Issiqlik değiştiricinin hisoblash: misol. maydoni hisoblash, issiqlik almashish quvvat

issiqlik değiştiricinin hisoblash endi besh daqiqadan kamroq oladi. Odatda, bunday uskunalar ishlab chiqaradi va sotadi Har qanday tashkilot, har kim o'z yollash dasturini beradi. Bu kompaniya veb-saytidan bepul yuklab olishingiz mumkin yoki mutaxassis sizning idorasiga kelib bepul uchun yuklaydi. Bunday hisoblar natijasida to'g'ri Biroq, biz aqlli bo'lish Unga ishonish va mumkin emas, agar uning raqib bilan tenderda jang tomonidan ishlab? elektron kalkulyator tekshirish bilim Eşanjörlerdeki hisoblash zamonaviy usullarini kamida tushunish talab qiladi. ning tafsilotlarini tartiblashtirish uchun harakat qilaylik.

bir eşanjör nima

issiqlik değiştiricinin hisob amalga oldin, Keling eslaylik, va bunday qurilma qanday? Teplomassoobmennyh apparat (aka eşanjör, shuningdek, deb nomlanuvchi issiqlik almashish apparati bir sovutish suvi dan issiqlik o'tkazish uchun qurilma - yoki TOA). jarayonida suvi harorati o'zgarishlar, shuningdek, shunga ko'ra, ommaviy moddalar indeksi ularning zichligi o'zgartirish va. Bunday jarayonlar issiqlik va massa uzatish deb ataladi, shuning uchun.

issiqlik uzatish turlari

Endi haqida gaplashib olaylik issiqlik turlari - faqat uch bor. Radiatsiya - nurlanish bilan issiqlik uzatish. Masalan, biz bir issiq yoz kunida sohil quyosh esga mumkin. Va hatto bu eşanjörler bozor (quvur havo isitgichlar) topish mumkin. Biroq, ko'pincha uy isitish uchun, kvartirada xonalar biz neft yoki elektr isitish sotib. konveksiya - Bu issiqlik boshqa turdagi bir misol. Konvektsiya tabiiy, beixtiyor (ekstrakti va quti eşanjörü kerak) yoki (masalan, fan bilan,) mexanik diskini bilan. ikkinchisi turi ancha samarali bo'ladi.

Biroq, issiqlik uzatish eng samarali usuli - bu o'tkazuvchanlik (. - "İletkenlik" ingliz o'tkazish), deb nomlangan bo'lib, issiqlik o'tkazuvchanligi, yoki. issiqlik değiştirici issiqlik dizayn ushlab bo'ladi har qanday muhandis, avvalo makon minimal samarali uskunalar tanlash uchun qanday haqida o'ylayman. Va bu o'tkazish orqali erishish uchun boshqaradi. Buning misoli sana ovoz, eng samarali - plastinka, issiqlik eşanjörleri. belgilash tomonidan Pleyt TOA - ularni ajratib devorga orqali bir-biriga sovutish suvi dan transfer issiqlik bir eşanjör. Ikki birga haqiqiy tanlangan materiallar bilan folbinga, va ularning profili plitalarining jarayonida zarur original texnik xususiyatlarini saqlab qolgan holda apparat kamaytirish uchun tanlangan qalinligi o'lchamlari orasidagi maksimal mumkin kontakt maydoni.

Issiqlik değiştirici turlari

Agar issiqlik değiştiricinin hisob amalga oshirish oldin uning turiga ko'ra belgilanadi. kuch va regenerativ issiqlik değiştiricileri: Barcha TOA ikki asosiy guruhga ajratish mumkin. quyidagicha asosiy farq yaratgan deb: TOA kuch issiqlik almashish ko'pincha maxsus seperatörlerinde keyingi aralashishiga va ajratish talab, ikki issiqlik dunyosini ajratib devor orqali sodir bo'ladi, va ikki regenerator ommaviy axborot vositalarida bir-biri bilan aloqada kelib ham. Regenerativ issiqlik Değiştiriciler issiqlik Değiştiriciler bo'linadi va ko'krak (statsionar hodisa yoki oraliq) bilan aralashtirish etiladi. Taxminan aytganda, sovuq qo'yish issiq suv bir chelak, yoki issiq choy shisha, muzlatgichda (qilmasangiz hech qachon!) Ichida soğutulur qo'yish - bu kabi qorish ovoz, bir misol. A choy likopchani quyib va biz ko'krak bilan bir regenerator issiqlik değiştiricinin misol bo'lsin, uni sovutish birinchi atrof-muhit havosi bilan murojaat va uning harorati oladi, (tayanch, bu misolda tuynugi ishtirok o'ynaydi), keyin issiq choy unga quyiladi bo'lgan issiqlik ishtirok tanlaydi issiqlik muvozanat holatiga ikkala media qo'rg'oshin izlab. Biz allaqachon issiqlik jihatidan, bir o'rta dan Shuning uchun, ko'proq foydali issiqlik o'tkazish issiqlik o'tkazuvchanlik yanada samarali foydalanish topdik Biroq, bugungi kunda ovoz (va keng ishlatiladi) - kuch, albatta.

