Жылуулук алмаштыргычтын эсеби: мисалы. аянтынын эсептөө, жылуулук алмаштыргычтар электр

Жылуулук алмаштыргычтын эсеби беш мүнөттөн кем алат. Мындай техниканы саткан, адатта, ар бир уюм, ар бир адам өз жалдоо программасын берет. Бул компаниянын сайтынан акысыз көчүрүп алууга же алардын техниги бошотуп келет жана акысыз орнотуп болот. Ошентсе да, мындай эсептөөлөр жыйынтыгы туура эле, биз анын атаандаштары менен тендер менен кармашып, аны акылдуу болуу эмес, өндүрүүчүсү ишенүүгө болот? электрондук калкуляторлору текшерүү жылуулук алмаштыргычтардын эсептөө заманбап ыкмаларын билим же жок дегенде түшүнүүнү талап кылат. Анын чоо-жайына аракет кылалы.

Кандай жылуулук алмаштыргыч болуп саналат

Жылуулук алмаштыргычтын эсептөө жүзөгө мурун, келгиле, эстей жүрсүн +, мындай аппарат кандай? Teplomassoobmennyh аппарат (ака жылуулук алмаштыргычтар, катары да белгилүү болгон жылуулук алмашуу аппараттын же шилейт) - бири-бирине муздатканга жылуулук берүү үчүн түзмөк. жүрүшүндө тосол температурасы өзгөрүүлөр да жараша, алардын тыгыздыгын өзгөртүүгө жана массалык заттарды индекс. Мындай жол жылуулук жана масса алмашуу деп аталат ошол себептен.

жылуулук берүү түрлөрү

Эми жөнүндө сүйлөшөбүз жылуулук өткөрүмдүүлүк түрлөрү - үч гана бар. Нур - нур менен жылуулук берүү. Мисалы, биз бир жылуу жайдын күнү жээкте, бөрүнүн эсимде. Ал тургай, бул жылуулук алмаштыргычтар базар (трубка аба жылыткыч) табууга болот. Бирок, көпчүлүк учурда үй жылытуу үчүн, үйдүн ичи майларды же электр жылытуу сатып. Бул жылуулук берүү дагы бир түрү бир мисалы - чегинде которулат. Мантиядагы табигый, мажбурлап (экстракты жана анын алмаштыргыч керек) (мисалы, сапыргыч менен) же механикалык пассионарийлер менен. акыркы түрү кыйла натыйжалуу болуп саналат.

Ошентсе да, жылуулук берүү натыйжалуу ыкмасы - жылуулук өткөрүмдүүлүк, же, ал эмне деп аталат, өткөрүү (өткөрүү англис. - "өткөргүчтүк") катары. Жылуулук алмаштыргычтын жылуулук долбоору өткөрүү жаткан ар бир инженер, биринчи кезекте мейкиндик аз натыйжалуу жабдууларды тандап этери жөнүндө ойлонуп көр. Ошондой эле, бул өткөрүү менен жетүү үчүн башкарат. Мунун бир көрyнyшy датасы шилейт өтө натыйжалуу болот - жылуулук алмаштыргычтар. аныктама боюнча Plate-шилейт - аларды бөлүп турган дубал аркылуу дагы бир муздатканга жылуулук өткөрүп турган жылуулук алмаштыргыч. жүрүшүндө зарыл болгон баштапкы техникалык өзгөчөлүктөрүн сактап максималдуу мүмкүн болгон байланыш менен бирге чыныгы тандалып алынган материалдардын жардамы менен эки чакыргандарга ортосундагы аянты, алардын ге плиталардын аппараттык азайтуу үчүн тандалып алынган кубаттуулугу өлчөмдөрү.

