaydi.

Quvurli issiqlik almashtirgichlar - bu quvurlar varaqlari yordamida yig'ilgan va armatura bilan qoplangan korpuslar va qopqoqlar bilan chegaralangan quvur to'plamlaridan tayyorlangan qurilmalar. Qurilmadagi quvur va quvurlar orasidagi bo'shliqlar ajratilgan va bu bo'shliqlarning har biri bo'linmalar yordamida bir nechta o'tish joylariga bo'linishi mumkin. Bo'limlar tezlikni va, natijada, issiqlik uzatish intensivligini oshirish uchun o'rnatiladi.

Ushbu turdagi issiqlik almashinuvchilari suyuqliklar va gazlar o'rtasida issiqlik almashinuvi uchun mo'ljallangan. Ko'pgina hollarda, bug '(isitish suyuqligi) quvurlar orasidagi bo'shliqqa kiritiladi va qizdirilgan suyuqlik quvurlar orqali oqadi. Quvurlar orasidagi bo'shliqdan kondensat korpusning pastki qismida joylashgan armatura orqali kondensat tutqichga chiqadi.

Yana bir turi - plastinka issiqlik almashinuvchilari. Ularda issiqlik almashinuvi yuzasi nozik shtamplangan gofrirovka qilingan plitalar to'plamidan hosil bo'ladi. Ushbu qurilmalar yig'iladigan, yarim yig'iladigan va demontaj qilinmaydigan (payvandlangan) bo'lishi mumkin.

Yig'iladigan issiqlik almashtirgichlarning plitalari sovutish suvi va yivlarning o'tishi uchun burchak teshiklariga ega bo'lib, ularda maxsus issiqlikka bardoshli kauchukdan yasalgan muhr va komponentli qistirmalari o'rnatiladi.

Plitalar qattiq va harakatlanuvchi plitalar orasiga shunday siqiladiki, ular orasidagi qistirmalari tufayli issiq va sovuq sovutish suvlarining muqobil o'tishi uchun kanallar hosil bo'ladi. Plitalar quvurlarni ulash uchun armatura bilan jihozlangan.

Ruxsat etilgan plastinka polga biriktirilgan, plitalar va harakatlanuvchi plastinka maxsus ramkada o'rnatiladi. Berilgan sovutish suvi faqat bitta yo'nalishda harakatlanadigan parallel kanallar tizimini tashkil etuvchi plitalar guruhi paketni tashkil qiladi. Paket mohiyatan ko'p o'tkazgichli qobiq va trubkali issiqlik almashtirgichlarda quvurlar orqali bitta o'tishga o'xshaydi.

Ishning maqsadi qobiq-trubka va plastinka issiqlik almashinuvchilarining termal va kalibrlash hisoblarini amalga oshirishdir.

Buni amalga oshirish uchun sizga kerak:

issiqlik almashtirgichning issiqlik yukini hisoblash;

hisoblang va tanlang:

standart diapazondagi qobiq va quvurli issiqlik almashtirgichlar;

standart diapazondan plastinka issiqlik almashtirgichi.

Vazifa - qobiq va trubkali va plastinka issiqlik almashinuvchilarining termal tekshirish hisobini amalga oshirish.

Dastlabki ma'lumotlar:

Sovutgich:

isitish - quruq to'yingan bug ';

isitiladigan - suv.

Isitish suyuqligi parametrlari:

bosim P 1 = 1,5 MPa;

harorat t 1k = t n.

Issiq sovutish suvi parametrlari:

oqim tezligi G 2 = 80 kg / s;

kirish harorati t 2n = 40C;

chiqish harorati t 2k = 170C.

Quvurlar vertikal ravishda joylashtirilgan.

1. Issiqlik almashtirgichning issiqlik yukini hisoblash

Termal yuk issiqlik balansi tenglamasidan

,

qobiq va quvur issiqlik almashinuvchisi plastinka isitish

isitish sovutish suyuqligi (quruq to'yingan bug '), kVt tomonidan uzatiladigan issiqlik qayerda; - isitiladigan sovutish suvi (suv) tomonidan so'rilgan issiqlik, kVt; Atrof-muhitga issiqlik yo'qotilishini hisobga olgan holda issiqlik almashinuvchisi samaradorligi.

Sovutgichlardan birining agregat holatini o'zgartirganda issiqlik balansi tenglamasi

,

bu yerda, mos ravishda, oqim tezligi, bug'lanish issiqligi va quruq to'yingan bug'ning to'yingan harorati, kg/s, kJ/kg, S; - kondensatning sovitish harorati, S; isitish suyuqligi kondensatining issiqlik sig'imi, kJ / (kg K); - mos ravishda isitiladigan suvning oqim tezligi va solishtirma issiqlik sig'imi, kg/s va kJ/(kg K) da o'rtacha harorat; - mos ravishda isitiladigan suvning dastlabki va oxirgi harorati, C.

Isitish sovutish suyuqligi P 1 = 1,5 MPa bosimiga asoslanib, biz to'yinganlik harorati t n = 198,3 C va bug'lanish issiqligini r = 1946,3 kJ / kg ni aniqlaymiz.

Kondensat haroratini aniqlash

BILAN.

=198,3C da kondensatning termofizik parametrlari:

zichlik 1 = 1963,9 kg / m 3;

issiqlik quvvati = 4,49 kJ / (kg K);

issiqlik o'tkazuvchanligi 1 = 0,66 Vt / (m K);

dinamik yopishqoqlik koeffitsienti 1 =13610 -6 Pas;

kinematik viskozite n 1 = 1,5610 -7 m 2 / s;

Prandtl raqami Pr 1 =0,92.

Suv haroratini aniqlash

BILAN.

= C da suvning termofizik ko'rsatkichlari:

zichlik 2 = 1134,68 kg / m 3;

issiqlik quvvati = 4,223 kJ / (kg K);

issiqlik o'tkazuvchanligi 2 = 0,68 Vt / (m K);

dinamik yopishqoqlik koeffitsienti 2 = 26810 -6 Pas;

kinematik viskozite n 2 = 2,810 -7 m 2 / s;

Prandtl raqami Pr 2 = 1,7.

Agregat holatini o'zgartirmasdan qizdirilgan suv tomonidan so'rilgan issiqlik

Agregat holati o'zgarganda quruq to'yingan bug 'bilan uzatiladigan issiqlik

MVt.

Isitish suyuqligi iste'moli

kg/s.

Sovutish suyuqliklari uchun oqim sxemasini tanlash va o'rtacha harorat farqini aniqlash

1-rasmda teskari oqim paytida issiqlik almashtirgich yuzasi bo'ylab sovutish suvi haroratining o'zgarishi grafigi ko'rsatilgan.

1-rasm - Qarama-qarshi oqim paytida issiqlik almashinuvi yuzasi bo'ylab sovutish suvi haroratining o'zgarishi grafigi

Issiqlik almashtirgichda isitish sovutgichining yig'ilish holatida o'zgarish sodir bo'ladi, shuning uchun o'rtacha logarifmik harorat farqi formula bo'yicha topiladi.

.

BILAN,

bu erda C - issiqlik almashtirgichning uchlaridagi ikkita sovutish suvi orasidagi katta harorat farqi; C - issiqlik almashtirgichning uchlaridagi ikkita sovutish suvi orasidagi kichikroq harorat farqi.

Biz issiqlik uzatish koeffitsientining taxminiy qiymatini qabul qilamiz

yoki =2250 Vt/(m 2 K).

Keyin, asosiy issiqlik uzatish tenglamasidan taxminan issiqlik uzatish sirtining maydoni

m 2.

2. Quvurli issiqlik almashtirgichlarni hisoblash va tanlash

Isitish sovutgichi - kondensatsiyalanuvchi quruq to'yingan bug' - qobiqli issiqlik almashtirgichdagi quvurlar o'rtasida harakatlanadi va isitiladigan sovutish suvi quvurlarda kondensatsiyalanuvchi bug'ning issiqlik uzatish koeffitsienti suvnikidan yuqori;

PSVK-220-1.6-1.6 tipidagi vertikal tarmoqli isitgichni tanlaymiz (2-rasm).

Issiqlik almashtirgichning asosiy o'lchamlari va texnik xususiyatlari:

Koson diametri D = 1345 mm.

Devor qalinligi = 2 mm.

Quvurlarning tashqi diametri d = 24 mm.

Sovutish suvining zarbalari soni z = 4.

Quvurlarning umumiy soni n = 1560.

Quvur uzunligi L = 3410 mm.

Issiqlik almashinuvi yuzasi F = 220 m2.

F = 220 m 2 issiqlik almashinuvi yuzasiga ega vertikal isitish suv isitgichi PSVK-220-1,6-1,6 (4-rasm) tanlangan.

Belgi issiqlik almashtirgich PSVK-220-1,6-1,6: P isitgich; Tarmoq suvidan; B vertikal; qozonxonalar uchun K; 220 m 2 - issiqlik almashinuvi yuzasi maydoni; 1,6 MPa - quruq to'yingan bug'ni isitishning maksimal ish bosimi, MPa; 1,6 MPa - tarmoq suvining maksimal ish bosimi.

2-rasm - PSVK-220 tipidagi vertikal tarmoqli suv isitgichining diagrammasi: 1 - taqsimlovchi suv kamerasi; 2 - tana; 3 - quvur tizimi; 4 - kichik suv kamerasi; 5 - tananing olinadigan qismi; A, B - tarmoq suvini etkazib berish va drenajlash; B - bug 'kirish; G - kondensat drenaji; D - havo aralashmasini olib tashlash; E - quvur tizimidan suvni to'kish; K - differentsial bosim o'lchagichga; L - daraja ko'rsatkichiga

Korpusda quvur tizimini olib tashlamasdan, pastki trubka varag'iga kirish imkonini beruvchi pastki gardish ulagichi mavjud. Turg'unlik zonalari va turbulentliksiz bir martalik bug 'oqimi sxemasi qo'llaniladi. Bug 'qalqonining dizayni va uni mahkamlash yaxshilandi. Bug '-havo aralashmasini doimiy ravishda olib tashlash joriy etildi. Quvur tizimining ramkasi joriy etildi va shu bilan uning qattiqligini oshirdi. Parametrlar tarmoq suvining nominal oqim tezligida va quruq to'yingan bug'ning belgilangan bosimida guruch issiqlik almashinuvi quvurlari uchun ko'rsatilgan. Quvur materiali - guruch, zanglamaydigan po'lat, mis-nikel po'latdir.