Issiqlik va tarkibiy hisoblash

regenerativ issiqlik değiştiricinin Har qanday hisoblash issiqlik, gidravlik va kuch hisoblar natijalari asosida amalga oshirilishi mumkin. Ular yangi uskunalar dizayni uchun kerakli, muhim va texnikasi qurilmalar liniyasi xil turdagi keyingi modellari hisoblash uchun asos bo'ladi. issiqlik TOA hisoblash asosiy vazifasi issiqlik değiştiricinin barqaror ishlashi uchun zarur bo'lgan issiqlik almashish yuzasi maydoni aniqlash va media chiqish talab qilingan parametrlarni ta'minlash hisoblanadi. Ko'pincha bunday hisoblashlarda muhandislar issiqlik odatda konstruktiv hisoblash değiştiricimi boriladi Biroq keyin, kelajakda uskunalar (material, diametri quvurlar, plitalar, o'lchovlar, nur geometriya, turi va moddiy FINNING boshq.) Ning og'irligi va hajmi xususiyatlari o'zboshimchalik qadriyatlarni berilgan. birinchi qadam muhandis kerak yuzasi maydoni berilgan bo'ylab quvur uchun ko'rib, agar Axir, masalan, 60 mm, va issiqlik değiştiricinin uzunligi uchun shunday haqida oltmish metr o'girilib, u o'tish ko'p bosqichli eşanjör faraz yoki kolba shamlardan turi, yoki naychalari diametri oshirish uchun mantiqiy bo'ladi.

gidravlik hisoblash

Gidravlik yoki gidromexanik va aerodinamik hisob-kitoblar aniqlash va eşanjöre gidravlik (aerodinamik) bosim yo'qotilishi optimallashtirish va ularni bartaraf qilish, energiya iste'molini hisoblash uchun amalga. isitish o'rta o'tish uchun hech qanday yo'l, kanal yoki quvur hisoblash inson asosiy vazifani qarshi - saytida issiqlik almashish jarayonini faollashtirish. Ya'ni, bir o'rta o'tishi kerak, va boshqa uning albatta minimal oralig'ida ko'p issiqlik olish uchun. Bu tez-tez rivojlangan Fin yuzalar shaklida qo'shimcha issiqlik almashish sirtini amal (chegara laminar qatlamni bo'linishi va oqim türbülansına oshirish). gidravlik zarar Optimal balansi aloqa, issiqlik almashish joyini, vazn va hajmi xususiyatlariga, va yopiq issiqlik chiqishi yo'nalishlari jami, issiqlik gidravlik va konstruktiv TOA hisoblash natijasidir.

tekshirish hisoblash

issiqlik değiştiricinin tekshirish har qanday issiqlik almashish sirt maydoni bir kuch zaxirasini yotardi uchun zarur bo'lgan taqdirda amalga oshiriladi. Bas, mos yozuvlar shartlariga ko'ra zarur bo'lsa, turli sabablarga ko'ra, turli vaziyatlarda zaxiralari yuzasi, agar ishlab chiqaruvchi qo'shimcha chet bu issiqlik rejimi ozod qilinadi, va hisob-kitoblar xatolarni kamaytirish uchun, deb aniq ishonch hosil qilish uchun qaror qabul qiladi. Ba'zi hollarda, Rezervasyonlar boshqa (evaporatorler, economizers) tarkibiy o'lchamlari natijalarini yaxlitlash uchun zarur bo'lgan quvvatlarini hisoblashda maxsus sovutish tutashuv mavjud kompressor moyi ifloslanish kuni chet sirtini joriy issiqlik değiştiricinin. Ha, va kam suv sifati hisobga olinishi lozim. Bir oz vaqtdan so'ng, ayniqsa, yuqori haroratlarda issiqlik eşanjörü silliq operatsiya, ko'pik issiqlik katsayısını kamaytirish va muqarrar parazitar issiqlik Kalkış kamayishiga olib boruvchi, issiqlik almashish apparati yuzasida joylashib. Shuning uchun vakolatli muhandis, eşanjör "suv-suv" bir hisoblash, issiqlik almashish joyini qo'shimcha zaxiralari alohida e'tibor qaratilmoqda. Hisoblash tekshirish va tanlagan uskunalar, boshqa, ikkinchi darajali usullari ustida ishlash qanday o'qish uchun sarflash. Misol uchun, ichida markaziy konditsionerlar ko'pincha (havo ta'minoti qurilmalari) sovuq mavsumda ishlatiladigan birinchi va ikkinchi isitish uchun isitgichlar va havo issiqlik değiştirici kolba ichiga ta'minoti havo oziqlantirish sovuq suv sovutish uchun yozgi ichiga oladi. Qanday qilib ular faoliyat va nima span hisob baholash parametrlarini beradi.

