Kalkil nan echanjeur nan chalè: egzanp lan. Kalkil nan zòn nan, pouvwa a nan echanjeur nan chalè

Kalkil nan echanjeur nan chalè kounye a pran mwens pase senk minit. Nenpòt òganizasyon ki pwodui epi li vann ekipman sa yo anjeneral bay tout moun pwogram pwòp rekritman yo. Li kapab telechaje yo gratis sou sit entènèt la konpayi oswa teknisyen yo ap vini nan biwo ou ak enstale li pou gratis. Sepandan, kòm yon rezilta nan kalkil sa yo se kòrèk, nou ka fè konfyans l ', li pa te entelijan si manifakti a pa goumen nan pèman an ak konpetitè li yo? Lè nap Peye kalkilatris elektwonik mande pou konesans oswa omwen konpreyansyon nan metòd modèn nan nan kalkil echanjeur chalè. Ann eseye sòt deyò detay yo.

Ki sa ki se yon echanjeur chalè

Anvan ou fè kalkil la nan echanjeur nan chalè, se pou nou sonje, ak ki kalite sa yo aparèy yon? Teplomassoobmennyh aparèy (aka echanjeur chalè, konnen tou kòm aparèy echanj chalè oswa TOA) - yon aparèy pou transfè nan chalè soti nan yon awozaj nan yon lòt. Nan pwosesis la chanjman sa yo tanperati awozaj tou chanje dansite yo, epi, kòmsadwa, mas endis sibstans ki sou. Se pou rezon sa pwosesis sa yo, se refere yo kòm chalè ak transfè mas.

kalite transfè chalè

Koulye a, kite nan pale sou kalite yo transfere chalè - gen sèlman twa. Radyasyon - transfè nan chalè pa radyasyon. Kòm yon egzanp, nou ka sonje bronze sou plaj la nan yon jou ete cho. E menm echanjeur chalè sa yo ka jwenn nan mache (aparèy chofaj yo tib lè). Sepandan, ki pi souvan pou chofaj kay la, chanm nan apatman an nou achte lwil oliv oswa chofaj elektrik. Sa se yon egzanp nan yon lòt di ki kalite transfè chalè - konveksyon. Konveksyon se natirèl, envolontè (ekstrè, ak nan ti bwat la ta dwe echanjeur) oswa ak kondwi mekanik (ki gen yon fanatik, pou egzanp). Kalite a lèt se pi plis efikas.

Sepandan, metòd ki pi efikas pou transfè chalè - se konduktiviti nan tèmik, oswa, kòm li se rele, kondiksyon (kondiksyon nan angle -. "Konduktibilite"). Nenpòt enjenyè ki moun ki pral kenbe desen an tèmik nan echanjeur nan chalè, premye nan tout panse osijè de kòman yo chwazi efikas ekipman nan yon minimòm de espas. Apre sa, li jere yo reyalize sa a se pa kondiksyon. Yon egzanp nan sa a se pi efikas la nan dat TOA - èchanjeur plak chalè. Plak TOA pa definisyon - yon echanjeur chalè ki transfere chalè ki soti nan awozaj la nan yon lòt yon sèl nan yon miray separe yo. Zòn nan maksimòm posib kontak ant de divinò yo ansanm ak materyèl vre chwazi, ak plak pwofil yo dimansyon epesè chwazi pou misyon pou minimize pyès ki nan konpitè pandan y ap konsève orijinal karakteristik sa yo teknik yo mande yo nan pwosesis la.