Issiqlik almashtirgichda bug'ning kino kondensatsiyasi sodir bo'lgani uchun tashqi yuzasi vertikal ravishda joylashgan quvurlar uchun biz quruq to'yingan bug'ning devorga kondensatsiyasidan issiqlik uzatish koeffitsienti uchun quyidagi formuladan foydalanamiz:

Vt/(m 2 K),

bu erda = 0,66 Vt / (mK) - to'yingan suyuqlikning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti; = kg/m 3 - to'yingan suyuqlikning C da zichligi; Pas - to'yingan suyuqlikning dinamik yopishqoqligi koeffitsienti.

Quvur bo'shlig'i uchun issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlaymiz (isitilgan sovutish suvi - suv).

Issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlash uchun quvurlar orqali suv oqimining rejimini aniqlash kerak. Buning uchun Reynolds mezonlarini hisoblaymiz:

,

bu erda d int = d-2 = 24-22 = 20 mm = 0,02 m - quvurlarning ichki diametri; n = 1560 - quvurlarning umumiy soni; z = 4 - harakatlar soni; Suvning dinamik yopishqoqlik koeffitsientini o'tkazing.

= 10 4 - oqim rejimi turbulent, keyin Nusselt mezoni dan

,

Devordan isitiladigan sovutgichga issiqlik uzatish koeffitsienti

Vt/(m 2 K),

Bu yerda Vt/(m 2 K) suvning C dagi issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsienti.

Suv tezligini aniqlaymiz:

Devor haroratini tekshirish:

Biz quvurlarni guruchdan tayyorlangan deb hisoblaymiz, issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti st = 111 Vt / (m K) bo'yicha.

Bug'dan devorga issiqlik uzatish koeffitsientining eng yuqori qiymatiga asoslanib, biz issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlaymiz:

Vt/(m 2 K).

Biz issiqlik almashinuvi sirtini aniqlaymiz:

m 2,

bu erda MVt - isitish suyuqligi tomonidan uzatiladigan issiqlik; C - o'rtacha harorat farqi.

Birja:

.

3. Koeffitsientni aniqlashning grafik-analitik usuli issiqlik uzatish va isitish sirtlari

Issiqlik uzatish koeffitsienti grafik-analitik usul bilan aniqlanadi, buning uchun biz birinchi navbatda issiqlik o'tishning turli bo'limlari uchun issiqlik oqimining zichligi q va harorat farqi t o'rtasidagi bog'liqlikni topamiz.

a) bug'dan devorga issiqlik uzatish.

Issiqlik uzatish koeffitsienti formula bilan aniqlanadi

Bu erda H=3,41m - bir zarbdagi quvurlarning balandligi.

Topilgan qiymat 1 uchun issiqlik oqimining zichligini aniqlaymiz

Bir qator qiymatlarni hisobga olgan holda, biz tegishli qiymatlarni hisoblaymiz va:

q 2 va t 2 o'rtasidagi bog'liqlik to'g'ri chiziq bilan grafik tarzda tasvirlangan (3-rasm).

v) shkala orqali issiqlik uzatish

bu yerda nak =3,49 Vt/(mS) shkalaning issiqlik o‘tkazuvchanligi; masshtab qalinligi.

Bir qator qiymatlarni hisobga olgan holda, biz qiymatni hisoblaymiz:

Biz rasmda egri chiziq quramiz. 3.

To'rtta bog'liqlikning ordinatalarini qo'shib, biz umumiy egri chiziq hosil qilamiz harorat o'zgarishi. Tegishli ordinat o'qidagi m nuqtadan boshlab, abscissa o'qiga parallel to'g'ri chiziq to'liq egri chiziq bilan kesishguncha o'tkazing. Kesishish nuqtasi n dan abscissa o'qiga perpendikulyar n ni tushiramiz va q = 49500 Vt / m 2 qiymatini topamiz.

3-rasm - Isitish yuzasining termal kuchlanishining harorat farqiga bog'liqligi

Bunday holda, issiqlik uzatish koeffitsienti

Issiqlik almashtirgichning isitish yuzasi

4. Plastinkali issiqlik almashtirgichni hisoblash va tanlash

Men standart issiqlik almashtirgichni tanlayman (4-rasm, 2.13-jadval).

Issiqlik uzatish parametrlari va yig'iladigan plastinka issiqlik almashtirgichlarining asosiy parametrlari (GOST 15518-83 bo'yicha) quyidagi xususiyatlarga ega:

issiqlik almashinuvi sirt maydoni F=250m 2;

platina maydoni f=0,6m2;

plitalar soni N=420;

ekvivalent kanal diametri d e =8,3 mm;

qisqartirilgan kanal uzunligi L=1,01m;

kanal kesimi S=0,00245m2.

TPR-0.6E-250-1-2-10 issiqlik almashtirgichining belgilanishi (4-rasm): T - issiqlik almashtirgich; P - qatlamli; R - yig'iladigan; 0,6 m 2 - bitta plitaning maydoni; E - plastinka turi; 250m 2 - issiqlik almashinuvi yuzasi maydoni; 1 - konsol ramkasida; 2 - materialning navi; 10 - qistirma materialining navi.

Kanallardagi suyuqlik tezligini formuladan foydalanib topamiz

Xonim,

bu erda kg / s - isitiladigan sovutish suyuqligining oqim tezligi; kg/m 3 - = 105 da suvning zichligi; N = 420 - qurilmaning plitalari soni; S = 0,00245m2 kanalning kesimi.

Shakl 4 - TPR-0.6E-250-1-2-10 tipidagi qistirmali plastinka issiqlik almashtirgichi

;

Nusselt mezoni

;

Suvga issiqlik uzatish koeffitsienti formula yordamida hisoblanadi

Vt/(m 2 K).

Qiymatni aniqlaymiz Devor harorati t st =(t n +/2=(198,3+170)/2=184,2. Keyin.

Bu holda Reynolds mezoni formuladan foydalanib hisoblanadi

Quruq to'yingan bug'dan devorga issiqlik uzatish koeffitsienti

Vt/(m 2 K),

Bu erda = 240 - plastinkaning turiga (maydoniga) qarab, f = 0,6 m 2 bo'lgan koeffitsient.

Issiqlik o'tkazuvchanligi zanglamaydigan po'lat l = 111 Vt / (mK).

Keyin issiqlik uzatish koeffitsientining qiymati bo'ladi

Vt/(m 2 K).

Ma'nosini aniqlashtirish

Devorning harorati bo'ladi

Devor haroratining olingan qiymati qabul qilingan qiymatdan ozgina farq qilganligi sababli, biz issiqlik uzatish yuzasini hisoblaymiz.

Kerakli issiqlik almashinuvi yuzasi

m 2;

Sirt zaxirasi bo'ladi

.

5 . Issiqlik almashtirgichlarning qiyosiy tahlili

Tanlangan qobiq va trubkali issiqlik almashtirgichlarni taqqoslab, plastinka issiqlik almashinuvchisi, ayniqsa o'lchamlari bo'yicha afzalroq degan xulosaga kelishimiz mumkin, chunki plastinka issiqlik almashinuvchisi uchun kanal uzunligi L = 1,01 m, qobiq uchun esa - va quvurli issiqlik almashtirgich L = 3,41 m.

Plastinkali issiqlik almashtirgichlar tejamkor va ishlash jihatidan eng yaxshi qobiqli va quvurli issiqlik almashtirgichlardan ustundir.

Shunday qilib, bizning holatlarimizda plastinkali issiqlik almashtirgichni o'rnatish afzalroq degan xulosaga kelishimiz mumkin, ayniqsa uning isitish sirtining zaxirasi qobiqli va quvurli issiqlik almashtirgichlar uchun deyarli bir xil yo'qligi bilan solishtirganda % ni tashkil qiladi - bu bilan ta'minlash mumkin. issiqlik yuki hisoblangan 46,2 MVt dan yuqori.

1-jadval - issiqlik almashinuvchilarining qiyosiy tahlili

6. Qobiqli issiqlik almashtirgichlar, suv va kondensat quvurlarini gidravlik hisoblash, nasoslar va kondensat drenajini tanlash.

Quvurlar bo'shlig'idagi suv bosimining yo'qolishi, quvurlarning pürüzlülüğü va kirish va chiqish armaturalarining qarshiligini hisobga olgan holda, formula bo'yicha aniqlanadi.

bu erda l - gidravlik ishqalanish qarshiligi koeffitsienti; L - quvur uzunligi, m; w tr - quvurlar ichidagi oqim tezligi, m / s; d - quvurning ichki diametri, m; str - quvurlar ichidagi suvning zichligi, kg/m3; z - harakatlar soni; o 1 =2,5 - harakatlar orasidagi aylanish koeffitsienti; =1,5 - armaturalarning gidravlik qarshiligi koeffitsienti; - formula bo'yicha aniqlangan armaturadagi oqim tezligi, m/s.

bu yerda G tr - suv sarfi, kg/s; d w - fittingning diametri, m, korpusning diametriga qarab belgilanadi.

Quvurlar ichidagi turbulent suyuqlik oqimi paytida gidravlik ishqalanish qarshiligi koeffitsienti formula bilan aniqlanadi

bu erda Re tr - quvur maydoni uchun Reynolds soni; e=D/d - pürüzlülük qiymatining D=0,2 mm trubaning ichki diametriga nisbati d, mm.

Gidravlik qarshilik

Quvurlardagi suv tezligi

bu erda haroratda suvning zichligi = 105 S.

Fittingslarning ichki diametri d w = 300 mm = 0,3 m deb qabul qilinadi.

Armaturadagi suv oqimi tezligi

0,99 m/s.

Quvurlar ichida turbulent suyuqlik oqimi paytida gidravlik ishqalanish qarshiligi koeffitsienti

,

bu erda e=/d=0,0002/0,02=0,01 - pürüzlülük qiymatining nisbati = 0,2 mm.

Shunday qilib, issiqlik almashtirgichning quvur bo'shlig'idagi bosim yo'qolishini aniqlaymiz:

Pa.

Annulusdagi kondensat tezligi formula bilan aniqlanadi

0,4 m/s,

bu erda 0,03 m 2 - bo'linmalar orasidagi oqimning tasavvurlar maydoni; 1963,9 kg / m 3 - haroratda kondensat zichligi = 198,3 S. Halqadagi kondensat bosimining yo'qolishi formula bilan aniqlanadi.

bu yerda Re mtr - halqa uchun Reynolds soni; u mtr - quvurlar orasidagi bo'shliqda kondensat oqimi tezligi, m / s; s mtr - halqadagi kondensat zichligi, kg/m 3; o=1,5 - quvurlar oralig'idagi suv kirish va chiqish joylarining gidravlik qarshilik koeffitsienti; x=4 - segment bo'limlari soni; m - formula bo'yicha aniqlanadigan quvurlar oralig'ida kondensat oqimi bilan engib o'tgan quvurlar qatorlari soni

bu yerda mtr.sh - armaturadagi kondensat oqimi tezligi, m/s, formula bilan aniqlanadi.