жылуулук алмаштыргычтардын түрлөрү

Сиз жылуулук алмаштыргычтар эсептөө жүзөгө ашырууга мурда анын тиби менен аныкталат. recuperative жана калыбына келтирүү жылуулук алмаштыргычтардын: All-шилейт эки негизги топко бөлүүгө болот. негизги Булардын айырмачылыктары болуп төмөнкүлөр саналат: шилейт recuperative жылуулук алмашуу көбүнчө атайын СЕПАРАТОРЫ кийинки аралаш жана бөлөк талап эки жылуулук чөйрөнү бөлүп турган дубалды, эки калыбына келтирүү каражаттарында бири-бири менен байланышта келип, орун алат. Калыбына келтирүү жылуулук алмаштыргычтар жылуулук алмаштыргычтардын бөлүнөт жана шланганы (туруктуу окуя же орто) менен аралашып жатышат. Болжол менен сүйлөп, ысык суу бир чака, суукка чыдап, же ысык чай, айнек, муздаткычка (эмне жок, эч качан!) Менен муздап коюшат - бул аралашуу шилейт бир мисалы болуп саналат. Бир чай тарелкага куюп, биз мурун менен калыбына келтирүү Жылуулук алмаштыргычтын мисал берип, аны муздатуу, биринчи аба менен байланышып, анын температурасын алып, анан ысык чай, ага төгүлүп жылуулугун бөлүгүн тандап жатат (тарелка, бул, мисалы, мурун бир бөлүгүн ойнойт менен) жылуулук салмактуулук режиминде да медиа жетекчилик издеген. Бирок, биз буга чейин дагы бир орто башкасына жылуулук берүүгө жылуулук өткөрүмдүүлүк колдонууну натыйжалуу Ошондуктан, жылуулук берүү жагынан абдан пайдалуу (жана көп колдонулган) бүгүн-шилейт таптым - албетте, recuperative.

Жылуулук жана структуралык эсептөө

калыбына келтирүү жылуулук алмаштыргычтар ар бир эсептөө жылуулук, гидротехникалык жана күч эсептөөлөрдүн жыйынтыгы боюнча жүргүзүлүшү мүмкүн. Алар жаңы жабдууларды иштеп чыгуу үчүн зарыл болгон негизги жана ыкмалары аппараттар сапта бир эле түрдөгү кийинки моделдерин эсептөө үчүн негиз болуп саналат. жылуулук-шилейт эсептөө негизги милдети жылуулук алмаштыргычтар туруктуу иштөөсүн камсыз кылуу үчүн зарыл болгон жылуулук алмашуу аянтын аныктоо жана жалпыга маалымдоо каражаттарынын керек болгон параметрлерди сактоо болуп саналат. Көп учурда мындай эсептер инженерлер келечектеги жабдууларды салмагы жана өлчөмү мүнөздөмөлөрүн негизсиз баалуулуктарын берилет (материалдык, диаметри тутукторду, пластина, өлчөмдөр, жаркыра геометрия, түрү жана материалдык уядан .Удаалаш.), Жылуулук адатта иштиктүү эсептөө алмаштыргыч жүргүзүлөт Бирок кийин. Кантсе да, бир диаметр чоор үчүн биринчи кадам инженер зарыл беттик аянты болуп эсептелет, анда, мисалы, 60 мм, ал эми Жылуулук алмаштыргычтын Ошентип, алтымыш метр бурулуп узундугу, ал өткөөл көп жылуулук алмаштыргычтар же түтүк байлам түрүнө кабыл алууга, же түтүк диаметрин жогорулатуу үчүн жүйөлүү.