kalite echanjeur chalè

Anvan ou pote soti nan kalkil la nan echanjeur nan chalè yo detèmine pa kalite li yo. Tout TOA kapab divize an de gwoup pi gwo: rejenerateur ak rejenerasyon echanjeur chalè. therebetween nan diferans prensipal la se jan sa a: nan TOA rejenerateur echanj la chalè pran plas nan miray la separe mwayen a de chalè, ak vin an kontak youn ak lòt nan de medya rejenerasyon, souvan ki mande ki vin apre melanje ak separasyon nan separateur espesyal. echanjeur chalè rejenerasyon yo divize an echanjeur chalè ak melanje ak yon bouch (estasyonè ensidan oswa entèmedyè). Apeprè pale, yon bokit dlo cho, mete nan lè frèt la, oswa yon vè te cho, mete refwadi nan frijidè a (pa janm pa fè!) - sa a se yon egzanp tout moun ki tankou TOA melanje. Yon vide te sokoup ak frechè li a pou nou jwenn yon egzanp yon echanjeur chalè rejenerasyon ak bouch la (sokoup, nan egzanp sa a jwe pati nan bouch), ki se premye kontakte ak lè a anbyen e li pran tanperati li yo, ak Lè sa a, chwazi pati nan chalè a nan vide nan li nan te cho k ap chèche tou de plon medya yo tèmik mòd ekilib. Men tou, kòm nou te deja jwenn pi efikas pou sèvi ak konduktiviti nan tèmik yo transfere chalè ki soti nan yon sèl medyòm ale nan yon lòt, Se poutèt sa, pi plis itil an tèm de transfè chalè (ak lajman itilize) TOA jodi a - nan kou, rejenerateur.

Tèmik ak estriktirèl kalkil

Ka Nenpòt nan kalkil echanjeur nan chalè rejenerasyon dwe fèt ki baze sou rezilta yo nan tèmik, idwolik ak fòs kalkil yo. Yo se fondamantal, endispansab pou desen an nan nouvo ekipman ak teknik yo se baz la pou kalkile modèl yo ki vin apre nan kalite la menm nan aparèy liy. Travay nan prensipal nan kalkil la TOA tèmik se detèmine chalè sifas echanj zòn nan mande pou operasyon ki estab nan echanjeur nan chalè ak mentni paramèt yo egzije a priz la medya yo. Byen souvan nan kalkil sa yo enjenyè yo bay valè abitrè nan pwa ak gwosè Karakteristik nan ekipman lavni (materyèl, tib dyamèt, asyèt, dimansyon, jeyometri gwo bout bwa, kalite ak materyèl finning et al.), Sepandan apre chalè se tipikman fèt konstriktif echanjeur kalkil. Apre yo tout, si premye enjenyè nan etap konsidere kòm nesesè sifas pou yon tiyo dyamèt yo bay yo, pou egzanp, 60 mm, ak longè a nan echanjeur nan chalè konsa vire sou swasant mèt, li se ki lojik ou panse tranzisyon multi echanjeur chalè oswa nan kalite la pake tib, oswa ogmante dyamèt la nan tib yo.

idwolik kalkil

kalkil Hydraulique oswa hydro-mekanik ak aerodynamic fèt yo idantifye ak optimize idwolik (aerodynamic) pèt presyon nan echanjeur nan chalè, ak yo kalkile konsomasyon nan enèji simonte yo. Kalkil nan nenpòt ki chemen, chanèl oswa tiyo pou pasaj nan chofaj mwayen rankontre moun travay prensipal - entansifye pwosesis la echanj chalè nan sit la. Sa se, yon sèl mwayen dwe pase, ak lòt la se jwenn chalè kòm anpil nan yon entèval minimòm de kou li yo. Sa a souvan aplike plis sifas echanj chalè nan fòm lan nan sifas fin devlope (pou separasyon sublayer nan laminèr fwontyè ak amelyore koule tourbiyon). Optimal relasyon balans nan pèt idwolik, zòn nan sifas nan chalè echanj, pwa ak gwosè karakteristik sa yo, ak pwodiksyon nan chalè retire se rezilta nan total tèmik, idwolik ak konstriktif kalkil la TOA.

