Пластинчастий теплообмінник розрахунок, схема, креслення
Про пластинчастому теплообміннику стало відомо близько 15 років тому. Сьогодні пластинчастий теплообмінник це невід'ємна частина всіх теплових пунктів, охолоджувальної системи оборотної води, він виконується безліч технологічних задач. Розрахунок пластинчастого теплообмінника - невід'ємний пункт у виборі і установці елемента.
Різновид пластинчастих теплообмінників
Теплообмінники виконують ряд функцій, які відрізняють їх один від одного. Теплообмінник може бути:
Пластинчастий теплообмінник - технічний приладу, завдяки якому здійснюється обмін теплом гарячого з холодним теплоносієм (рис 1) (газом, водяною парою, рідинами).
Схема руху теплового носія визначає тип пластинчастого теплообмінника:
Установка одноходние ПТО має на увазі отримання приладу, в якому рух теплоносія завжди в однаковому напрямку вздовж теплообмінного апарат. Схема передбачає повний протитечія теплового носія.
Установка многоходного ПТО необхідна, якщо гарячий і холодний теплоносій практично з однаковою температурою. Їх циркуляція по системі змінює раз або кілька разів напрямок. Система має в складі патрубки входу і виходу.
Підключення багатоконтурного пластинчастого теплообмінника відбувається в тих випадках, коли є необхідність прогріву і охолодження середовища в двох етапах, а так само для регулювання теплової потужності. У конструкції підключені два контури, які є незалежними.
У свою чергу пластинчастий теплообмінник (ПТО) може зустрітися:
Розбірний ПТО (рис 2) представляється собою малогабаритний прилад, який досить простий в обслуговуванні. Елементи апарат легко очищати. Зміна потужності може здійснюватися з додаванням пластин або з їх зменшенням. При можливої течі, пошкоджені пластини з легкістю міняються на нові.
Зварні ПТО (рис 3) складаються з моделей, які між собою з'єднані за допомогою зварювального апарату. Кожну частину конструкції утворюють два теплообмінника. Їх з'єднання здійснює лазерне зварювання. Болти допомагають стягнути ці моделі в загальний пакет. Зварений ПТО використовують, якщо один теплоносій має високий тиск, температуру або є небезпечною речовиною.
Паяний ПТО (рис 4) виготовлений з нержавіючих плит, з'єднаних між собою нікелевої або мідної пайкою. Прилад високо-, невеликий, нескладний при монтажі. Канали прилади здатні до самоочищення, завдяки високій турбулізації. Має широке застосування, відрізняється економічністю.
Конструкція і принцип роботи пластинчастого теплообмінника
Теплообмінник є гофрованим пакетом, в схему якого входять пластини з металу. Вони між собою з'єднуються під кутом в 180 градусів. У рамку встановлюються пластини теплообмінника. Для пластин використовується не тільки метал, але і мідь, і нержавіюча сталь, і графіт. Рух по трубах створює високу турбулентність теплового носія.
Турбулентність сприяє зростанню кінетичного коефіцієнта в тепловій віддачі. Сполучені пластини знаходяться в ізоляції між собою. Одна система служить для пропуску гарячого теплоносія, інша - холодного. Таким чином, здійснюється тепловий обмін в теплообміннику.
Схема теплообмінника має на увазі подачу теплового носія по патрубку, монтаж якого відбувається на НЕ рухому плиту опори. Таким чином, до приладу потрапляє прогрівається середу. Це середовище потрапляє до поздовжнього колектора, проходячи кутовим отвором. Дійшовши до самої останньої пластині, нагріта середу однаково розходиться по каналах між пластин.
Схема розмішені ущільнень служить для з'єднання каналів з колектором. Пластини підігріваються гарячим тепловим носієм, а середовище нагріву опускається каналами і виходить з приладу патрубком. Середовище, яке гріє, направляється в сторону нагрівається середовищі. З нижнього колектора до верхнього відбувається розподіл, рівномірно поширюється по всіх каналах схеми без винятку. Його вихід відбувається в верхньому колекторі схеми патрубком.
У кресленні (рис 5) передбачено чергування гарячого і холодного теплоносія, тому мінімальна кількість пластин повинно бути три.
Пластини приладу ПТО різні, вони відрізняються профілем (гофрой). Можна здійснити монтаж, вибравши пластини з більшим чи малим кутом. Великий профільний кут гарантує високу турбулізацію потоку, високий ККД, високу втрату тиску.
Малий профільний кут гарантує низьку турбулізацію потоку, відносно низький ККД, низьку втрату тиску. Вибір на ПТО, вчинення розрахунку, як власними руками, так і за допомогою програм, допомагає підібрати оптимальний варіант.
Схема підключення ПТО
Схема підключення пластинчастого теплообмінника має кілька варіантів для вибору:
- паралельна;
- Двоступенева змішана;
- Послідовна.
Монтаж паралельного варіанта підключення ПТО вимагає установки регулятора температури. Переваги такого типу підключення є:
- малогабаритність, економія місця в приміщенні;
- доступна ціна;
- простий проект.
Що стосується недоліків, то вони наступні:
- НЕ підігрівається вода;
- не економічні у витраті теплоносіїв.
Монтаж двоступеневого підключення ПТО так само має дві сторони: позитивну і негативну. Установка пластинчастого теплообмінника таким способом економить теплоносій майже наполовину. У такій схемі холодний потік підігрівається теплом зворотного теплоносія. Негативною стороною є дорожнеча обладнання та монтаж, адже потрібне підключення не одного, а двох теплообмінників, щоб отримати гарячу воду.