гидротехникалык эсептөө

Гидротехникалык жана ГЭС-механикалык жана аэродинамикалык эсептөөлөр аныктоо жана жылуулук алмаштыргычтар гидротехникалык (аэродинамикалык) басым жоготууга оптималдаштыруу, аларды чечүү үчүн энергияны эсептөө жүзөгө ашырылат. жылытуу орто өтүү үчүн кандайдыр бир жол, канал же чоор эсептөө адамдын негизги милдетим жолуккан - сайтындагы жылуулук алмашуу жараянын жандандыруу. Башкача айтканда, бир орто өтүп, анын жүрүшүндө бир аз тыныгуу башка көп жылуулук алуу үчүн керек. Бул көп өнүккөн FIN бетине түрүндө кошумча жылуулук алмашуу бетин колдонуу (чек ламинардык субкатмарды бөлүү жана агымы башаламандыктарды күчөтүү). гидротехникалык жоготууларга оптималдуу балансты байланышы, жылуулук алмашуу бетинин багыты, салмагы жана көлөмү мүнөздөмөлөрү жана чакыртылып жылуулук өндүрүшүнүн жалпы жылуулук, гидротехникалык жана иштиктүү-шилейт эсептөөнүн натыйжасы болуп саналат.

текшерүү эсептөө

Жылуулук алмаштыргычтын текшерүү ар кандай жылуулук алмашуу аянтынын бир күч ордун коюп, зарыл болгон учурда жүзөгө ашырылат. Эгерде даярдоочу бул жылуулук режими жана анын эсептелиниши катачылыктарды азайтууга карата жарыялана тургандыгы тууралуу так ынануу үчүн кошумча маржа чечет ушунчалык техникалык талап болсо, ар кандай себептер менен жана ар кандай жагдайларда запастагы бети. Кээ бир учурларда, шарт башка структуралык өлчөмдөрү жыйынтыктарды жалпылоо үчүн зарыл болгон (evaporators, economizers) менен мүмкүнчүлүктөрүн эсептөө Жылуулук алмаштыргычтын муздаткыч схемасында ушул компрессордук мунай булгануу боюнча атайын маржа бетин киргизилген. Ооба, начар суунун сапаты эске алынышы керек. Бир канча убакыт өткөндөн кийин, жылуулук алмаштыргычтардын үзгүлтүксүз иши, өзгөчө жогорку температурада, даты жылуулук алмашуу аппаратынын бетинде ажырым, жылуулук өткөрүмдүүлүк ашпай азайтуу, сөзсүз мите жылуулук учар бир кыскарышына алып келген. Ошондуктан компетенттүү инженер, жылуулук алмаштыргычтар "суу-суу" бир эсептөө, жылуулук алмашуу бетинин кошумча запастагы бурат. эсептөө текшерүү жана тандалган жабдуу башка, орто режимде иштей аларын көрүү үчүн өткөрүшөт. Мисалы, борбордук Аба желдеткичтери (аба менен камсыз кылуу курулуштары) суук мезгилинде колдонулган биринчи жана экинчи жылытуу үчүн жылыткыч, жана көп учурда муздатуу менен жабдуу аба тамактандыруу муздак суу аба жылуулук алмаштыргычтар түтүкчө салып жайкы тартууга. карыш эсептөө баалоо параметрлерин, алар кантип иштейт, эмне берем.

изилдөө баасы

Изилдөө-шилейт эсептөөлөрү жылуулук эсептөө жана текшерүүнүн жыйынтыгы негизинде жүзөгө ашырылат. Алар иштелип түзмөккө курамына акыркы өзгөртүүлөрдү үчүн, эреже катары, зарыл. Ошондой эле ар кандай барабардыкты шилейт эмпирикалык алынган ишке эсептөө модели (эксперименталдык маалыматтар үчүн) коюлган туура жасаган. изилдөө жүргүзүүгө математикалык теория боюнча, өндүрүш иштелип чыккан жана ишке ашырылган атайын план менен ондогон, кээде эсептөөлөр жүздөгөн эсептөөлөрдү билдирет тажрыйбаларды долбоорлоо. жыйынтыгы боюнча ар кандай шарттар жана көрсөткүчтөр-шилейт жеке санда таасирин көрсөтүүдө.

