Тепловой расчет теплообменника

Что влияет на стоимость теплообменника?

Теплообменник - это конструкторское оборудование и изготавливается только после теплового расчета . В ходе расчета подбирается рама, количество и компановка пластин, материал уплотнений удовлетворяющее вашей тепловой нагрузке, температурными графиками и допустимыми потерями по напору.

Прежде чем рассказать какие данные потребуются для теплового расчета теплообменника , давайте разберемся с принципом его работы. Если Вам это все знакомо можете смело пропускать данный раздел.

Пластинчатый теплообменник - это агрегат с теплообменной поверхностью из штампованных гофрированных пластин (не менее пяти). Пластины соединяются друг с другом при помощи рамы, оснащаются прокладками и образуют каналы, по которым и протекает теплоноситель. Любой теплообменник имеет два контура, в которых и осуществляется теплообмен между средами путем конвекции.

Цена на пластинчатый теплообменник будет зависеть от типа и температуры рабочей среды и требуемых параметров оборудования, коэффициента гидравлических потерь, тепловой мощности, от материала пластин и уплотнителей, а также от других переменных… В зависимости от проекта, требований заказчика и ситуации, для сборки конструкции могут потребоваться разные данные.

Какие данные нужны для теплового расчета теплообменника?

Тепловая нагрузка (р) или массовый расход.

Это количество тепла, которое должно поступать на одну сторону теплообменника и, соответственно, отдаваться его другой стороной. Измеряется в кВт или ккал/ч и определяется проектными организациями.

Если тепловая нагрузка на пластинчатый теплообменник неизвестна, то потребуются параметры массового расхода среды - измеряется в кг/с или кг/ч и означает, какая масса теплоносителя должна пройти через теплообменник в секунду или час.

Если же и массовый расход среды неизвестен, то нужно взять показатель объемного расхода (измеряется в м3/ч или в л/ч) и умножить его на плотность среды.

Температурные показатели (т).

Чтобы рассчитать теплообменник, обязательно нужно знать характер изменения температуры рабочей среды обоих контуров, то есть разницу между температурными показателями на входе и выходе из каждого контура. Для этого потребуется указать:

• Т1 и Т2 – температуру на входе и выходе горячего контура;
• Т3-Т4 – вход и выход холодного контура.

Примечание: Чем больше разница между температурами Т1/Т2 и Т3/Т4 – тем дешевле и компактнее теплообменник .

Допустимые потери по напору (∆p).

Данный показатель будет влиять на размеры будущей конструкции – чем он больше, тем компактней пластинчатый теплообменник (и, соответственно, ниже цена на него).

Например: для рабочей среды вода/вода допустимые потери по напору могут варьироваться в диапазоне 20-100 кПа (окончательный результат зависит от проекта).

При расчете теплообменника для технологических нужд

Могут понадобиться характеристики нестандартной среды теплообмена:

• вязкость при температуре на входе и при температуре на выходе
• плотность
• удельная теплоемкость
• теплопроводность