tcheke kalkil

se Verifikasyon echanjeur nan chalè te pote soti nan ka a kote li nesesè yo mete yon rezèv pouvwa nan nenpòt ki sifas echanj chalè. Sifas la nan rezèv la pou rezon diferan ak nan diferan sitiyasyon, si se konsa egzije kondisyon ki nan referans, si manifakti a deside fè yon maj anplis nan dwe egzakteman asire w ki pral sa a chalè dwe lage sou rejim lan, ak pou misyon pou minimize erè nan kalkil. Nan kèk ka, rezèvasyon yo gen obligasyon pou awondi estriktirèl dimansyon rezilta nan lòt (evaporator, ekonomizeur) nan kalkil la nan kapasite nan nan echanjeur nan chalè se espesyalman prezante sifas Marge sou COMPRESSOR kontaminasyon nan lwil oliv prezan nan kous la refrijerasyon. Wi, epi yo dwe pòv kalite dlo dwe pran an kont. Apre yon ti tan, operasyon ki pi soup nan echanjeur chalè, espesyalman nan tanperati ki wo, kras a rezoud sou sifas la nan echanj chalè aparèy la yo, pou redui chalè transfere koyefisyan a, ak inevitableman ki mennen ale nan yon rediksyon nan parazit dekolaj chalè. Se poutèt sa konpetan enjenyè, yon kalkil nan echanjeur chalè "dlo-dlo a", peye atansyon espesyal nan rezèv la plis nan sifas echanj chalè. Lè nap Peye kalkil ak depanse yo nan lòd yo wè ki jan ekipman nan chwazi ap travay nan lòt, mòd segondè. Pou egzanp, nan kondisyone yo santral lè (lè-ekipman pou enstalasyon) aparèy chofaj pou chofaj premye ak dezyèm yo itilize nan sezon an frèt, epi byen souvan enplike sezon lete an pou refwadisman ekipman manje lè dlo frèt nan tib la echanjeur chalè lè. Kouman yo pral yo fonksyone ak sa ki pral bay paramèt yo evalye kalkil la span.

estimasyon rechèch

kalkil Rechèch TOA te pote soti sou baz la nan rezilta yo nan kalkil la tèmik ak verifikasyon. Yo se nesesè, tankou yon règ, fè amannman ki dènye nan estrikti a nan aparèy la fèt. Yo menm tou yo fè yo korije nenpòt ekwasyon yo mete nan modèl la kalkil aplike TOA jwenn pwouve (pou done eksperimantal). Pèfòmans rechèch enplike nan yon kalkil nan dè dizèn epi pafwa dè santèn de kalkil pa yon plan espesyal, devlope ak aplike nan pwodiksyon an dapre teyori a matematik nan konsepsyon de eksperyans. Dapre rezilta yo revele enfliyans nan kondisyon diferan ak kantite fizik sou endikatè pèfòmans TOA.

lòt kalkil

Kalkil la nan zòn nan echanjeur chalè, pa bliye sou rezistans a nan materyèl yo. Fòs kalkil TOA gen ladan tcheke inite a projetée pou vòltaj, torsyonèl atachman kantite maksimòm moman yo admisib k ap travay sou detay yo ak nœuds yo nan lavni an nan echanjeur nan chalè. Ak dimansyon minimòm nan pwodwi a yo ta dwe fò, ki estab, epi asire operasyon an san danje nan divès kalite, menm kondisyon ki pi difisil.

se dinamik kalkil fèt detèmine Karakteristik divès kalite echanjeur chalè sou mòd operasyon varyab.

Kalite konsepsyon echanjeur chalè

ka rejenerateur TOA nan konsepsyon ap divize an yon ase gwo kantite gwoup. pi li te ye ak lajman itilize - yon echanjeur plak chalè, lè (najwar tib), koki ak tib chalè èchanjeur "tiyo nan tiyo", koki-ak-plak, ak lòt moun. a Gen plis trè espesyalize ak ekzotik kalite, e.g., espiral (limason-echanjeur) oswa grate a, ki travay avèk likid gluan oswa ki pa Newton, ak anpil lòt kalite.

Chalè echanjeur "tib nan tib"

Konsidere kalkil la ki pi senp nan chalè echanjeur "tib la nan tib". Struktural, se sa a ki kalite TOA omaksimòm senplifye. Pandan kòmanse moute anndan tib aparèy la, anjeneral, cho likid transfè chalè pou misyon pou minimize pèt, ak nan lojman an oswa nan tib la deyò, awozaj a refwadi kouri. Engineer Objektif Travay la nan ka sa a diminye detèminasyon an nan longè a nan echanjeur nan chalè sou baz la nan zòn nan sifas echanj kalkile chalè ak dyamèt Predetermined.

Li se vo ajoute ke nan thermodynamics entwodui konsèp la nan yon echanjeur chalè ideyal, se sa ki nan apatman longè enfini, kote refrwadisman travay nan vann san preskripsyon, ak ant konplètman deklanche diferans tanperati. konsepsyon "tiyo a nan tiyo" pi pre satisfè kondisyon sa yo. Men, si kouri kontrekouran likid transfè chalè, li pral sa yo rele "counter-reyèl" (kòm opoze a kwa-tankou nan plak TOA). Nan Tanperati presyon pi efektivman deklanche lè yon òganizasyon trafik. Sepandan, fè yon "tiyo nan tiyo" nan kalkil echanjeur nan chalè yo ta dwe reyalis epi yo pa bliye sou eleman nan lojistik, osi byen ke fasilite nan enstalasyon yo. evrofury longè - 13.5 m, epi se pa tout fasilite teknik adapte ak glise ak enstalasyon nan ekipman longè sa yo.