башка эсептер

жылуулук алмаштыргычтар аянтынын эсептөө, материалдарды каршылык жөнүндө унутпа. Күч эсептөөлөрү шилейт тирешүүнүн болжолдонууда бирдигин текшерип, жылуулук алмаштыргычтар жол берилүүчү жогорку келечекке иштеген учурларда майда-чүйдөсүнө жана бездери менен толгоодогу тиркемени кирет. Менен буюмдун минималдык өлчөмдөрү бекем болушу керек, туруктуу жана ар түрдүү коопсуз ишин да абдан кыйын шарттарды камсыз кылат.

Динамикалык эсептөө өзгөрүлмө иштөө режимдери боюнча жылуулук алмаштыргычтар ар кандай өзгөчөлүктөрүн аныктоо үчүн жүргүзүлөт.

жылуулук алмаштыргычтар дизайн түрлөрү

долбоордо Recuperative шилейт топтордун жетиштүү сандагы бөлүүгө болот. абдан белгилүү жана көп колдонгон - бир жылуулук алмаштыргычтар, аба (Лучепер трубка), Түтүк ичинде түтүк жылуулук алмаштыргычтар, "трубанын ичинде түтүк", катмар-жана-жылмалап, жана башкалар. көп жана жогорку адистештирилген экзотикалык түрлөрү бар, мисалы, спираль (анат-алмаштыргычтар) же илээшкек эмес агуучу суюктук, жана көптөгөн башка түрлөрү менен иш алып кыргыч.

Жылуулук алмаштыргычтар "пробиркада түтүк"

жылуулук алмаштыргычтар "пробиркада пробиркада" жөнөкөй эсептөө карап көрөлү. Түзүмдүк-шилейт бул түрү максималдуу жөнөкөйлөтүлгөн. ички түтүк аппаратты баштоо учурунда, адатта, ысык жылуулук өткөрүмдүүлүк суюктугу жоготууларды азайтуу үчүн, ошондой эле турак-жай же сырткы түтүкчө салып, тосол муздатуу чурка. Инженер-тапшырма Ушул учурда эсептелген жылуулук алмашуу аянтынын жана алдын ала диаметрдеги негизинде жылуулук алмаштыргычтар узундугу аныктоого азайтат.

Бул идеалдуу жылуулук алмаштыргычтар түшүнүгүн киргизет термодинамиканын деп кошумчалады кетүү керек, бул КММга эсептегич иш чексиз узундугу бирдиктеринин жана толугу менен ишке температурасы арасындагы айырмачылык. дизайн "трубанын ичинде түтүк" жакын бул талаптарга жооп берет. өзгөчөлүк берүү суюктуктарды Нускасы болсо, анда ал "каршы чыныгы" деп аталган (карама-каршы болгон кайчылаш болуп табак-шилейт менен) болот. качан жол уюм температурасы басым абдан натыйжалуу болгон. Бирок, жылуулук алмаштыргычтар эсептөө "трубанын ичинде түтүк" бир жүзөгө логистикалык бөлүгү, ошондой эле курулушту бейкапар жөнүндө унутуп реалдуу эмес, болушу керек. evrofury узундугу - 13,5 м, ыры жана жабдуулар, мисалы, узундугу орнотуу ылайыкташтырылган бардык техникалык каражаттардын жардамы менен эмес.

Түтүк ичинде түтүк жылуулук алмаштыргычтар

Ошондуктан, мындай аппарат эсептөө бөлүгү ийкемдүү эсептөө агып турат Түтүк ичинде түтүк жылуулук алмаштыргычтар. Бул аппарат, трубка байлам бир учурда (катмар) менен жуккан, бара турган жабдууларды жараша ар кандай КММга, жууган. Capacitors, мисалы, муздатуучу бушлаттын чуркап, суу - бир пробирка ичинде. бөлүмдүн ишин көзөмөлдөөгө жол кыймылы кыйын жана кыйла натыйжалуу шарттарды ушул ыкма менен. evaporators-жылы, тескерисинче, муздатуучу түтүктөр жана муздаган суюктук менен жууп (суу, туздуу, glycols, ж.б.) турат. Ошондуктан, эсептөө-түтүк жылуулук алмаштыргычтар жабдуулар өлчөмүн азайтуу үчүн төмөндөйт. трубалар диаметри менен ойноп, ички түтүктөр аппарат инженердин диаметри жана саны жана узундугу жылуулук алмашуу аянтынын эсептик наркы кирет.