tadqiqot bashorat qilish

Ilmiy-tadqiqot TOA hisoblar issiqlik hisoblash va tekshirish natijalari asosida amalga oshiriladi. Ular mo'ljallangan qurilma tarkibiga so'nggi o'zgartishlar qilish, qoida tariqasida, zarur. Ular, shuningdek, har qanday tenglamalar (eksperimental ma'lumotlar uchun) TOA empirik olingan amalga hisoblash modeli qo'ydi tuzatish uchun amalga. tadqiqotlar amalga maxsus reja ishlab chiqilgan va matematik nazariyasiga ko'ra ishlab chiqarish amalga oshirilayotgan tomonidan o'nlab va ba'zan hisoblar yuzlab bir hisob ichiga oladi tajribalar loyihalash. natijalariga ko'ra, turli sharoit va ishlash ko'rsatkichlari ovoz, jismoniy miqdorda ta'sirini oshkor.

boshqa hisoblar

eşanjör maydoni hisoblash, materiallar qarshiligi haqida unutmang. Kuch hisoblar TOA kuchlanish uchun rejalashtirilgan birligidan, batafsil uchun ruxsat etilgan maksimal ish damlarda va issiqlik değiştiricinin kelajak tugunlari Birma Ilovasi tekshirish o'z ichiga oladi. mahsulot minimal o'lchamlari barqaror, kuchli bo'lishi va turli xavfsiz ishlashini, hatto eng kuchli sharoitlarni ta'minlaydi kerak bilan.

Dinamik hisoblash o'zgaruvchan operatsiya usullari ustida issiqlik değiştiricinin turli xususiyatlarini aniqlash uchun amalga oshiriladi.

eşanjör dizayn turlari

dizayn kuch TOA guruhlar etarli darajada ko'p sonli bo'linishi mumkin. eng mashhur va keng foydalaniladigan - bir plitasi eşanjör, havo (Finli tube), qobiq va quvur issiqlik eşanjörleri "quvur truba", qobiq va plastinka, va boshqalar. yopishqoq yoki non-Newton suyuqliklar, va boshqa ko'plab turdagi bilan ishlash maxsus va ekzotik turlari, masalan, spiral (quloq ichining tovush qabul qiladigan qismi-eşanjörü) yoki Pulni ko'proq yuqori bor.

Eşanjör "kolba quvur"

eşanjör "naychasidan naycha" oddiy hisob ko'rib chiqaylik. Tizimli, ovoz bu turi maksimal soddalashtirilgan. yo'qotishlarni kamaytirish uchun ichki quvur apparati, odatda issiq issiqlik uzatish suyuqligi boshlash paytida, va uy-joy yoki tashqi kolbadan, sovutish ishga tushirish-sovutish. bu holatda muhandis Vazifa hisoblangan issiqlik almashish sirt maydoni va oldindan belgilangan diametrdagi asosida issiqlik değiştiricinin uzunligi aniqlash uchun kamaytiradi.