Shell ak tib echanjeur chalè

Se poutèt sa, li se yon pati nan kalkil la tout moun ki tankou aparèy yon fèt san pwoblèm sikile nan kalkil la nan koki ak tib echanjeur chalè. Sa a aparèy, kote pake a tib se nan yon grenn ka (aman), lave pa refrwadisman diferan, tou depann de ekipman an destinasyon. Nan kondansateur, pou egzanp, kouri nan jakèt la febrifuj, ak dlo - nan yon tib. Avèk metòd sa a nan trafik environnements pi fasil ak pi efikas nan kontwole operasyon an nan apatman an. Nan evaporator yo, Kontrèman, febrifuj klou yo nan tib yo epi yo ap lave avèk frèt likid (dlo, somur, glikol, elatriye). Se poutèt sa, se echanjeur nan chalè kalkil-tib redwi pou misyon pou minimize gwosè a ekipman yo. Jwe ak dyamèt la nan bwat la, dyamèt la ak nimewo a ak longè enteryè enjenyè nan tiyo aparèy antre nan valè a kalkile nan zòn sifas echanj chalè.

echanjeur chalè lè

Youn nan ki pi komen pa echanjeur chalè byen lwen - yon najwar echanjeur tib chalè. Yo rele yo anwoulman. Kote yo pa yo, se sèlman ajiste sòti nan fancoils (ki soti nan lang angle. Fan + bobin an, dir, "fanatik" + "bobin") nan blòk entèn fann sistèm yo jeyan récupérateurs fwit chemine gaz (seleksyon nan chalè ki soti nan gaz la fwit chemine cho ak transfè li pou chofaj) nan chodyèr nan CHP. Se pou rezon sa kalkil la nan echanjeur nan bobin depann sou aplikasyon an, kote chalè a ale nan operasyon. glasyè lè Endistriyèl (VOPy) enstale nan chanm chòk-nan frizè vyann lan, nan frizè nan tanperati ki ba ak lòt bagay ki gen refrijerasyon nan manje, mande pou sèten karakteristik estriktirèl nan konsepsyon yo. Distance between lam (fin) yo ta dwe agrandi ogmante tan an nan operasyon kontinyèl ant sik dekonjle. Vaporizateur pou DCS (done sant), sou kontrè a, fè posib yon plis kontra enfòmèl ant distans fixation mezhlamelnye nan yon minimòm. echanjeur chalè sa yo opere nan "zòn nan pi bon kalite", ki te antoure pa yon filtè amann (jiska gen filt ane), sepandan, se kalkil sa a te pote soti nan echanjeur nan chalè Echafodaj ki ak yon anfaz sou minimize dimansyon yo an jeneral.

èchanjeur plak chalè

Kounye a ki estab demand pou èchanjeur plak chalè. Dapre konsepsyon konstriktif li yo, yo ou yo konplètman gasketed ak semi-soude, ak mednopayanymi nikelpayanymi, soude ak brazaj metòd difizyon (san yo pa soude). Tèmik konsepsyon de echanjeur nan plak chalè se ase fleksib epi yo pa patikilyèman difisil nan enjenyè. pwosesis seleksyon an ka jwe plak kalite, chanèl gwo twou san fon fòme, kalite fin, epesè asye, diferan kalite materyèl, epi, sa ki pi enpòtan - anpil gwosè estanda modèl nan aparèy nan gwosè diferan. echanjeur chalè sa yo ki ba ak lajè (pou chofaj nan vapè dlo) oswa segondè ak etwat (echanjeur chalè separasyon pou sistèm è kondisyone). Yo yo souvan itilize, ak yon mwayen ak yon tranzisyon faz, sa vle di kòm kondansateur, evaporator, glasyè vapè, predkondensatorov ak sou sa. D. Fè konsepsyon tèmik nan echanjeur chalè opere nan yon modèl bifazik, yon ti kras pi rèd pase echanjeur nan chalè nan "likid-likid a", men pou ki gen eksperyans enjenyè pwoblèm sa a se soluble epi se pa ki difisil. Pou fasilite sa yo kalkil konsèpteur jeni modèn sèvi ak baz done òdinatè, kote ou ka jwenn yon anpil nan enfòmasyon ki nesesè, ki gen ladan dyagram nan faz nan nenpòt ki febrifuj nan nenpòt mòd tras, pou egzanp, yon pwogram CoolPack.

