Город: Краснодар

Бесплатный звонок по России:

+7 800 301-02-65 Позвонить вам?

Выберите ваш город

Вы здесь

Расчет площади теплообменника

Важность оптимального подбора теплообменного устройства с учётом его условий использования и необходимых технических параметров обусловлена необходимостью поддержания его длительной надёжной работы с высокой производительностью. Основой такого подбора выступает технический расчёт площади теплообменного прибора.

Несомненно, имеются различные стандарты, имеющие универсальные характеристики, с помощью которых можно самостоятельно подобрать устройство для своих условий работы. Однако индивидуальный расчёт оборудования более чем оправдан, поскольку может увеличить эффективность устройства в разы, и взять максимум от его работы. Более того, проведение технического расчёта является обязательным пунктом при необходимости организации теплообмена в техническом помещении с конкретно обозначенными характеристиками рабочей среды.

Создание технического проекта теплообменного прибора проходит ряд стадий.

Расчёт количества тепла

Формула теплопередачи, применяемая для постоянных величин времени и процедур, задана следующим образом:

Q = KFtcp (Вт),

Где:

K – коэффициент передачи тепла (измеряется в ВТ/(м2/К));

tcp – усреднённая величина значений температуры между двумя рабочими средами (измеряется как в градусах Цельсия (0С), так и в градусах Кельвина (К));

F – показатель площади, на которой необходим обмен теплом (измеряется в м2).

Эта формула описывает процесс передачи тепла от горячей рабочей среды к холодной. В уравнении заложены:

  • Теплообмен горячей рабочей среды и стенки;
  • Характеристики проводимости тепла самой стенки;
  • Теплообмен между стенкой и холодной рабочей средой.

Расчёт коэффициента передачи тепла

При расчёте предварительного проекта теплообменника, а также в ходе проверки существующего прибора, используют стандартные показатели коэффициентов для разных категорий:

  • Коэффициент теплообмена для конденсации пара воды – от 4000 до 15000 Вт/(м2К);
  • Коэффициент теплообмена для водного теплоносителя, циркулирующего в системе – от 1200 до 5800 Вт/(м2К);
  • Коэффициент теплообмена от конденсата пара к водному теплоносителю – от 800 до 3500 Вт/(м2К).

Строгое определение показателя коэффициента теплообмена (К) можно произвести по формуле:

Где:

•             α1 — значение коэффициента отдачи тепла для горячей рабочей среды (измеряется в Вт/(м2К));

•             α2 — значение коэффициента отдачи тепла для холодной рабочей среды (изменяется в Вт/(м2К));

•             δст — значение толщины стенок трубопровода (измеряется в метрах);

•             λст — показатель коэффициента проводимости тепла материала, применяемого для изготовления трубопровода (измеряется в Вт/(м*К)).

Однако это выражение выдаёт совершенное значение коэффициента, которое может не соответствовать до 100% реальным условиям использования. Именно поэтому чаще всего к этой формуле прибавляют ещё один параметр – Rзаг.

Эта величина обозначает тепловое сопротивление разного рода отложений, образующихся в плоскости трубопровода, подверженных нагреву (например, накипь и др. отложения).

Уравнение параметра загрязнения представляют следующим образом:

R = δ1/λ1 + δ2/λ2,

Где:

  • δ1 — размер толщины слоя загрязнений внутри трубопровода (в метрах);
  • δ2 — размер толщины слоя загрязнений снаружи трубопровода (в метрах);
  • λ1 и λ2 — показатели коэффициентов проводимости тепла для соответствующих элементов загрязнений (измеряется в Вт/(м*К)).

Порядок проведения расчёта теплообменного прибора (площади поверхности)

Как видим, мы сделали расчёт таких показателей, как теплоёмкость (Q) и коэффициент передачи тепла (K). Для заключительного определения дополнительно необходимо узнать среднюю величину значений температуры (tср) и коэффициент отдачи тепла.

Поэтому итоговое уравнение определения значения площади поверхности, передающей тепло, в пластинчатом теплообменнике можно представить в следующем виде:

Где:

  • Показатели Q и K расписаны ранее;
  • Параметр tср (усреднённая величина значений температур) определяют по формуле (среднеарифметической либо среднелогарифмической);
  • коэффициенты отдачи тепла определяют любым из двух способов: либо через эмпирические формулы, либо через число Нуссельта (Nu) с применением уравнений подобия.

 

У вас остались вопросы?
Задайте их автору статьи

Нестеренко Евгений

Инженер проекта

8 (800) 301-02-65

В команде с 2015 г. Увеличил объем продаж в 3 раза. Привлек более 650 новых заказчиков.

Давайте вместе решим вашу задачу! Оставьте свой телефон, и я свяжусь с вами в течение 15 минут!

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с Пользовательским соглашением

Подбор оборудования онлайн

Онлайн-заявки поступают напрямую инженеру, который подберет необходимое вам
оборудование. Обработка онлайн-заявки - 15 минут.

Сделаем расчет за 15 минут

Вышлем вам инженерный расчет, предоставим коммерческое предложение с ценой и сроками поставки.

Контактные данные
Комментарий
Интересуемое оборудование

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с Пользовательским соглашением

book