0,17 m/s,

bu erda G 1 =23,73 kg/s - kondensat oqimi; kg/m 3 - haroratda kondensat zichligi = 198,3 S; d mtr.w = 0,3 m - yasalgan korpusga armatura diametri.

= 8226,2 Pa.

XULOSA

Hisoblash va grafik ishda suv bug'ining kondensatsiyalanish issiqligi tufayli suvni isitish uchun qobiq va trubkali va plastinka issiqlik almashinuvchilarining tekshirish hisobi o'tkazildi. Natijada standart issiqlik almashtirgichlar tanlandi:

suv bug'ining kondensatsiyasi issiqligi tufayli suvni isitish uchun PSVK-220-1,6-1,6;

Tekshirish hisob-kitobi natijalariga ko'ra quyidagi natijalarga erishildi: termal yuk MVt; hisoblangan issiqlik uzatish koeffitsienti Vt / (m 2 K); birinchi qismdagi standart issiqlik almashinuvi sirt maydoni = m 2.

Plastinka issiqlik almashinuvchisining hisoblangan issiqlik uzatish koeffitsienti Vt / (m 2 K) va standart issiqlik almashinuvi sirt maydoni 250 m 2 ni tashkil qiladi.

Shlangi hisoblash mahalliy qarshiliklarni, shuningdek, uzunligi mustaqil ravishda olingan quvurlardagi bosim yo'qotishlarini hisobga olgan holda amalga oshirildi.

Sovutish suyuqliklari uchun nasoslar ularning oqim tezligi va nasoslar yaratishi kerak bo'lgan bosimni hisobga olgan holda tanlangan. Isitilgan sovutish suvi uchun - nasos X90/85, sovutilgan kondensat uchun - nasos X90/33. Nasoslarni quvvatlantirish uchun AO-103-4 va AO2-91-2 elektr motorlari ham tanlangan. Kondensatni to'kish uchun bug 'bosimi 1,3 MPa bo'lgan KA2X26.16.13 tipidagi kondensat drenaji tanlangan.

FOYDALANILGAN MANBALAR RO'YXATI

1. Kartavskaya V.M. Issiqlik elektr stansiyalari va sanoat korxonalarining issiqlik va massa uzatish uskunalari [Elektron resurs]: darslik. nafaqa. - Irkutsk: ISTU nashriyoti, 2014 yil.

2. Aleksandrov A.A., Grigoryev B.A. Suv va suv bug'ining termofizik xususiyatlari jadvallari: ma'lumotnoma. - M.: MPEI nashriyoti, 2006. - 168 b.

3. Avchuxov V.V., Payuste B.Ya. Issiqlik va massa almashish jarayonlari bo'yicha muammoli kitob: darslik. nafaqa. M .: Energoatomizdat, 1986. - 144 b.

4. Lebedev P.D. Issiqlik almashinuvi, quritish va sovutish moslamalari: darslik qo'llanma - M .: Energetika, 1972. - 317 p.

5. Uchun issiqlik almashinuvi uskunalari sanoat inshootlari va issiqlik ta'minoti tizimlari. Sanoat katalogi [Elektron resurs]. - M.: FSUE VNIIAM, 2004 yil.

6. Asosiy jarayonlar va apparatlar kimyoviy texnologiya: dizayn qo'llanmasi / ed. Yu.I. Dytnerskiy. - M.: Ittifoq, 2008. - 496 p.

7. Bug 'va kondensat tizimlari uchun uskunalar. Sanoat katalogi [Elektron resurs]. - Kirish rejimi: http://www.relasko.ru (2015 yil 29 aprel).

Allbest.ru saytida e'lon qilingan

Shunga o'xshash hujjatlar

Umumiy sxema pasterizatsiya-sovutish moslamasi va plastinka issiqlik almashtirgichlarining konstruktiv xususiyatlari. Plastinkali issiqlik almashtirgichlarning ifloslanishi va dizayn xususiyatlarining issiqlik uzatish koeffitsientiga ta'siri. Yoritish filtrini o'rnatish.

kurs ishi, 30.06.2014 yil qo'shilgan


Isitish qozonxonasining issiqlik diagrammasini hisoblash. Qozonlarni tanlash va quvurlarni gidravlik hisoblash. Suvni tozalash usuli va issiqlik almashtirgichlarni tanlash. Qozonxonaning gaz-havo yo'lini aerodinamik hisoblash, haroratni kengaytirish va portlash klapanlari.

kurs ishi, 25.12.2014 qo'shilgan


Issiqlik nasosini o'rnatishning ish rejimi va samaradorlik ko'rsatkichlarini hisoblash. Nasoslarni tanlash, evaporatatorlarni, kondensatorlarni, quvur liniyasi diametrlarini yoqish uchun sxemalar. Issiqlik hisobi va issiqlik almashtirgichlarni tanlash. Suv ta'minoti tizimining sxematik diagrammasini ishlab chiqish.

kurs ishi, 2014-03-23 ​​qo'shilgan


Issiqlik almashtirgichlarning qiyosiy tahlili. Jarayon o'simlik yog'ini isitish. Issiqlik almashtirgichning issiqlik, konstruktiv, gidravlik va mustahkamlik hisoblari. Quvurning ichki va tashqi yuzalarining issiqlik izolatsiyasini aniqlash.

dissertatsiya, 09/08/2014 qo'shilgan


Quvurli issiqlik almashtirgichning termal, strukturaviy va gidravlik hisoblari. Issiqlik uzatish yuzasining maydonini aniqlash. Strukturaviy materiallarni tanlash va quvur plitalarini joylashtirish usuli. Suvni quyishda kerakli bosimga ega nasosni tanlash.

kurs ishi, 2011-yil 15-01-da qo'shilgan


Issiqlik almashtirgich va qozon agregati turi. Muayyan miqdordagi issiqlikni uzatish uchun issiqlik uzatish yuzasi. Kontaktli issiqlik almashtirgichlarning ishlashining asosiy xususiyatlari. Issiqlik almashtirgichning standart hajmini tanlash. Issiqlik, konstruktiv va gidravlik hisoblar.

kurs ishi, 02/08/2011 qo'shilgan


Issiqlik almashtirgichlarning maqsadi, dizayni va tasnifi, ularning funktsional va konstruktiv xususiyatlari; sovutish suvi oqimi sxemalari; o'rtacha harorat farqi. Issiqlik va gidromexanik hisoblar va optimal plastinka issiqlik almashtirgichni tanlash.

kurs ishi, 04/10/2012 qo'shilgan


Issiqlik sxemasini tanlash va hisoblash. Suv-suv va gaz-havo kanallari uchun uskunalarning xususiyatlari. Issiqlik almashtirgichlarni hisoblash va tanlash, tarmoqli konveyer bilan yoqilg'i ta'minoti. KV-TS-20 qozonini avtomatlashtirish. Qozonxonaning texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarini hisoblash.

dissertatsiya, 30.07.2011 qo'shilgan


Tizim ma'lumotlari avtomatik boshqaruv va tartibga solish. Asosiy chiziqli qonunlar. Kombinatsiyalangan va kaskadli boshqaruv tizimlari. Issiqlik jarayonlarini tartibga solish, qobiq va quvurli issiqlik almashinuvchilari. Absorbsion va bug'lanish qurilmalarini avtomatlashtirish.

ma'ruzalar kursi, 12/01/2010 qo'shilgan


Issiqlik almashtirgichlarning kontseptsiyasi, turlari, texnologik maqsadi va konstruksiyalari. Sovutish suyuqliklarining termofizik xususiyatlari. Issiqlik almashtirgichning termal, sxemasi va gidravlik hisobi. Isitgichning xususiyatlari, tasnifi va ishlash tamoyillari.

ULAR. Saprykin, muhandis, PNTK Energy Technologies MChJ, Nijniy Novgorod

Kirish

Issiqlik almashinuvi uskunalarini, xususan, plastinka issiqlik almashtirgichlarini (PHE) o'z ichiga olgan turli xil issiqlik va elektr stantsiyalarini ishlab chiqish yoki qurishda ko'pincha quvvat va sovutish suvi parametrlarining keng diapazonlari bo'yicha issiqlik davrlarini batafsil hisoblash kerak bo'ladi.

PHE lar, masalan, qobiqli va quvurli issiqlik almashinuvchilaridan farqli o'laroq, ularning issiqlik o'tkazuvchi sirtlarining turli xil shakllari, plastinka o'lchamlari va profillarini o'z ichiga oladi. Hatto bir xil plastinka o'lchamida ham "qattiq" deb ataladigan turlarga bo'linish mavjud H va "yumshoq" turi L issiqlik uzatish va gidravlik qarshilik koeffitsientlari bilan farq qiluvchi plitalar. Shuning uchun, PTA, dizayn parametrlarining individual to'plami mavjudligi tufayli, asosan, ma'lum bir buyurtma uchun ishlab chiqariladi.

PHE ning yirik ishlab chiqaruvchilari issiqlik uzatish jarayonlarini kuchaytirish uchun o'zlarining tasdiqlangan usullari, plitalarning standart o'lchamlari va ularni tanlash va hisoblash uchun eksklyuziv dasturlarga ega.

PTA ning termal hisob-kitoblarga nisbatan individual xususiyatlari asosan konstantalar qiymatlaridagi farqdadir. A, m, n, r issiqlik uzatish koeffitsientlarini aniqlashda ishtirok etadigan Nusselt raqamini ifodalashda.

, (1)
Qayerda Qayta- Reynolds raqami;

Pr- Sovutish suyuqligi uchun Prantl raqami;

Pr s - Ajratish devorining yuzasida sovutish suvi uchun Prantl raqami.

Doimiy A, m, n, r eksperimental ravishda aniqlanadi, bu juda ko'p mehnat talab qiladi; intellektual mulk va PTA ishlab chiqaruvchilari oshkor etilmaydi.

Ushbu holat natijasida, PTA ning butun diapazonini qamrab oluvchi o'zgaruvchan rejimlarni termal tekshirish hisob-kitoblarining yagona metodologiyasi mavjud emas.