аба жылуулук алмаштыргычтар

алыс жылуулук алмаштыргычтардын тарабынан көбүнчө бири - бир Лучепер түтүк жылуулук алмаштыргычтар. Алар аталган бунтах болуп саналат. Алар бир гана fancoils чейинки жөнгө салынган эмес, кайда (English келген. Fan + казандарынын, б.а., "күйөрман" + "чөлмөгү"), ысык типтеги газ жана өткөрүп берүү ири типтеги газ рекуператору (жылуулук тандоо системасын экиге ички блокторуна ал жылытууга) ПМК боюнча казандарын менен. Бул чөлмөгү алмаштыргычтар эсептөө үчүн жылуулук иштеп баштайт колдонмосуна көз каранды. бөлмөлөр шок-тоңуп калган эт орнотулган өнөр аба казан (VOPy), төмөн температура жана азык-түлүк муздаткычтарда башка объектилерди муздаткычтар менен, алардын таризделишинин бир структуралык өзгөчөлүктөрүн талап кылат. огузок (FIN) ортосундагы аралык чөгүүлөргө чөйрөлөрүндө ортосунда үзгүлтүксүз иш убактысын көбөйтүү үчүн жерди көбүнчө ажыратуу керек. БКК (маалымат борбору) үчүн Vaporizers, тескерисинче, бир аз мүмкүнчүлүк бир кыйла чакан терминалды mezhlamelnye аралыкты түзөт. Мындай жылуулук алмаштыргычтар жакшы чыпка менен курчалган "таза зона" иштеп жатат (HEPA-класска чейин), бирок, бул эсептөө жалпы көлөмүн азайтууга басым жасоо менен түтүктүү жылуулук алмаштыргычтар менен жүзөгө ашырылат.

жылуулук алмаштыргычтар

жылуулук алмаштыргычтардын үчүн учурда туруктуу суроо-талап. анын иштиктүү долбоорго ылайык, алар толугу менен gasketed жана жарым-бурчу менен mednopayanymi nikelpayanymi, бурчу жана жагып жайылышына ыкмасын (Solder жок) болуп саналат. жылуулук алмаштыргычтар жылуулук долбоору жетиштүү ийкемдүү жана инженер өзгөчө кыйын эмес. Тандап алуу түрү плиталардын, терең каналдар түзүү, FIN түрү ойной алат, болоттон туурасы ар түрдүү материалдар менен, эн негизгиси - ар түрдүү өлчөмдөгү аппараттардын көптөгөн стандарт көлөм моделдер. Мындай жылуулук алмаштыргычтар төмөн жана туурасы (желдетүү системалары боюнча бөлүштүрүү жылуулук алмаштыргычтардын) же жогорку жана тар (суу буу жылытуу үчүн). Алар көпчүлүк учурда колдонулган, ошондуктан боюнча конденсаторлорунун, evaporators, буу казан, predkondensatorov жана т.а. этабы өтүү менен орто, жатат. D. "суюктук-суюктук" жылуулук алмаштыргычтар караганда biphasic үлгү, бир аз кыйыныраак иштеп Жылуулук алмаштыргычтын жылуулук долбоору иштейт, бирок ал үчүн тажрыйбалуу инженер бул маселе чечилиши ыктымал, жана өзгөчө оор эмес. Бул эсептөөлөрдү заманбап инженердик дизайнерлери компьютер базасын колдонууга көмөктөшүү үчүн, кандайдыр бир серия режиминде болбосун муздатуучу диаграммадан, анын ичинде, көп керектүү маалыматты таба аласыз, мисалы, CoolPack программа.

