СРАВНЕНИЕ ПОДБОРОВ ПЛАСТИНЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДВУМЯ СПОСОБАМИ

Одним из самых важных звеньев индивидуальных тепловых пунктов являются водоподогреватели. Благодаря водоподогревателю вода нужной температуры попадает к потребителям в радиаторы, а также в водоразборные приборы, что обеспечивает комфортные условия для жизнедеятельности.

В связи с тем, что прогресс, в сфере ТО растет и стремится к более эффективному выбору и в то же время экономически выгодному решению, появляется широкий выбор теплообменников, а так же фирм которые их производят. Для быстроты и простоты подбора производители разработали индивидуальные программы, в которые заложили весь алгоритм подбора.

В настоящее время при строительствах, а так же реконструкциях зданий возникает вопрос, какой тип ТО применить. Чаще выбор останавливается на пластинчатых теплообменниках, обосновывая это тем, что они имеют самую высокую теплообменную способность. Доказательством являются итоговые расчетные листы фирм-производителей. Но есть нюанс, заключающийся в том, что при подборе теплообменников дается конечный результат без пояснений подбора и перечня формул. В связи с этим актуально произвести индивидуальный расчет ТО используя СП 41.101.95, тем самым сравнив конечные подборы программы и ручной.

Исходные данные:

-Нагрузка (Qгвс) = 138 кВт;

-Температура на входе в ТО греющего контура = 150 °С;

-Температура на выходе из ТО греющего контура = 70 °С;

-Температура ХВС  = 5 °С;

-Температура на выходе из ТО нагреваемого контура = 60 °С;

-Максимальные потери давления по обоим контурам = 15м.в.ст.;

-Минимальный запас поверхности на загрязнение = 10 %.

Подбор водоподогревателя с помощью программы:

Все данные необходимо перенести в программу, после нажатия кнопки «подобрать» на экран выведутся теплообменники, которые соответствуют заданным характеристикам.

Результат подбора приведен на рисунке 1:

Рисунок 1. Результаты подбора пластинчатого ТО в программе

Подбор по СП 41.101.95:

Методика расчета пластинчатых водоподогревателей по [1 прил.8] основана на использовании в них всего располагаемого напора теплоносителей с целью получения максимальной скорости каждого теплоносителя и соответственно максимального значения коэффициента теплопередачи или при неизвестных располагаемых напорах по оптимальной скорости нагреваемой воды.

Определено соотношение числа ходов для греющей Х₁ и нагреваемой Х₂ воды по формуле:

Средняя температура нагреваемой воды, определена по формуле:

Средняя температура греющей воды, , определена по формуле:

Определено требуемое количество каналов по нагреваемой воде, m_н:

Определено общее живое сечение каналов в пакете по ходу греющей и нагреваемой воды , м²:

Определены фактические скорости греющей и нагреваемой воды, м/с:

Определен коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины α₁, Вт/(м²°С) и от стенки пластины к нагреваемой воде α₂, Вт/(м²°С):

Определен коэффициент теплопередачи, k Вт/(м²°С):

=1897;

Количество ходов в теплообменнике X определено по формуле:

Определена действительная поверхность нагрева всего водоподогревателя, м², по формуле:

Потери давления в водоподогревателе определены по формулам:

1) для нагреваемой воды:

;

2) для греющей воды:

По тепловой мощности подбираем теплообменник М3-XFG.

Технические характеристики: поверхность нагрева 0,032 м²; минимальная толщина пластины 0,5 мм; максимальное число пластин в установке 95 шт; рабочее давление 1,6 МПа; максимальная температура 150; габариты установки: ширина 180 мм; высота 480; длина от 240 до 500 мм; масса установки от 38 до 59 кг; максимальный расход жидкости 10 м³/ч; потери давления при максимальном расходе 150 кПа; коэффициент теплопередачи при стандартных условиях 6615 Вт/(м²°С); тепловая мощность при стандартных условиях 138 кВт; материал пластин - нержавеющая сталь AISI 316; материал прокладок EPDM.

Оперируя вышеприведенным подбором можно сделать вывод:

В обоих случаях подобрался одноходовой пластинчатый теплообменник с диаметром присоединения 25 мм. Уплотнения приняты EPDM, т.к. данное уплотнение выдерживает температуру теплоносителя до 180С. Толщина пластины в 1 и 2 подборах 0,5мм.

Но программа выдала ТО с наибольшим внутренним объемом и соответственно коэффициентом теплопередачи равной 3814 ккал/м2*ч*К, что в 2 раза превышает коэффициент в первом подборе. Значит, ТО, подобранный в программе более эффективный.

Вывод.

Изучив методические указания для подборов пластинчатых теплообменников, а также освоив программу подбора ТО, были произведены расчеты ПТО по одинаковым данным, с целью сравнения результата. Эксперимент показал, что программа подбирает более эффективный вариант.

Список литературы:

1. СП 41 – 101 – 95. Проектирование тепловых пунктов.
2. СП 30.13330.2012. Внутренний водопровод и канализация зданий.
3. Бирюзова Е.А. Теплоснабжение. Часть 1. Горячее водоснабжение: Учебное пособие – СПб., 2012.-192 с.