У послідовному варіанті підключення потік проходить регулятором витрати і крізь підігрівальні елемент. Після їх змішування, потоки направляються до системи опалення. Перевага такої схеми: витрата теплоносія до 60% економніше від паралельної і до 25 від змішаної схеми підключення. Явний недолік у відсутності можливості автономного управління тепловим пунктом.
Переваги монтажу ПТО
Вчинення монтажу пластинчастого теплообмінника має ряд плюсів. Коротко про головне:
- в тривалому терміні служби;
- у високій ефективності теплопередачі. ПТО, за розрахунком, має вище ККД і набагато меншу потребу в кількості теплоносія;
- в меншій витраті на монтаж, експлуатацію, ремонтні роботи;
- габарити і розміри приладу менше.
Монтаж ПТО сприяє появі впевненості в тому, що все обладнання теплового пункту буде працювати з більшою надійністю. Характеристика по тепловим і гідравлічним якостям конструкції ПТО має високий показник. Ці властивості значно знижують показники по витраті будь-яких видів теплоносіїв. Енергія тепла заощаджується мінімум на 30%.
Монтаж обладнання можуть проводити і фахівці, і власники своїми руками. А попередній розрахунок гарантує економність і надійність в системі.
розрахунок ПТО
Тепло - це комфорт, який можна отримати за допомогою розрахунку, правильного вибору обладнання. Сучасні технології систематично створюються, спрощуючи життя людини, створюють комфорт в побутовому плані, та інших потреб. У 21 столітті складні і прогресивні технічні можливості неможливо порівняй з примітивізмом минулого століття. Кондиціонери, підігрівачі, пластичні теплообмінники, відповідно, потребують більш складному обслуговуванні за допомогою комп'ютерного та сервісного забезпечення.
Тепловий розрахунок пластинчастого теплообмінника стало актуальним і популярним за допомогою спеціальних програм. Безумовно, тепловий розрахунок такого теплообмінника можна провести і своїми руками, не вдаючись до комп'ютера. Але величезним недоліком такого розрахунку ставати трата великої кількості часу, наявність глибоких знань математики, володіння технічними науками.
Програма по тепловому розрахунку пластинчастого теплообмінника не тільки скорочує час процесу, але видає максимально точний результат. Результат програмного розрахунку зручний для сприйняття людині без технічних знань, середньостатистичному покупцеві. Здійснюється розрахунок для пластинчастого теплообмінника, відштовхуючись від параметрів обладнання, спираючись на методику. Розрахунок проходить в індивідуальному порядку для кожної окремої моделі. Кожен теплообмінник має свої показники входу і виходу приладу, що береться за основу проведення розрахунку.
У спеціально створену програму на комп'ютері вводяться вихідні величини пластинчастого теплообмінника, як заповнення бланка для опитування. Ці програми знаходяться у вільному доступі в мережі, їх кілька видів. Результативність однаково ефективна, не залежно від виду програми, єдина відмінність - інтерфейс. Доступні програми викачуються, в розрахунку теплообмінника використовувати можна кілька версій, для більшої впевненості в результативності. Так само за допомогою можна звернутися до фахівця, який проведе своїми руками розрахунки, не використовуючи спантеличуючи клієнта.
Монтаж пластинчастого теплообмінника, який наразі триває своїми руками, вимагає попереднього точного розрахунку, який повинен бути максимально точним і ознайомити з реальними втратами і допустимими. Дані встановлюються, за допомогою:
- отримання технічних умов теплопостачальною організацією;
- ознайомившись з отриманими договором тій чи іншій організації;
- проконсультувавшись з інженером, до технічного завдання.
Для правильного розрахунку знадобитися ознайомитися:
- з типів теплоносія: пар з водою, вода з водою або масло з водою;
- з тепловим навантаженням або потужністю. Ці показники можуть бути не відомі, тому допоможуть знання про масове витраті теплоносія на годину;
- з температурними показаннями теплоносія при його вході в теплообмінник і при виході, тобто з показниками гарячого і холодного теплового носія.
Перед монтажем пластинчастого теплообмінника важливо враховувати, що розрахунок, проведений своїми руками для пластинчастого теплообмінника для котла, що входить температура не повинна перевищувати 55 градусів. Важливим є і температурна різниця мінімум в 10 градусів. Адже якщо різниця в градусах вище, то і теплообмінник матиме менші габарити, і ціна на нього значно нижче.
Розрахунок своїми руками мощі пластинчастого теплообмінника повинен проводитися після вивчення таблиці до приладу. У ній вказані еталонні температурні показники, теплова потужність до кожного значення.
Проведення розрахунку площі теплового апарату своїми руками необхідно, для уточнення потрібного тепла. Тепло досягається за допомогою всього набору обладнання. Важливо і якого вигляду і консистенції теплоносій, і її натиск в середньому. На розрахунок площі має вплив і хімічний склад теплоносія.
Провести розрахунок для створення проекту своїми руками не вийде. Для цього знадобитися допомога спеціалізованих кадрів тієї чи іншої компанії.
Сучасні компанії, нові технології роблять ПТО, в яких товщина пластини досягає 1 міліметра з вибором потрібного профільного кута, різними глибинами. А точний розрахунок створить сприятливі умови для експлуатації обладнання, економії і отримання максимального комфорту.
Так само варто вчасно обслуговувати ПТО, проводити систематичну очистку власними руками. В іншому випадку доведеться проводити ремонтні роботи, монтаж нових пластин, що спричинить за собою фінансові втрати (рис 7).