PTA o'zgaruvchan rejimlarining termal hisoblarini kalibrlash usuli taklif qilindi, bu esa ko'rsatilgan konstantalarning o'ziga xos qiymatlari to'g'risidagi zarur ma'lumotlarni issiqlik jarayonini modellashtirish orqali ma'lum dizayn rejimidan aniqlash mumkinligiga asoslanadi. Bu erda biz barcha parametrlar ifloslanish omilisiz aniqlanganda, "toza" issiqlik almashtirgichning dizayn rejimini nazarda tutamiz.

Modellashtirish suvning termofizik xususiyatlarini hisobga olgan holda konvektiv issiqlik uzatishning mezon tenglamalari yordamida amalga oshirildi: issiqlik sig'imi, issiqlik o'tkazuvchanligi, issiqlik tarqalishi, kinematik yopishqoqlik, zichlik.

Biroq, o'zgaruvchan PTA rejimlarini hisoblashning ba'zi masalalari hal qilinmagan. Ushbu maqolaning maqsadi suv-suv bir martalik PTA ning o'zgaruvchan rejimlarini hisoblash imkoniyatlarini kengaytirishdir.

Plastinka issiqlik almashtirgichlarining optimallashtirilgan tekshirish hisobi

Hisoblash usulini ishlab chiqishda quyida bir xil transformatsiyalar natijasida 1-tenglamadan olingan va doimiy (bundan buyon matnda doimiy deb yuritiladi) PTA ni o'z ichiga olgan soddaroq tenglama taklif etiladi. U bilan:

, (2)
Qayerda Q - PTA orqali issiqlik quvvati, kVt;

R c– devorning issiqlik qarshiligi (plastinka), m 2 °C/Vt;

R n– shkala konlari qatlamining issiqlik qarshiligi, m 2 °C/Vt;

F = (n pl– 2) · ℓ L– umumiy issiqlik almashinuvi yuzasi, m2;

n pl - plitalar soni, dona;

ℓ - bitta kanalning kengligi, m;

L– qisqartirilgan kanal uzunligi, m;

∆t– sovutish suvi haroratidagi logarifmik farq, °C;

D = Ę g + D n - suvning termofizik xususiyatlarini hisobga olgan holda umumiy termofizik kompleks (TPC). TPA isitish agentining TPA yig'indisiga teng g g va TPA isitiladi I n sovutish suvi:

, , (3, 4),
Qayerda

t 1, t 2 - PHE ning kirish va chiqish joyidagi isitish suyuqligining harorati, ° C;

t 1, t 2 - PHE ning chiqish va kirish joyidagi isitiladigan sovutish suvi harorati, ° C.

Doimiy qiymatlar m, n, r Ushbu modeldagi turbulent sovutish suvi oqimi mintaqasi uchun quyidagilar qabul qilindi: m = 0,73, n = 0,43, r= 0,25. Konstantalar u = 0,0583, y= 0,216 konstantalarni hisobga olgan holda 5-200 ° C oralig'ida suvning termofizik xususiyatlarining qiymatlarini taxmin qilish orqali aniqlandi. m, n, r. Doimiy A ko'pgina omillarga, jumladan, qabul qilingan konstantalarga bog'liq m, n, r va keng tarqalgan A = 0,06-0,4.

uchun tenglama U bilan, PTA ning hisoblangan parametrlari orqali ifodalanadi:

, (5)
Qayerda K r - Hisoblangan issiqlik uzatish koeffitsienti, Vt / (m 2 · °C).

uchun tenglama U bilan, geometrik belgilar orqali ifodalanadi:

, (6)
Qayerda z– plitalar orasidagi masofa, m.

5 va 6 ning qo'shma eritmasidan qiymat aniqlanadi A bu PTA uchun. Keyin, ma'lum bo'lganlarga ko'ra A issiqlik uzatish koeffitsientlarini aniqlash mumkin a g Va a n:

, (7, 8)
Qayerda f = (npl - 1) · ℓ · z/2 - kanallarning umumiy tasavvurlar maydoni;

d e= 2 · z - ekvivalent kanalning kesma diametri, m.

7, 8 dan doimiyning qiymati kelib chiqadi A berilgan konstantalarda m, n, r PTA samaradorligining ko'rsatkichidir.

Doimiy C u PTA ning ikki xil ish rejimida parametrlarni bir martalik o'lchash natijalari asosida ham eksperimental tarzda aniqlanishi mumkin. Bu holda o'lchangan parametrlar 1 va 2 indekslari bilan belgilangan issiqlik quvvatlarining qiymatlari; to'rtta sovutish suvi harorati qiymati:

. (9)

Xuddi shu narsa PTA ning dizayn parametrlari noma'lum bo'lgan holatlarga ham tegishli. Bularga, ishlayotgan PTA uchun dastlabki parametrlar to'g'risidagi ma'lumotlar noma'lum bo'lgan holatlar kiradi, masalan, u yo'qolgan yoki PTA isitish yuzasini o'zgartirish (o'rnatilgan plitalar sonini o'zgartirish) orqali qayta qurilgan.

Amalda, vaziyatlar ko'pincha o'zgartirish zarur bo'lganda paydo bo'ladi, masalan, uzatilgan hisoblanganlarni ko'paytirish issiqlik quvvati PTA. Bu qo'shimcha miqdordagi plitalarni o'rnatish orqali amalga oshiriladi. Hisoblangan issiqlik quvvatining 6 ni hisobga olgan holda 2 tenglamadan olingan qo'shimcha o'rnatilgan plitalar soniga bog'liqligi quyidagicha:

. (10)

Tabiiyki, plitalar soni o'zgarganda, doimiy U bilan o'zgaradi va u boshqa issiqlik almashinuvchisi bo'ladi.

Odatda, ta'minlangan PTA parametrlari shkala qatlamining issiqlik qarshiligi bilan ifodalangan ifloslanish omili bilan beriladi. R n r(asl rejim). Ish paytida, ma'lum vaqtdan so'ng, shkala hosil bo'lishi sababli, issiqlik almashinuvi yuzasida "hisoblangan" termal qarshilikka ega bo'lgan shkala konlari qatlami hosil bo'ladi deb taxmin qilinadi. Keyinchalik, bundan keyin issiqlik almashinuvi yuzasini tozalash kerak.

PTA ning dastlabki ishlashi davrida issiqlik almashinuvi yuzasi ortiqcha bo'ladi va parametrlar dastlabki rejimning parametrlaridan farq qiladi. Agar issiqlik manbai etarli quvvatga ega bo'lsa, PHE "overclock" qilishi mumkin, ya'ni issiqlik uzatishni belgilangan qiymatdan oshib ketishi mumkin. Issiqlik uzatishni belgilangan qiymatga qaytarish uchun birlamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sovutish suvi oqimini kamaytirish yoki har ikki holatda ham ta'minot haroratini pasaytirish kerak; Natijada, "sof" PTA bilan yangi rejim Q p Va R n p = 0, asl nusxadan olingan Q p Va R n p > 0, PTA uchun hisoblab chiqiladi. Bunday hisoblash rejimlarining cheksiz soni mavjud, ammo ularning barchasi bir xil doimiyning mavjudligi bilan birlashtirilgan. C u.

Asl parametrlardan dizayn parametrlarini izlash uchun quyidagi tenglama taklif etiladi:

, (11),
o'ng tomonda ma'lum Chiqish uchun, t 1, t 2, t 1, t 2,(shuning uchun va Ę ref), R s, R n r, chap tomonda noma'lum t 2 r, s r, To p. Buning o'rniga noma'lum sifatida t 2 qolgan haroratlardan birini qabul qilish mumkin t 1, t 1, t 2 yoki ularning kombinatsiyasi.

Masalan, qozonxonada quyidagi parametrlarga ega PTA ni o'rnatish kerak: Q p= 1000 kVt, t 1= 110 °C, t 2= 80 °C, t 1= 95 °C, t 2= 70 °C. Yetkazib beruvchi haqiqiy issiqlik almashinuvi yuzasiga ega PHE ni taklif qildi F= 18,48 m2 ifloslanish omili bilan R n r = 0,62·10 -4 (xavfsizlik omili df = 0,356); K r= 4388 Vt/(m 2 · °C).

Jadvalda, misol sifatida, asl nusxadan olingan uchta turli dizayn rejimi ko'rsatilgan. Hisoblash ketma-ketligi: 11-formuladan foydalanib, doimiy hisoblanadi U bilan; 2-formuladan foydalanib, kerakli dizayn rejimlari aniqlanadi.

Jadval. PTA ning dastlabki va dizayn rejimlari.

Ism	Hajmi	Belgilanish	Termal sharoitlar
			original	hisoblash 1	hisoblash 2		hisoblash 3
Issiqlik quvvati	kVt	Q	1000	1090	1000	1000
Zaxira	-	df	0,356	0,000	0,000	0,000
Tozalik darajasi	-	β	0,738	0,000	1,000	1,000
Isitish suvining kirish harorati	°C	t 1	110,0	110,0	110,0	106,8
Isitish harorati. chiqadigan suv	°C	t 2	80,0	77,3	75,4	76,8
Issiq suvning chiqish harorati	°C	t 1	95,0	97,3	95,0	95,0
Logarifmik harorat farqi	°C	∆t	12,33	9,79	9,40	9,07
TFC	-	ϴ	4,670	4,974	4,958	4,694
Issiqlik uzatish koeffitsienti	Vt/(m 2 °C)	K	4388	6028	5736	5965
Isitish uchun suv iste'moli	t/soat	G 1	28,7	28,7	24,9	28,7
Issiq suv iste'moli	t/soat	G 2	34,4	34,4	34,4	34,4
O'lchov qatlamining issiqlik qarshiligi	m 2 °C/Vt	10 4 · R n	0,62	0	0	0
PTA doimiy	-	C u	-	0,2416

Dizayn rejimi 1 PTA tezlashishini ko'rsatadi ( Q= 1090 kVt) issiqlik energiyasi manbai etarli quvvatga ega bo'lsa, doimiy oqim tezligida harorat t 2 77,3 ga tushadi va harorat t 1 97,3 ° S gacha ko'tariladi.

Dizayn rejimi 2 doimiy haroratni saqlab turish uchun isitish suyuqligi bo'lgan quvur liniyasiga haroratni tartibga soluvchi valf o'rnatilgan vaziyatni taqlid qiladi. t 1= 95 ° C, isitish suyuqligi iste'molini 24,9 t / soatgacha kamaytiradi.

Dizayn rejimi 3 issiqlik energiyasining manbai PHE ni tezlashtirish uchun etarli kuchga ega bo'lmagan vaziyatni taqlid qiladi, shu bilan birga isitish sovutish suvining ikkala harorati ham pasayadi.