Эсептөө Example алмаштыргыч

эсептөөнүн негизги максаты зарыл болгон жылуулук алмашуу аянтынын эсептелет. Heat (муздаткыч) электр, адатта, маалымат жагынан көрсөтүлгөн, бирок, биз, мисалы, биз, айталы, талаптар тактоо бир текшерүү үчүн, эсептеп, аны турат. Кээде ошондой эле баштапкы маалыматтар ката сойлоп мүмкүн болот. компетенттүү инженер милдеттеринин бири - таап, маселени чечүү үчүн бул ката. Мисалы, эсептөө жылуулук менен алмаштыргыч жүзөгө ашырат ", суюктук - суюктук". ал көп кабаттуу имараттын бир сепаратор райондук (басым бөлүштүргүч) болсун. жабдууларды басым жоюш үчүн, бийик имараттар, курулуш абдан көп учурда бул ыкманы колдонгон. Жылуулук алмаштыргычтын бир тарабындагы кире Tvh1 = 14 ᵒS чыгуу Tvyh1 = 9 ᵒS суу бар, бир агымынын G1 = 14 500 кг / ч, экинчи жагынан - Сууну да, бирок, бул жерде төмөндөгүдөй чен-өлчөмдөр менен: Tvh2 = 8 ᵒS, Tvyh2 ᵒS = 12, G2 = 18 125 кг / ч.

белгилүү бир жылуулук кубаттуулугу (стол нарк) - зарыл болгон энергия (Q0) жылуулук балансы тамагын (Жогорудагы сүрөттү карагыла, тамагын 7.1 ..), КП эсептөө. эсептөөлөрдүн жерде Бул баалуулуктар жылуулук кубаттуулугу EOT алып = 4,187 [кДж / кг * ᵒS]. Биз карап көрөлү:

Q1 = 14 500 (14 - 9) * 4,187 = 303557,5 [кДж / ч] = W = 84,3 84321.53 KW - биринчи тарабында жана

Q2 = 18 125 (12 - 8) * 4,187 = 303557,5 [кДж / ч] = W = 84,3 84321.53 KW - экинчи жагында.

Белгилей кетсек, иштеп боюнча (7,1), Q0 = Q1 = Q2 карабастан жүргүзүлөт эсептөө кайсы тараптын.

Андан тышкары, негизги жылуулук өткөрүмдүүлүк эсептөөлөр (7.2), биз зарыл болгон жер бетинин участогу (7.2.1), к таба - жылуулук өткөрүмдүүлүк баасы (6350 [W / ^м2] бирдей кабыл ^алган), жана ΔTsr.log. - орточо-температура айырмасы, бисмиллах менен эсептелет (7,3):

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

F = 84321/6350 * 1.4428 = 9,2 м ^2.

жылуулук өткөрүмдүүлүк баасы белгисиз болгон учурда, эсептөө бир аз татаал жылуулук алмаштыргыч болуп саналат. Formula (7.4) Рейнолдс саны эсептелет жерде ρ - тыгыздыгы [кг / ^м3], η - динамикалык илешкектүүлүгү, [N * с / м ^2], V - жыйрып орто ылдамдыгы [м / с], д см - wettable төрөп диаметри [м].

столдун биз талап Наркы Prandtl [Нкл] издеп, жана чечим (7,5), биз Nusselt санын, п = 0,4 алуу - суюк жылытуу шарттары жана н = 0,3 - суюк шарттарда муздатуу.

Андан тышкары, формула (7,6), ар бир дубалга муздатканга тартып жылуулук өткөрүмдүүлүк ашпай эсептелет, жана формула (7,7) жылуулук алмашуу аянтын эсептөө үчүн иштеп чыккан (7.2.1) менен алмашылган жылуулук өткөрүмдүүлүк ашпай, болжолдонуп жатат.

Жогоруда акысы менен, λ - жылуулук өткөрүмдүүлүк баасы, ϭ - канал дубал, α1 жана α2 жоондугу - жылуулук өткөрүмдүүлүк жылуулук өткөрүмдүүлүк дубалга ар сандары.