Bu sovutish hisoblagich ishlash cheksiz uzunligi birlik, ega, va to'liq tetiklenir harorat farqi o'rtasida, termodinamika bir ideal issiqlik değiştiricinin konsepsiyasini joriy deb qo'shib arziydi. dizayn "quvur quvur" eng yaqin bu talablarga javob beradi. qarama-qarshi issiqlik suyuqlik ishlatish bo'lsa, u bo'ladi "qarshi real" deb atalmish (qarshi bo'lib ko'ndalang bo'lib plitasi Toa). Harorat bosim eng samarali qachon bir transport tashkilot sabab bo'ldi. Biroq, issiqlik dönüştürücüsünün "quvur truba" hisob amalga logistika tarkibiy qismi, shuningdek, o'rnatish qulaylik haqida unutish uchun emas, balki haqiqiy va bo'lishi kerak. evrofury uzunligi - panelni va uskunalar kabi uzunligi o'rnatish uchun moslashtirilgan 13,5 m emas, balki barcha texnik inshootlari.

Shell va tube eşanjörler

Shuning uchun, bunday qurilma hisoblash qismi silliq hisoblash oqadi deb qobiq va kolba Eşanjör. tube to'plami bitta holatda (jild) da bo'lib, bu erda, bu apparat, manzil uskunalar qarab, turli sovutish suyuqlik yuvib. kapasitörler, masalan, sovutish ko'ylagi ishlatish va suv - bir kolba ichida. trafik bu usul birlik ishlashini nazorat qilish uchun yanada qulay va samarali muhitlar bilan. Evaporatorlerde, aksincha, sovutish naychalari qaynab va soğutmalı suyuqlik (suv, sho'r suvlari, glikollar, va boshqalar) bilan yuviladi. Shuning uchun, hisoblash-tube eşanjör uskunalar hajmini kamaytirish uchun kamayadi. ichki quvurlar apparat muhandis Koson diametri, diametri va raqami va uzunligi bilan o'ynash issiqlik almashish sirt maydoni hisoblash qiymati kiradi.

havo issiqlik eşanjörleri

uzoq issiqlik değiştiricisi eng keng tarqalgan biri - bir Finli tube eşanjörler. Ular chaqirdi halqalari bor. Qaerda, ular faqat Fankoillar tortib yo'lga o'tmadingiz (ingliz. Fan + doka dan aytganda, "Fan" + "halqa") issiq oyoq gaz va o'tkazish bo'yicha ulkan oyoq gaz recuperator (issiqlik tanlash tizimlari bo'lindi ichki bloklarda bu IEM da Qozonlarda) isitish uchun. halqa değiştiricinin hisoblash issiqlik ishga ketadi qo'llash, bog'liq, shuning uchun. palatalari shock-muzlatilgan go'sht o'rnatilgan sanoat sovutish (VOPy), past haroratlarda va oziq-ovqat sovutish boshqa ob'ektlarida muzlatgichlari, ularning dizayni ayrim tarkibiy xususiyatlarini talab qiladi. (Fin) plastinka orasidagi masofa eritish tsikli o'rtasida uzluksiz ish oshirish kengroq jalb etish lozim. DCS (ma'lumotlar markazi) uchun vaporizers, aksincha, bir minimal mumkin yanada ixcham tejamkorlik mezhlamelnye masofani qiladi. Bunday issiqlik eşanjörleri (HEPA sinfga qadar) bir nozik filtri bilan o'ralgan "sof zonasida", faoliyat yuritmoqda, ammo, bu hisob-umumiy yo'nalishlarini minimallashtirish bir diqqat bilan quvur issiqlik değiştiricinin amalga oshiriladi.

plitalar issiqlik eşanjörleri

plitalar issiqlik değiştiriciler uchun Hozirda barqaror talab. uning konstruktiv dizayni ko'ra, ular butunlay contalı va yarim payvandlangan va mednopayanymi nikelpayanymi, payvandlangan va (lehim holda) lehimlenmiş diffuziya usuli bor. plitalar issiqlik değiştirici issiqlik dizayn etarlicha egiluvchan va muhandis, ayniqsa qiyin emas. Turli xil hajmda asboblar ko'p standart hajmi modellar - tanlash jarayoni turi plitalari, shakllantirish chuqur kanal, Fin turi, po'lat qalinligi, turli materiallar va, eng muhimi, o'yin mumkin. Bunday issiqlik eşanjörleri (konditsioner tizimlari uchun ajratish issiqlik değiştiricileri) yoki yuqori va tor (suv, bug 'isitish uchun) past va keng bo'ladi. Ular tez-tez ishlatiladi va hokazo kondensatorlar, evaporatorlerde, bug 'yoki sovutish, predkondensatorov va, ya'ni bir bosqich o'tish, bir o'rta. D. uchun "suyuq-suyuq" issiqlik eşanjörünün ko'ra bir oz qiyin bo'lgan ikki fazli naqsh, faoliyat issiqlik değiştirici issiqlik dizayn bajarish, lekin tajribali muhandis, bu muammo hal bo'ladigan va ayniqsa qiyin emas. zamonaviy muhandislik dizaynerlar, masalan, biron-bir xususiyat rejimida har qanday soğutucu davr diagrammasi, shu jumladan, zarur axborot, ko'p topishingiz mumkin, kompyuter ma'lumotlar bazasi, foydalanish Ushbu hisob engillashtirish uchun, bir dastur CoolPack.