Doimiy U bilan geometrik xarakteristikalar va hisoblangan issiqlik parametrlarini o'z ichiga olgan kümülatif xususiyatdir. Boshlang'ich miqdor va "sifat" (plitalar sonining nisbati) sharti bilan, doimiy PTA ning butun xizmat muddati davomida o'zgarmaydi. H Va L) o'rnatilgan plitalar.

Shunday qilib, PTA ni modellashtirish mumkin, bu dastlabki ma'lumotlarning turli kombinatsiyalari uchun kerakli tekshirish hisob-kitoblarini amalga oshirish uchun yo'l ochadi. Kerakli parametrlar quyidagilar bo'lishi mumkin: issiqlik quvvati, sovutish suvi harorati va oqim tezligi, tozalik darajasi, mumkin bo'lgan shkala qatlamining termal qarshiligi.

2-tenglamadan foydalanib, ma'lum dizayn rejimidan foydalanib, siz boshqa har qanday rejim uchun parametrlarni hisoblashingiz mumkin, shu jumladan portlarda o'lchangan to'rtta sovutish suvi haroratidan issiqlik quvvatini aniqlash. Ikkinchisi faqat shkala qatlamining termal qarshiligi oldindan ma'lum bo'lsa mumkin.

2-tenglamadan shkala qatlamining issiqlik qarshiligini aniqlash mumkin Rn:

. (12)

PTA diagnostikasi uchun issiqlik almashinuvi yuzasining tozalik darajasini baholash formuladan foydalanib topiladi .

Xulosa

1. Tavsiya etilgan tekshirishni hisoblash usuli dizayn va ekspluatatsiyada qo'llanilishi mumkin quvur liniyasi tizimlari suv-suv bir martalik PTA bilan, shu jumladan ularning holatini diagnostikasi.

2. Usul issiqlik almashinuvi uskunalarini ishlab chiqaruvchilarga murojaat qilmasdan, turli xil o'zgaruvchan rejimlarni hisoblashni amalga oshirish uchun PHE ning ma'lum dizayn parametrlaridan foydalanish imkonini beradi.

3. Usul suvdan tashqari suyuq muhit bilan PTA ni hisoblash uchun moslashtirilishi mumkin.

4. PTA konstantasi tushunchasi va hisoblash uchun formulalar taklif qilingan. PTA doimiysi geometrik xarakteristikalar va hisoblangan termal parametrlarni o'z ichiga olgan birlashtirilgan xarakterlidir. O'rnatilgan plitalarning dastlabki miqdori va "sifati" ("qattiq" va "yumshoq" sonining nisbati) doimiy bo'lib qolishi sharti bilan, doimiy PTA ning butun xizmat muddati davomida o'zgarmaydi.

Adabiyot

1. Grigoryev V.A., Zorin V.M. (tahrir). Issiqlik va massa uzatish. Termotexnik tajriba. Katalog. Moskva, Energoatomizdat, 1982 yil.

2. Saprykin I.M. Issiqlik almashtirgichlarni tekshirish hisob-kitoblari bo'yicha. "Issiqlik ta'minoti yangiliklari", 5-son, 2008. 45-48-betlar.

3. . RosTeplo.ru veb-sayti.

4. Zinger N.M., Taraday A.M., Barmina L.S. Issiqlik ta'minoti tizimlarida plastinka issiqlik almashinuvchilari. Moskva, Energoatomizdat, 1995 yil.

Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi

Irkutsk milliy tadqiqot texnik universiteti

Issiqlik energetikasi kafedrasi

Hisoblash va grafik ish

“Issiqlik elektr stansiyalari va sanoat korxonalarining issiqlik va massa uzatish uskunalari” fanidan

Mavzu bo'yicha: "Qopqoq va trubkali issiqlik almashtirgichlarning issiqlik tekshiruvini hisoblash"

Variant 15

To‘ldiruvchi: talaba gr. PTEb-12-1

Rasputin V.V.

Tekshirildi: Energetika kafedrasi dotsenti V.M

Irkutsk 2015 yil

KIRISH

Issiqlik almashtirgichning issiqlik yukini hisoblash

Quvurli issiqlik almashtirgichlarni hisoblash va tanlash

Issiqlik uzatish koeffitsienti va isitish yuzasini aniqlashning grafik-analitik usuli

Plastinkali issiqlik almashtirgichni hisoblash va tanlash

Issiqlik almashtirgichlarning qiyosiy tahlili

Quvurli issiqlik almashtirgichlarni, suv va kondensat quvurlarini gidravlik hisoblash, nasoslar va kondensat drenajini tanlash

XULOSA

FOYDALANILGAN MANBALAR RO'YXATI

KIRISH

Qog'oz ikki turdagi qobiq-trubka va plastinka issiqlik almashinuvchilarini hisoblash va tanlashni ta'minlaydi.

Quvurli issiqlik almashtirgichlar - bu quvurlar varaqlari yordamida yig'ilgan va armatura bilan qoplangan korpuslar va qopqoqlar bilan chegaralangan quvur to'plamlaridan tayyorlangan qurilmalar. Qurilmadagi quvur va quvurlar orasidagi bo'shliqlar ajratilgan va bu bo'shliqlarning har biri bo'linmalar yordamida bir nechta o'tish joylariga bo'linishi mumkin. Bo'limlar tezlikni va, natijada, issiqlik uzatish intensivligini oshirish uchun o'rnatiladi.

Ushbu turdagi issiqlik almashinuvchilari suyuqliklar va gazlar o'rtasida issiqlik almashinuvi uchun mo'ljallangan. Ko'pgina hollarda, bug '(isitish suyuqligi) quvurlar orasidagi bo'shliqqa kiritiladi va qizdirilgan suyuqlik quvurlar orqali oqadi. Quvurlar orasidagi bo'shliqdan kondensat korpusning pastki qismida joylashgan armatura orqali kondensat tutqichga chiqadi.

Yana bir turi - plastinka issiqlik almashinuvchilari. Ularda issiqlik almashinuvi yuzasi nozik shtamplangan gofrirovka qilingan plitalar to'plamidan hosil bo'ladi. Ushbu qurilmalar yig'iladigan, yarim yig'iladigan va demontaj qilinmaydigan (payvandlangan) bo'lishi mumkin.

Yig'iladigan issiqlik almashtirgichlarning plitalari sovutish suvi va yivlarning o'tishi uchun burchak teshiklariga ega bo'lib, ularda maxsus issiqlikka bardoshli kauchukdan yasalgan muhr va komponentli qistirmalari o'rnatiladi.

Plitalar qattiq va harakatlanuvchi plitalar orasiga shunday siqiladiki, ular orasidagi qistirmalari tufayli issiq va sovuq sovutish suvlarining muqobil o'tishi uchun kanallar hosil bo'ladi. Plitalar quvurlarni ulash uchun armatura bilan jihozlangan.

Ruxsat etilgan plastinka polga biriktirilgan, plitalar va harakatlanuvchi plastinka maxsus ramkada o'rnatiladi. Berilgan sovutish suvi faqat bitta yo'nalishda harakatlanadigan parallel kanallar tizimini tashkil etuvchi plitalar guruhi paketni tashkil qiladi. Paket mohiyatan ko'p o'tkazgichli qobiq va trubkali issiqlik almashtirgichlarda quvurlar orqali bitta o'tishga o'xshaydi.

Ishning maqsadi qobiq-trubka va plastinka issiqlik almashinuvchilarining termal va kalibrlash hisoblarini amalga oshirishdir.

standart diapazondagi qobiq va quvurli issiqlik almashtirgichlar;

standart diapazondan plastinka issiqlik almashtirgichi.

Mashq qilish -qobiq va trubkali issiqlik almashinuvchilarining issiqlik tekshiruvi hisoblarini bajarish.

Dastlabki ma'lumotlar:

Sovutgich:

isitish - quruq to'yingan bug ';

isitiladigan - suv.

Isitish suyuqligi parametrlari:

bosim P 1= 1,5 MPa;

harorat t 1k = t n .

Issiq sovutish suvi parametrlari:

oqim G 2= 80 kg/s;

kirish harorati t 2n = 40° BILAN;

chiqish harorati t 2k = 170° BILAN.

Quvurning joylashuvi -vertikal.

1. Issiqlik almashtirgichning issiqlik yukini hisoblash

Issiqlik balansi tenglamasidan termal yuk

,

qobiq va quvur issiqlik almashinuvchisi plastinka isitish

Qayerda - isitish sovutish suyuqligi (quruq to'yingan bug '), kVt tomonidan uzatiladigan issiqlik; - isitiladigan sovutish suvi (suv) tomonidan so'rilgan issiqlik, kVt; h -Atrof-muhitga issiqlik yo'qotilishini hisobga olgan holda issiqlik almashinuvchisi samaradorligi.

Sovutgichlardan birining agregat holatini o'zgartirganda issiqlik balansi tenglamasi

,

Qayerda , -mos ravishda, oqim tezligi, bug'lanish issiqligi va quruq to'yingan bug'ning to'yingan harorati, kg/s, kJ/kg, ° BILAN; - kondensat sovitish harorati, ° BILAN; -isitish suyuqligi kondensatining issiqlik sig'imi, kJ / (kg K); - mos ravishda isitiladigan suvning oqim tezligi va solishtirma issiqlik sig'imi, o'rtacha haroratda kg/s va kJ/(kg K) ; - mos ravishda isitiladigan suvning dastlabki va oxirgi harorati; ° BILAN.

Isitish sovutish suvi bosimiga ko'ra P 1 = 1,5 MPa to'yinganlik harorati t bilan aniqlanadi n = 198,3° C va bug'lanish issiqligi r = 1946,3 kJ / kg.

Kondensat haroratini aniqlash

° BILAN.

Kondensatning termofizik parametrlari at =198,3° Kimdan:

zichligi r 1 = 1963,9 kg / m 3;

issiqlik sig'imi = 4,49 kJ/(kg K);

issiqlik o'tkazuvchanligi l 1 = 0,66 Vt/(m K);

m 1=136× 10-6Pa × Bilan;

kinematik yopishqoqlik ν 1 = 1,56× 10-7m 2/bilan;

Prandtl raqami Pr 1=0,92.

Suv haroratini aniqlash

° BILAN.

Suvning termofizik parametrlari = ° Kimdan:

zichligi r 2 = 1134,68 kg / m 3;

issiqlik o'tkazuvchanligi l 2 = 0,68 Vt/(m K);

dinamik yopishqoqlik koeffitsienti m 2 = 268× 10-6Pa × Bilan;

kinematik yopishqoqlik ν 2 = 2,8× 10-7m 2/bilan;

Prandtl raqami Pr 2 = 1,7.

