Задача № 3. Спрощеним методом розрахувати та підібрати пластинчатий теплообмінник для систем опалення

Спрощеним методом розрахувати та підібрати пластинчатий теплообмінник для систем опалення. Вихідні дані:

Задача 3. Для розрахунку пластинчастого теплообмінного апарату, як і для розрахунку будь-якого теплообмінника використовуються рівняння теплового балансу для гарячого і холодного теплоносіїв і рівняння теплопередачі.

де Q – теплове навантаження теплообмінного апарату, Вт;

с – теплоємність води (приймаємо с = 4200 Дж/(кг×^оС));

G₁ – масова витрата гарячого теплоносія;

– температура гарячого теплоносія на вході, ^оС;

– температура гарячого теплоносія на виході, ^оС;

– температура холодного теплоносія на вході, ^оС;

– температура холодного теплоносія на виході, ^оС;

k – коефіцієнт теплопередачі;

F– площа поверхні теплообміну;

– середньо логарифмічний тепловий напір.

З рівнянь теплового балансу визначаємо масові витрати теплоносіїв.

Масова витрата гарячого теплоносія:

Звідси знаходимо об’ємні витрати гарячого теплоносія за годину (за цими витратами вибирається тип теплообмінного апарату):

де r – густина води (приймаємо r = 1000 кг/м³).

Тоді

Масова витрата холодного теплоносія:

Звідси знаходимо об’ємні витрати холодного теплоносія за годину (за цими витратами вибирається тип теплообмінного апарату):

де r – густина води (приймаємо r = 1000 кг/м³).

Тоді

Використовуючи додаток 6, за об’ємними витратами теплоносіїв обираємо тип теплообмінного апарату, враховуючи максимальний тиск в контурі і максимальну припустиму температуру.

Беремо апарат типу РС 0,5*

Вибраний тип апарату дає площу поверхні однієї пластини f=0,5м².

За додатком 7 визначаємо орієнтовний коефіцієнт теплопередачі для вибраного теплообмінного апарату (1800…3200). Беремо середнє значення (2500).

Знаходимо середньологарифмічний температурний напір, враховуючи, що робочі середовища в теплообмінному апараті рухаються протитечією.

З рівняння теплопередачі визначаємо площу поверхні теплообміну:

Знаходимо кількість пластин в апараті, враховуючі дві неробочі граничні пластини:

Приєднувальні розміри і габарити теплообмінника, а також умовне позначення визначаємо за [9].

Теплообмінник РС 0,5*