Hisoblash Misol eşanjör

hisoblash asosiy maqsadi zarur issiqlik almashish sirt maydoni bir hisoblash hisoblanadi. Issiqlik (sovutish) elektr, odatda mos yozuvlar bo'yicha belgilangan bo'ladi, lekin bizning misolda biz, aytaylik, uchun, talablari Texnik chek uni hisoblash va bo'ladi. Ba'zan u ham asl ma'lumotlar xato solarmiz mumkin bo'ladi. vakolatli muhandis vazifalaridan biri - topish va bartaraf qilish uchun, bu xato. "- suyuqlik suyuq" Masalan, hisoblash, plastinka eşanjör amalga oshirish. u baland bino bir separator elektron (bosim to'sar) bo'lsin. uskunalar bosim engillashtirish uchun, osmono'par binolar qurilishi juda tez-tez bu yondashuv foydalanish. issiqlik almashish, bir tomonda kirish Tvh1 = 14 ᵒS va chiqish Tvyh1 = 9 ᵒS suv bor, va bir oqim darajasi G1 = 14 500 kg / h va boshqa - lekin bu erda quyidagi parametrlar bilan, shuningdek, suv: Tvh2 = 8 ᵒS, Tvyh2 ᵒS = 12, G2 = 18 125 kg / h.

maxsus issiqlik sig'imi (jadval qiymati) - kerakli kuch (Q0) issiqlik balansi formulalar (yuqoridagi rasmga, formula 7,1 qarang ..), cp hisoblash. hisob-kitoblar soddaligi uchun, bu qiymatlar issiqlik sig'imi EOT = 4,187 [kJ / kg * ᵒS] boring. Biz ko'rib:

1-savol = 14 500 * (14 - 9) * 4,187 = 303557,5 [kJ / h] = V = 84,3 84321.53 kVt - birinchi tomonida va

2-savol = 18 125 * (12 - 8) * 4,187 = 303557,5 [kJ / h] = V = 84,3 84321.53 kVt - ikkinchi tomonida.

qat'i nazar, amalga oshiriladi hisoblash qaysi tomoni, formula (7.1), Q0 = Q1 = Q2 ko'ra, unutmang.

issiqlik koeffisiyenti (6350 [W / ^m2] teng ^taxmin), va ΔTsr.log - Bundan tashqari, asosiy issiqlik tenglamasi (7.2), biz zarur yuzasi k maydoni (7.2.1), topish. - o'rtacha harorat farqi, formula (7.3) tomonidan hisoblab chiqilgan:

? T sr.log. = (2 - 1) / Lev Nikolaevich (2/1) = 1 / ln2 = 1 / 0.6931 = 1.4428;

F = 84321/6350 * 1.4428 = 9,2 m ^2.

issiqlik koeffitsienti noma'lum holda, hisoblash biroz murakkab plitalar eşanjör hisoblanadi. Formula (7.4) Reynolds soni deb hisoblanadi qaerda ρ - zichligi [kg / ^m3], η - dinamik qovushqoqlik, [n * s / m ^2], v - tuynugiga o'rta tezligi [m / s], d sm - chiqish teshik diametri [m].

Agar suyuq isitish sharoit va n = 0,3 - - jadvalda biz kerakli qiymatini Prandtl [ommaviy], va formulalar (7.5) so'rayman, biz Nusselt sonini, n = 0,4 olish suyuq sharoitida sovutish.

Bundan tashqari, formula (7,6), har bir devor sovutish issiqlik uzatish koeffisiyenti aniqlandi va formula (7,7) issiqlik almashish yuzasi maydoni hisoblash uchun formulalar (7.2.1) barpo qilinadi issiqlik koeffisiyenti, qabul qilinadi.

Yuqoridagi formulalar yilda λ - issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti, ϭ - issiqlik devorining har bir issiqlik koeffitsiyentlarini - kanal devor, α1 va α2 qalinligi.