Agregat holatini o'zgartirmasdan qizdirilgan suv tomonidan so'rilgan issiqlik

Agregat holati o'zgarganda quruq to'yingan bug 'bilan uzatiladigan issiqlik

MVt.

Isitish suyuqligi iste'moli

kg/s.

Sovutish suyuqliklari uchun oqim sxemasini tanlash va o'rtacha harorat farqini aniqlash

1-rasmda teskari oqim paytida issiqlik almashtirgich yuzasi bo'ylab sovutish suvi haroratining o'zgarishi grafigi ko'rsatilgan.

1-rasm - Qarama-qarshi oqim paytida issiqlik almashinuvi yuzasi bo'ylab sovutish suvi haroratining o'zgarishi grafigi

Issiqlik almashtirgichda isitish sovutgichining yig'ilish holatida o'zgarish sodir bo'ladi, shuning uchun o'rtacha logarifmik harorat farqi formula bo'yicha topiladi.

.

° BILAN,

Qayerda ° C - issiqlik almashtirgichning uchlaridagi ikkita sovutish suvi orasidagi katta harorat farqi; ° C - issiqlik almashtirgichning uchlaridagi ikkita sovutish suvi orasidagi kichikroq harorat farqi.

Biz issiqlik uzatish koeffitsientining taxminiy qiymatini qabul qilamiz

Yoki =2250 Vt/(m 2·TO).

Keyin, asosiy issiqlik uzatish tenglamasidan taxminan issiqlik uzatish sirtining maydoni

M 2.

2. Qobiq va quvurli issiqlik almashinuvchilarini hisoblash va tanlash

Isitish suyuqligi - kondensatsiyalanuvchi quruq to'yingan bug - qobiqli issiqlik almashtirgichdagi quvurlar orasida harakatlanadi va isitiladigan sovutish suvi quvurlar ichida harakatlanadi. -suv, kondensatsiyalanuvchi bug'ning issiqlik uzatish koeffitsienti suvnikidan yuqori.

PSVK-220-1.6-1.6 tipidagi vertikal tarmoqli isitgichni tanlaymiz (2-rasm).

Issiqlik almashtirgichning asosiy o'lchamlari va texnik xususiyatlari:

Koson diametri D = 1345 mm.

Devor qalinligi d = 2 mm.

Quvurlarning tashqi diametri d = 24 mm.

Sovutish suvining zarbalari soni z = 4.

Quvurlarning umumiy soni n = 1560.

Quvur uzunligi L = 3410 mm.

Issiqlik almashinuvi yuzasi F = 220 m 2.

Issiqlik almashinuvi yuzasi F = 220 m bo'lgan vertikal isitish suv isitgichi PSVK-220-1,6-1,6 tanlangan (4-rasm). 2.

PSVK-220-1.6-1.6 issiqlik almashtirgichining belgilanishi: P -isitgich; BILAN -tarmoq suvi; IN -vertikal; TO -qozonxonalar uchun; 220 m 2- issiqlik almashinuvi sirtining maydoni; 1,6 MPa - quruq to'yingan bug'ni isitishning maksimal ish bosimi, MPa; 1,6 MPa - tarmoq suvining maksimal ish bosimi.

2-rasm - PSVK-220 tipidagi vertikal tarmoqli suv isitgichining diagrammasi: 1 - taqsimlovchi suv kamerasi; 2 - tana; 3 - quvur tizimi; 4 - kichik suv kamerasi; 5 - tananing olinadigan qismi; A, B - tarmoq suvini etkazib berish va drenajlash; B - bug 'kirish; G - kondensat drenaji; D - havo aralashmasini olib tashlash; E - quvur tizimidan suvni to'kish; K - differentsial bosim o'lchagichga; L - daraja ko'rsatkichiga

Korpusda quvur tizimini olib tashlamasdan, pastki trubka varag'iga kirish imkonini beruvchi pastki gardish ulagichi mavjud. Turg'unlik zonalari va turbulentliksiz bir martalik bug 'oqimi sxemasi qo'llaniladi. Bug 'qalqonining dizayni va uni mahkamlash yaxshilandi. Bug '-havo aralashmasini doimiy ravishda olib tashlash joriy etildi. Quvur tizimining ramkasi joriy etildi va shu bilan uning qattiqligini oshirdi. Parametrlar tarmoq suvining nominal oqim tezligida va quruq to'yingan bug'ning belgilangan bosimida guruch issiqlik almashinuvi quvurlari uchun ko'rsatilgan. Quvur materiali - guruch, zanglamaydigan po'lat, mis-nikel po'latdir.

Bug'ning plyonkali kondensatsiyasi issiqlik almashtirgichda vertikal ravishda joylashgan quvurlarning tashqi yuzasida sodir bo'lganligi sababli, quruq to'yingan bug'ning devorga kondensatsiyasidan issiqlik uzatish koeffitsienti uchun quyidagi formuladan foydalanamiz:

Vt/(m 2TO),

Qayerda = 0,66 Vt/(m × K) to'yingan suyuqlikning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti; = kg/m 3- to'yingan suyuqlikning zichligi at ° BILAN; Pa × c - to'yingan suyuqlikning dinamik yopishqoqligi koeffitsienti.

Quvur bo'shlig'i uchun issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlaymiz (isitilgan sovutish suvi - suv).

Issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlash uchun quvurlar orqali suv oqimining rejimini aniqlash kerak. Buning uchun Reynolds mezonlarini hisoblaymiz:

,

qaerda d vn = d-2 d = 24-2× 2 = 20 mm = 0,02 m - quvurlarning ichki diametri; n = 1560 - quvurlarning umumiy soni; z = 4 - harakatlar soni; Pa × Bilan -suvning yopishqoqligining dinamik koeffitsienti.

= ³ 104- oqim rejimi turbulent, keyin Nusselt mezoni dan

,

Devordan isitiladigan sovutgichga issiqlik uzatish koeffitsienti

Vt/(m 2× TO),

Qayerda Vt/(m 2× K) - suvning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti at ° BILAN.

Suv tezligini aniqlaymiz:

Hozirgi vaqtda issiqlik almashtirgichni hisoblash besh daqiqadan ko'proq vaqtni oladi. Bunday uskunani ishlab chiqaradigan va sotadigan har qanday tashkilot, qoida tariqasida, har kimga o'z tanlov dasturini taqdim etadi. Siz uni kompaniya veb-saytidan bepul yuklab olishingiz mumkin, yoki ularning texnik xodimi ofisingizga kelib, uni bepul o'rnatadi. Biroq, bunday hisob-kitoblarning natijasi qanchalik to'g'ri, unga ishonish mumkinmi va ishlab chiqaruvchi raqobatchilar bilan tenderda raqobatlashayotganda insofsizlik qiladimi? Elektron kalkulyatorni tekshirish zamonaviy issiqlik almashinuvchilari uchun hisoblash usullarini bilish yoki hech bo'lmaganda tushunishni talab qiladi. Keling, tafsilotlarni tushunishga harakat qilaylik.

Issiqlik almashtirgich nima

Issiqlik almashtirgichni hisoblashdan oldin, keling, bu qanday qurilma ekanligini eslaylik? Issiqlik va massa almashinuvi qurilmasi (shuningdek, issiqlik almashinuvchisi sifatida ham tanilgan, TOA deb ham ataladi) issiqlikni bir sovutish suvidan boshqasiga o'tkazish uchun qurilma. Sovutish suyuqliklarining harorati o'zgarganda, ularning zichligi va shunga mos ravishda moddalarning massa ko'rsatkichlari ham o'zgaradi. Shuning uchun bunday jarayonlar issiqlik va massa almashinuvi deb ataladi.

Issiqlik almashinuvining turlari

Endi gapiraylik - ulardan faqat uchtasi bor. Radiatsiya - radiatsiya tufayli issiqlik uzatish. Misol tariqasida, biz qabul qilishni eslashimiz mumkin quyoshga botish issiq yoz kunida plyajda. Va bunday issiqlik almashtirgichlarni hatto bozorda ham topish mumkin (chiroq havo isitgichlari). Biroq, ko'pincha turar-joy binolarini, kvartiradagi xonalarni isitish uchun biz moy sotib olamiz yoki elektr radiatorlar. Bu issiqlik almashinuvining boshqa turiga misol - u tabiiy, majburiy (egzoz va qutida rekuperator mavjud) yoki mexanik (masalan, fan bilan) bo'lishi mumkin. Oxirgi tur ancha samarali.

Biroq, eng ko'p samarali usul Issiqlik o'tkazuvchanligi - bu issiqlik o'tkazuvchanligi yoki u ham deyilganidek, o'tkazuvchanlik (inglizcha o'tkazuvchanlikdan - "o'tkazuvchanlik"). Issiqlik moslamasining termal hisobini o'tkazishni rejalashtirgan har qanday muhandis, birinchi navbatda, minimal o'lchamlarga ega samarali uskunalarni tanlash haqida o'ylaydi. Va bunga aniq issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli erishish mumkin. Bunga misol qilib, bugungi kunda eng samarali TOA - plastinka issiqlik almashinuvchilari. Plitalar TOA, ta'rifga ko'ra, issiqlik almashinuvchisi bo'lib, ularni ajratib turadigan devor orqali issiqlikni bir sovutish suvidan ikkinchisiga o'tkazadi. To'g'ri tanlangan materiallar, plastinka profillari va qalinligi bilan birlashtirilgan ikkita vosita orasidagi maksimal mumkin bo'lgan aloqa maydoni asl nusxasini saqlab qolgan holda tanlangan uskunaning hajmini minimallashtirishga imkon beradi. texnik xususiyatlar, texnologik jarayonda zarur.

Issiqlik almashinuvchilari turlari

Issiqlik almashtirgichni hisoblashdan oldin uning turini aniqlang. Barcha TOAlarni ikkita katta guruhga bo'lish mumkin: rekuperativ va regenerativ issiqlik almashinuvchilari. Ularning asosiy farqi quyidagilardan iborat: rekuperativ TOAlarda issiqlik almashinuvi ikkita sovutgichni ajratib turadigan devor orqali sodir bo'ladi va regenerativlarda ikki vosita bir-biri bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qiladi, ko'pincha aralashadi va keyinchalik maxsus ajratgichlarda ajratishni talab qiladi. nozulli (statsionar, tushadigan yoki oraliq) aralashtirish va issiqlik almashtirgichlarga bo'linadi. Taxminan aytganda, bir chelak issiq suv, sovuqqa ta'sir qilish yoki sovutish uchun muzlatgichga qo'yilgan bir stakan issiq choy (hech qachon bunday qilmang!) - bu bunday aralashtirish TOA misolidir. Va choyni likopchaga quyish va uni shu tarzda sovutish orqali biz nozulli regenerativ issiqlik almashtirgichga misol olamiz (bu misoldagi likopcha nozul rolini o'ynaydi), u avval atrofdagi havo bilan aloqa qiladi va uning haroratini oladi. , va keyin unga quyilgan issiq choydan issiqlikning bir qismini olib tashlaydi va ikkala muhitni termal muvozanatga keltirishga harakat qiladi. Biroq, biz allaqachon bilib olganimizdek, issiqlikni bir muhitdan ikkinchisiga o'tkazish uchun issiqlik o'tkazuvchanligidan foydalanish samaraliroqdir, shuning uchun bugungi kunda issiqlik uzatish nuqtai nazaridan foydaliroq (va keng qo'llaniladigan) TOA, albatta, recuperativdir. birlar.

