Виды расчетов теплообменных аппаратов

Вы здесь

Учитывая сведения, которые определяются исходя из условий использования того или иного прибора теплообмена может быть произведён один из следующих видов расчета аппарата:

Тепловой;
Механический;
Расчет температурных напряжений;
Компоновочный;
Гидравлический;
Конструктивный;
Прочностной;
Поверочный.

Разберем ниже каждый из видов более подробно.

Тепловой расчет

Такой расчет необходим, чтобы определить:

Эффективность цепи передачи тепла;
Необходимые площади поверхностей для обмена теплом;
Конечные значения температур носителя тепла, а также их суммарный расход;
Другие энергетические характеристики использования прибора.

Обычно такой расчет используется при составлении проекта определенной мощности теплового прибора или же в тех ситуациях, когда необходимо подобрать конкретную модель под уже заданные условия эксплуатации.

По конечным результатам такого расчета принимается решение по выбору наиболее эффективной формы поверхности обмена теплом, а также модель теплообменного оборудования.

Механический расчет

Такой расчет необходим, чтобы выяснить способность структуры теплового прибора сохранять свои свойства при различных нагрузках механического типа. С учетом различности геометрических параметров отдельных частей аппарата, они могут быть подвержены механическим нагрузкам следующих типов: растяжение, сжатие, изгиб, кручение, сдвиг.

Механический расчет призван определить материал, который будет задействован в изготовлении различных частей теплообменного прибора, толщину отдельных его элементов и других параметров, отвечающих за прочность конструкции в целом.

Расчет температурных напряжений

Такой расчет необходим для определения возможных изменений геометрических параметров различных элементов конструкции под воздействием температурных расширений. Все материалы по-разному реагируют на тепловое расширение – это выражается в параметрах изменения линейных размеров вследствие увеличения или уменьшения температурного режима на 1 С°.

Результатом такого расширения может оказаться непосильная нагрузка для отдельных элементов теплообменного прибора, которая в конечном счете приведет к выходу прибора из строя.

По результатам же данного расчета могут быть выбраны необходимые материалы для производства конкретных частей прибора, устойчивых к предстоящим изменениям температур.

Компоновочный расчёт

Основной целью такого расчета служит определение устройства структуры каналов (последовательных и параллельных) для несущих тепло сред. Этот расчет вытекает из теплового расчета, при этом компоновочный расчет использует готовые результаты последнего.

Например, при компоновочном расчете пластинчатого теплообменного прибора можно определить:

Геометрические параметры комплектующих;
Число каналов и пластин в пакете;
Общее число необходимых пластин
Общие размеры прибора.

Гидравлический расчет

Данный расчет призван изучить параметры передвижения носителя тепла по каналам прибора. Скорость движения теплоносителя напрямую зависит от коэффициентов отдачи тепла.

При этом выбрать наиболее подходящие гидравлические характеристики помогает определение следующих параметров:

Сопротивление гидравлики прибора в целом и его контура;
Расход энергии на движение носителя тепла по контуру;
Размеры площадей, на которых происходит обмен теплом.

Именно гидравлический расчет помогает определить наиболее подходящее значение скорости передвижения носителя тепла. Данный параметр с одной стороны ограничен характеристиками сопротивления гидравлики, с другой стороны – расходом энергии, затрачиваемой на движение теплоносителя.

Конструктивный расчет

Такой расчет выполняют при производстве нового прибора, он предназначен для создания нового прибора. Для данного вида расчета применяются параметры из теплового и гидравлического расчета. Так, конструктивный расчет кожухотрубного прибора позволяет определить: количество необходимых труб в решетке, их длину, а также размеры самого прибора.

В целом, можно сказать, что конструктивный расчет определяет тип необходимого прибора.

Прочностной расчет

Само название расчета говорит о том, что он призван определить прочность прибора и его способность сохранять свои свойства под самыми различными видами нагрузок. Частично мы уже рассмотрели выше состав этого расчета, поскольку он включает в себя параметры механического, гидравлического и расчета температурных напряжений.

Это объясняется тем, что на прибор оказывают влияние, как раз-таки 3 типа факторов: механические, гидравлические и напряжения температур.

Поверочный расчёт

Данный расчет необходим для проверки ресурсов конкретного аппарата для выполнения своих функций. Например, этот расчет позволяет определить тепловую производительность прибора в конкретных условиях его применения. За основу для поверочного расчета берут тепловой расчет аппарата.

Наиболее часто используется к производимым приборам на стадии создания для определения наиболее соответствующего условиям применения аппарата.

Рады помочь Вам:

Если вы не нашли ответа на свой вопрос в нашей статье, то мы с удовольствием проконсультируем вас по телефону.

ТЕЛЕФОН: +7 (800) 301-02-65 (бесплатный номер)

8-902-403-22-00 (WhatsApp, Viber)

АДРЕС: Россия, г. Краснодар, ул. Дзержинского 94/1

EMAIL: info@teploobmennik-russia.ru

Мы всегда на связи!