Kalkil Egzanp echanjeur

Objektif prensipal nan kalkil la se yon kalkil nan zòn ki nesesè echanj chalè sifas yo. se chalè (refrijerasyon) pouvwa anjeneral espesifye nan kondisyon ki nan referans, men nan egzanp nou an, nou ap kalkile ak li, pou, di, yon chèk nan spesifikasyon la kondisyon. Pafwa li tou k ap pase ke done yo orijinal ka ranpe erè. Youn nan travay yo nan yon enjenyè konpetan - sa a erè jwenn ak ranje. Kòm yon egzanp, fè kalkil echanjeur plak chalè nan "likid - likid la". Kite sa fèt yon kous séparation (presyon brekè) nan bilding ki wo. Yo nan lòd yo soulaje presyon an sou ekipman la, konstriksyon nan skyscrapers trè souvan itilize apwòch sa a. Sou yon sèl bò nan echanjeur nan chalè gen dlo nan papòt la Tvh1 = 14 ᵒS ak sòti Tvyh1 = 9 ᵒS, ak yon G1 to koule = 14 500 kg / h, ak sou lòt la - tou se dlo, men isit la ak paramèt sa yo: Tvh2 = 8 ᵒS, Tvyh2 ᵒS = 12, G2 = 18 125 kg / h.

Nesesè pouvwa (Q0) kalkile fòmil la tèmik balans (gade figi a pi wo a, fòmil la 7.1 ..), Ki kote Cp - espesifik kapasite tèmik (valè tablo). Pou senplisite nan kalkil valè sa yo pran kapasite chalè EOT = 4,187 [kj / kg a * ᵒS]. Nou konsidere:

Q1 = 14 500 * (14 - 9) * 4.187 = 303557.5 [kj / h] = W = 84.3 84321.53 kW - sou bò a premye ak

Q2 = 18 125 * (12 - 8) * 4.187 = 303557.5 [kj / h] = W = 84.3 84321.53 kW - sou bò a dezyèm fwa.

Remake byen ke, selon fòmil (7.1), Q0 = Q1 = Q2, kèlkeswa ki bò nan kalkil la te pote soti.

Pli lwen, nan prensipal ekwasyon an transfè chalè (7.2), nou jwenn zòn ki nesesè sifas (7.2.1), kote k - koyefisyan transfere chalè (sipoze egal a 6350 [W / ^m2]), ak ΔTsr.log. - diferans vle di-tanperati a, se kalkile lè yo fòmil (7.3):

? T sr.log. = (2 - 1) / LN (2/1) = 1 / LN2 = 1 / 0.6931 = 1.4428;

F se = 84321/6350 * 1.4428 = 9.2 m ^2.

Nan ka a kote koyefisyan a transfere chalè se enkoni, kalkil la se yon ti kras pi konplike echanjeur plak chalè. yo Fòmil (7.4) konsidere kòm Reynolds Nimewo kote ρ - dansite [kg / ^m3], η - dinamik viskozite, [N * s / m ^2], v - vitès nan mwayen an nan adezif la [m / s], d cm - mouyabl te fè dyamèt [m].

Soti nan tab la n ap chèche valè ki nesesè yo Prandtl [PROV], ak fòmil la (7.5), nou jwenn nimewo a Nusselt, kote n = 0,4 - yon kondisyon chofaj likid, ak n = 0,3 - refwadisman nan kondisyon likid.

Pli lwen, se fòmil la (7.6) kalkile koyefisyan transfere chalè ki soti nan awozaj la nan chak miray, epi li se fòmil la (7.7) sipoze koyefisyan transfere chalè, ki se ranplase nan fòmil la (7.2.1) yo kalkile chalè zòn nan sifas echanj.

Nan fòmil ki anwo yo, λ - tèmik kondiksyon koyefisyan, ϭ - epesè a nan kanal mi, α1 ak α2 - transfè chalè Koefisyan yo nan chak nan miray ranpa a nan transfè chalè.