Issiqlik va konstruktiv hisob-kitoblar

Rekuperativ issiqlik almashtirgichning har qanday hisob-kitobi termal, gidravlik va quvvat hisob-kitoblari natijalariga ko'ra amalga oshirilishi mumkin. Ular yangi uskunalarni loyihalashda asosiy, majburiydir va shunga o'xshash qurilmalar liniyasining keyingi modellari uchun hisoblash metodologiyasi uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Asosiy vazifa termal hisoblash TOA uchun zarur bo'lgan issiqlik almashinuvi sirtini aniqlash kerak barqaror ishlash issiqlik almashtirgich va texnik xizmat ko'rsatish zarur parametrlar chiqishda o'rtacha. Ko'pincha, bunday hisob-kitoblar paytida muhandislar kelajakdagi uskunaning og'irligi va o'lchami xususiyatlarining o'zboshimchalik qiymatlarini (material, quvur diametri, plastinka o'lchamlari, nurning geometriyasi, qanotlarning turi va materiali va boshqalar) aniqlaydilar, shuning uchun termal tahlildan so'ng. , issiqlik almashtirgichning tizimli hisobi odatda amalga oshiriladi. Axir, agar birinchi bosqichda muhandis hisoblagan bo'lsa zarur maydon ma'lum bir quvur diametri bo'lgan sirt, masalan, 60 mm va issiqlik almashtirgichning uzunligi taxminan oltmish metr bo'lsa, u holda ko'p o'tishli issiqlik almashtirgichga yoki qobiq va trubaga o'tishni taxmin qilish mantiqan to'g'ri keladi. turi, yoki quvurlar diametrini oshirish uchun.

Gidravlik hisoblash

Issiqlik almashtirgichdagi gidravlik (aerodinamik) bosim yo'qotishlarini aniqlash va optimallashtirish, shuningdek ularni bartaraf etish uchun energiya xarajatlarini hisoblash uchun gidravlik yoki gidromexanik, shuningdek aerodinamik hisoblar amalga oshiriladi. Sovutish suyuqligining o'tishi uchun har qanday trakt, kanal yoki trubani hisoblash inson uchun asosiy vazifadir - ma'lum bir hududda issiqlik almashinuvi jarayonini kuchaytirish. Ya'ni, bir vosita oqimining minimal davrida iloji boricha ko'proq issiqlikni uzatishi kerak, ikkinchisi esa. Shu maqsadda u tez-tez ishlatiladi qo'shimcha sirt issiqlik uzatish, rivojlangan sirt qanotlari shaklida (chegaraviy laminar pastki qatlamni ajratish va oqim turbulizatsiyasini kuchaytirish uchun). Shlangi yo'qotishlar, issiqlik almashinuvi sirt maydoni, og'irlik va o'lcham xususiyatlari va olib tashlangan issiqlik quvvatining optimal muvozanat nisbati TOA ning termal, gidravlik va strukturaviy hisob-kitoblarining kombinatsiyasi natijasidir.

Tadqiqot hisob-kitoblari

TOA ning tadqiqot hisob-kitoblari issiqlik va tekshirish hisob-kitoblarining olingan natijalari asosida amalga oshiriladi. Ular, qoida tariqasida, loyihalashtirilgan apparatlar dizayniga so'nggi tuzatishlar kiritish uchun zarurdir. Ular, shuningdek, empirik (eksperimental ma'lumotlar asosida) olingan TOA amalga oshirilgan hisoblash modeliga kiritilgan har qanday tenglamalarni tuzatish maqsadida amalga oshiriladi. Ilmiy-tadqiqot hisob-kitoblarini amalga oshirish tajriba rejalashtirishning matematik nazariyasiga muvofiq ishlab chiqilgan va ishlab chiqarishda joriy qilingan maxsus reja bo'yicha o'nlab, ba'zan esa yuzlab hisob-kitoblarni bajarishni o'z ichiga oladi. Natijalar asosida TOA samaradorligi ko'rsatkichlariga turli xil sharoitlar va fizik miqdorlarning ta'siri aniqlanadi.

Boshqa hisob-kitoblar

Issiqlik almashtirgichning maydonini hisoblashda materiallarning qarshiligini unutmang. TOA kuchini hisob-kitoblari loyihalashtirilgan blokni kuchlanish, buralish uchun tekshirish va kelajakdagi issiqlik almashtirgichning qismlari va agregatlariga ruxsat etilgan maksimal ish momentlarini qo'llashni o'z ichiga oladi. Minimal o'lchamlari bilan mahsulot bardoshli, barqaror bo'lishi va turli xil, hatto eng qizg'in ish sharoitlarida xavfsiz ishlashni kafolatlashi kerak.

O'zgaruvchan ish rejimlarida issiqlik almashtirgichning turli xususiyatlarini aniqlash uchun dinamik hisoblash amalga oshiriladi.

Issiqlik almashtirgichni loyihalash turlari

Dizayni bo'yicha regenerativ TOA juda ko'p sonli guruhlarga bo'linishi mumkin. Eng mashhur va keng qo'llaniladigan plastinka issiqlik almashtirgichlari, havo (quvurli qanotli), qobiq va trubka, "quvur ichidagi quvur" issiqlik almashtirgichlari, qobiqli plastinka va boshqalar. Bundan tashqari, ko'proq ekzotik va yuqori ixtisoslashgan turlar mavjud, masalan, viskoz yoki boshqa ko'plab turlar bilan ishlaydigan spiral (aylantirish issiqlik almashtirgich) yoki qirg'ich.

Issiqlik almashinuvchilari "quvur ichidagi quvur"

Keling, "quvur ichidagi" issiqlik almashtirgichning eng oddiy hisobini ko'rib chiqaylik. Strukturaviy ravishda, ushbu turdagi TOA maksimal darajada soddalashtirilgan. Qoida tariqasida, ular apparatning ichki trubkasiga ruxsat etiladi issiq sovutish suvi, yo'qotishlarni kamaytirish uchun va korpusda yoki ichida tashqi quvur, sovutish suyuqligini ishga tushiring. Bu holda muhandisning vazifasi issiqlik almashinuvi yuzasining hisoblangan maydoni va berilgan diametrlar asosida bunday issiqlik almashtirgichning uzunligini aniqlashdan iborat.

Bu erda shuni qo'shimcha qilish kerakki, termodinamikada ideal issiqlik almashtirgich tushunchasi kiritilgan, ya'ni cheksiz uzunlikdagi qurilma, bu erda sovutish suvi qarshi oqimda ishlaydi va ular orasidagi harorat bosimi to'liq ishlaydi. "Quvur ichidagi quvur" dizayni ushbu talablarga eng mos keladi. Va agar siz sovutish suvini teskari oqimda ishlatsangiz, u "haqiqiy qarshi oqim" deb ataladigan bo'ladi (va TOA plastinkasida bo'lgani kabi o'zaro oqim emas). Harorat bosimi bu harakatni tashkil qilish bilan eng samarali tarzda tetiklanadi. Biroq, "quvur ichidagi quvur" issiqlik almashtirgichini hisoblashda siz realistik bo'lishingiz va logistika komponentini, shuningdek, o'rnatish qulayligini unutmasligingiz kerak. Evro yuk mashinasining uzunligi 13,5 metrni tashkil qiladi va barcha texnik xonalar bunday uzunlikdagi uskunalarni tashish va o'rnatish uchun mos emas.

Qobiqli va quvurli issiqlik almashinuvchilari

Shuning uchun, ko'pincha bunday qurilmani hisoblash qobiq va quvurli issiqlik almashtirgichni hisoblashda muammosiz oqadi. Bu uskunaning maqsadiga qarab turli xil sovutgichlar bilan yuvilgan quvurlar to'plami bitta korpusda (qopqoqda) joylashgan qurilma. Kondensatorlarda, masalan, sovutgich qobiqqa, suv esa quvurlarga solinadi. Ushbu vositani ko'chirish usuli bilan apparatning ishlashini boshqarish qulayroq va samaraliroq bo'ladi. Evaporatatorlarda, aksincha, sovutgich quvurlarda qaynatiladi va shu bilan birga ular sovutilgan suyuqlik (suv, sho'r suvlar, glikollar va boshqalar) bilan yuviladi. Shu sababli, qobiq va quvurli issiqlik almashtirgichni hisoblash uskunaning o'lchamlarini minimallashtirishga to'g'ri keladi. Korpusning diametri, ichki quvurlarning diametri va soni va apparatning uzunligi bilan o'ynab, muhandis issiqlik almashinuvi sirt maydonining hisoblangan qiymatiga etadi.

Havo issiqlik almashinuvchilari

Bugungi kunda eng keng tarqalgan issiqlik almashinuvchilaridan biri quvurli qanotli issiqlik almashtirgichlardir. Ular shuningdek rulonlar deb ataladi. Ular qayerda o'rnatilgan bo'lishidan qat'i nazar, fan kangallaridan boshlab (inglizcha fan + coil, ya'ni "fan" + "lasan" dan) gacha. ichki birliklar split tizimlar va ulkan rekuperatorlar bilan yakunlanadi tutun gazlari(issiqdan issiqlikni olib tashlash tutun gazi va uni isitish ehtiyojlari uchun o'tkazish) issiqlik elektr stansiyalaridagi qozonxonalarda. Shuning uchun rulonli issiqlik almashtirgichni hisoblash ushbu issiqlik almashtirgich ishlatiladigan dasturga bog'liq. Go'shtni muzlatish kameralariga o'rnatilgan sanoat havo sovutgichlari (IACs) muzlatgichlar past haroratlar va boshqa oziq-ovqat sovutgichlari ularning dizaynida muayyan dizayn xususiyatlarini talab qiladi. Muzdan tushirish davrlari orasidagi uzluksiz ishlash vaqtini oshirish uchun lamellar (finlar) orasidagi masofa maksimal bo'lishi kerak. Ma'lumotlar markazlari (ma'lumotlarni qayta ishlash markazlari) uchun evaporatorlar, aksincha, iloji boricha ixcham qilib, lamellar orasidagi masofani minimal darajaga tushiradi. Bunday issiqlik almashinuvchilari filtrlar bilan o'ralgan "toza zonalarda" ishlaydi nozik tozalash(HEPA sinfiga qadar), shuning uchun bu hisoblash o'lchamlarni minimallashtirishga e'tibor qaratgan holda amalga oshiriladi.

Plastinkali issiqlik almashtirgichlar

Hozirgi vaqtda plastinka issiqlik almashinuvchilari barqaror talabga ega. O'z yo'limda dizayn ular butunlay qismlarga ajratilgan va yarim payvandlangan, mis lehimli va nikel lehimli, payvandlangan va diffuzion lehimli (lehimsiz). Plastinkali issiqlik almashtirgichning termal dizayni juda moslashuvchan va muhandis uchun katta qiyinchilik tug'dirmaydi. Tanlash jarayonida siz plitalar turi, kanalni shtamplash chuqurligi, qanotlar turi, po'lat qalinligi, turli materiallar, va eng muhimi - turli o'lchamdagi qurilmalarning ko'plab standart o'lchamli modellari. Bunday issiqlik almashinuvchilari past va keng (suvni bug 'isitish uchun) yoki baland va tor (konditsioner tizimlari uchun ajratuvchi issiqlik almashinuvchilari) bo'lishi mumkin. Ular ko'pincha fazani o'zgartiruvchi vositalar uchun, ya'ni kondensatorlar, bug'lashtirgichlar, desuperheaters, prekondenserlar va boshqalar sifatida ishlatiladi. Ikki fazali sxemada ishlaydigan issiqlik almashtirgichning termal hisobini bajarish suyuqlik-suyuq issiqlik almashtirgichga qaraganda bir oz qiyinroq. , lekin uchun tajribali muhandis uchun bu vazifani hal qilish mumkin va unchalik qiyinchilik tug'dirmaydi. Bunday hisob-kitoblarni osonlashtirish uchun zamonaviy dizaynerlar muhandislik kompyuterlari ma'lumotlar bazalaridan foydalanadilar, bu erda siz juda ko'p narsalarni topishingiz mumkin zarur ma'lumotlar, shu jumladan har qanday sovutgichning holati diagrammalari, masalan, CoolPack dasturi.

Issiqlik almashtirgichni hisoblash misoli

Hisoblashning asosiy maqsadi issiqlik almashinuvi yuzasining kerakli maydonini hisoblashdir. Issiqlik (sovutish) quvvati odatda texnik topshiriqda ko'rsatiladi, ammo bizning misolimizda biz uni hisoblab chiqamiz, aytganda, texnik topshiriqning o'zini tekshirish uchun. Ba'zan shunday bo'ladiki, xato manba ma'lumotlariga kirib borishi mumkin. Vakolatli muhandisning vazifalaridan biri bu xatoni topish va tuzatishdir. Misol tariqasida, "suyuq-suyuqlik" turidagi plastinka issiqlik almashtirgichini hisoblaylik. Bu bosim to'xtatuvchisi bo'lsin ko'p qavatli bino. Uskunalardagi bosimni engillashtirish uchun bu yondashuv ko'pincha osmono'par binolarni qurishda qo'llaniladi. Issiqlik almashtirgichning bir tomonida bizda kirish harorati Tin1 = 14 ᵒC va chiqish harorati Tout1 = 9 ᵒC, oqim tezligi G1 = 14500 kg/soat, boshqa tomonida esa suv ham bor, lekin faqat quyidagi parametrlar: Tin2 = 8 ᵒC, Tout2 = 12 ᵒS, G2 = 18,125 kg/soat.

Biz kerakli quvvatni (Q0) issiqlik balansi formulasidan foydalanib hisoblaymiz (yuqoridagi rasmga qarang, formula 7.1), bu erda Cp - o'ziga xos issiqlik(jadval qiymati). Hisoblashning soddaligi uchun biz issiqlik sig'imining berilgan qiymatini olamiz Srva = 4,187 [kJ/kg*ᵒS]. Biz hisoblaymiz:

Q1 = 14,500 * (14 - 9) * 4,187 = 303557,5 [kJ/soat] = 84321,53 Vt = 84,3 kVt - birinchi tomonda va

Q2 = 18,125 * (12 - 8) * 4,187 = 303557,5 [kJ/soat] = 84321,53 Vt = 84,3 kVt - ikkinchi tomonda.

Shuni esda tutingki, (7.1) formulaga muvofiq, hisoblash qaysi tomondan amalga oshirilishidan qat'i nazar, Q0 = Q1 = Q2.

Keyinchalik, asosiy issiqlik uzatish tenglamasidan (7.2) foydalanib, biz kerakli sirt maydonini (7.2.1) topamiz, bu erda k - issiqlik uzatish koeffitsienti (6350 [Vt / m 2 ] ga teng olingan) va DTav.log. - (7.3) formula bo'yicha hisoblangan o'rtacha logarifmik harorat farqi:

DT avg.log. = (2 - 1) / ln (2/1) = 1 / ln2 = 1 / 0,6931 = 1,4428;

F keyin = 84321 / 6350 * 1,4428 = 9,2 m2.

Issiqlik uzatish koeffitsienti noma'lum bo'lsa, plastinka issiqlik almashinuvchisini hisoblash biroz murakkablashadi. (7.4) formuladan foydalanib, Reynolds mezonini hisoblaymiz, bu erda r - zichlik, [kg/m 3 ], ķ - dinamik yopishqoqlik, [N*s/m 2 ], v - kanaldagi muhitning tezligi, [ m/s], d sm - kanalning namlangan diametri [m].

Jadvaldan foydalanib, bizga kerak bo'lgan Prandtl mezonining qiymatini qidiramiz va (7.5) formuladan foydalanib, Nusselt mezonini olamiz, bu erda n = 0,4 - suyuqlikni isitish sharoitida va n = 0,3 - suyuqlikni sovutish sharoitida. .

Keyinchalik, (7.6) formuladan foydalanib, har bir sovutish suvidan devorga issiqlik uzatish koeffitsienti hisoblab chiqiladi va (7.7) formuladan foydalanib, biz issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblaymiz, biz uni (7.2.1) formulaga almashtiramiz, uning maydonini hisoblash uchun. issiqlik almashinuvi yuzasi.

Ko'rsatilgan formulalarda l - issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti, t - kanal devorining qalinligi, a1 va a2 - har bir sovutish suvidan devorga issiqlik uzatish koeffitsientlari.

Sovutgich tizimlarida plastinka issiqlik almashinuvchilari. Yuqori issiqlik uzatish koeffitsientiga bo'lgan talab - kirish / chiqish haroratining maksimal yaqinlashuvi - sovuq saqlash omborlari va shamollatish tizimlari kabi sovutish tizimlarida ishlatiladigan qurilmalarning asosiy xususiyati. Alfa Lavalning plastinka profilini yaratish bo'yicha katta tajribasi tufayli, apparatdan chiqadigan oqimlarning harorati o'rtasidagi farq 0,5 ° S ga etadi. Bunga qo'shimcha ravishda, shuni ta'kidlash kerakki, bu farq qurilmaning old tomonida to'rtta nozulli qurilma orqali suyuqlikning bir marta o'tishi bilan erishiladi, bu esa issiqlik almashtirgichni o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishni iloji boricha soddalashtiradi. Tuman sovutish (konditsionerlik) Tuman sovutish tizimining asosiy komponenti sovuqning manbai, odatda muzlatgichdir. Suv yoki glikol eritmasi evaporatatorda sovutiladi va issiqlik kondensatorda kondensatsiyalanuvchi tomondan rad etiladi. Issiq va sovuq evaporatator sxemalarida plastinka issiqlik almashtirgichidan foydalanish haqiqiy afzalliklarni beradi. Kondenser, masalan, dengiz yoki daryo suvi kabi ochiq sovutish manbalari bilan sovutilishi mumkin. Biroq, ko'pincha bunday ochiq manbaning agressiv muhiti muzlatgich uskunasining o'ziga zarar etkazishi mumkin. Ikki vosita o'rtasida joylashgan plastinka issiqlik almashinuvchisi bu muammoni hal qiladi. Evaporatator pallasida ikkita toza sovuq konturni ajratish uchun plastinka issiqlik almashtirgichidan foydalanish mumkin, bu esa uskunani himoya qilish funktsiyasini bajaradi. yuqori bosim(gidravlik dekuplaj deb ataladi). To'g'ridan-to'g'ri sovutish. To'g'ridan-to'g'ri sovutish issiqlik energiyasidan foydalanishning ekologik toza usuli hisoblanadi. Ta'minlash va uskunani o'rnatish uchun ishlatiladigan joyni tejaydi. Bundan tashqari, u investitsiya xarajatlarini kamaytiradi va tizimning ko'p qirraliligini oshiradi. To'g'ridan-to'g'ri sovutish tizimida plastinka issiqlik almashinuvchilaridan foydalanish davrlar orasidagi bosimning pasayishini neytrallashni ta'minlaydi. Alfa Laval issiqlik almashtirgichlarining keng assortimenti mavjud turli xil xususiyatlar, qulay mikroiqlimni yaratish bilan bog'liq deyarli har qanday maqsadlar uchun optimal texnik echimlar imkoniyatini kafolatlaydi. Plitalar, muhrlar va quvurlarning materiallari Plitalar shtamplash uchun mos bo'lgan har qanday materialdan tayyorlanishi mumkin. Eng ko'p ishlatiladigan zanglamaydigan po'latlar AISI 304, AISI 316 va titandir. Muhrlar turli xil elastomerlarning keng assortimentidan ham tayyorlanishi mumkin, lekin ko'pincha nitril va EPDM dan tayyorlanadi. Tishli quvurlar zanglamaydigan po'latdan yoki titandan, shuningdek, M6 tipidagi qurilmalar uchun karbonli po'latdan yasalgan. Flanjli ulanishlar halqali qistirmasiz yoki modelga qarab kauchuk, zanglamaydigan po'lat, titanium yoki boshqa qotishmalardan tayyorlangan qistirma bilan jihozlangan bo'lishi mumkin. Maksimal bosim va haroratlar Barcha modellar ramkalar bilan mavjud turli dizaynlar va yakunlanishi mumkin har xil turlari dizayn bosimiga qarab turli qalinlikdagi va naqshli plitalar.