3. Расчет и выбор пластинчатых водоподогревателей

Пластинчатые теплообменники (ПТО) можно устанавливать на вводах у потребителей в местных тепловых пунктах. Эти теплообменники более компактны и занимают меньше места, чем трубчатые подогреватели. В настоящее время выпускаются различные типы теплообменников, имеющих разборные и полуразборные конструкции, различные профили и материалы изготовления пластин. Технические характеристики пластин и основные параметры теплообменников приведены в Приложении 3. По имеющимся данным для расчета данным, (таблица 3.1) производится расчет и выбор подогревателя.

нагреваемый

теплоноситель

греющий теплоноситель

Рисунок 3.1. Компоновка пластинчатого водоподогревателя

Таблица 3.1. Расчетные размеры ПТО

Наименование	Типоразмеры, м2
	0,3	0,6
Поверхность теплообмена одной пластины, Fп	0,3	0,6
Эквивалентный диаметр канала, dэ	0,00800	0,00830
Площадь поперечного сечения канала, f	0,00110	0,00245

При расчете пластинчатых подогревателей определяется:

3.1. Тепловая мощность подогревателя Q по формуле (1.1);

3.2. Средние температуры греющей и нагреваемой воды по формуле (1.2);

3.3. Плотность нагреваемой и греющей воды;

3.4. Скорости нагреваемого и греющего теплоносителей по формуле (1.4) при этом живое сечение для прохода воды для теплообменников с поверхностью нагрева пластины 0,3 м² – f = 0,0011 м², 0,6 м² – f = 0,00245 м².

3.5. Коэффициенты теплоотдачи для греющего α₁ и нагреваемого α₂ теплоносителей:

(1.14)

d_э = 0,008 м – для подогревателей с поверхностью нагрева 0,3 м²;

d_э = 0,0083 м – для подогревателей с поверхностью нагрева 0,6 м²;

А – постоянный коэффициент, принимается из таблицы 1.5 по характеристике пластин и типу теплообменного аппарата при средней температуре воды.

Таблица 3.2. Расчетные коэффициент А

tср, 0С	20	30	40	50	60	70	80	90	100
F = 0, 3 м2	3308	3600	3854	4092	4326	4517	4712	4912	5086
F = 0, 6 м2	4466	4850	5203	5524	5840	6120	6361	6631	6866

3.6. Коэффициент теплопередачи:

, (1.15)

β = коэффициент, учитывающий неравномерность скоростей потока. Принимается β = 0,92 – 0,95;

δ = 0,001 м – толщина пластин;

λ – принимается в зависимости от материала пластин подогревателя. Для стальных пластин λ = 50 Вт/м К;

R_загр. – можно принимать R_загр. = 0,0003

3.7. Средний температурный напор, определяется по п. (1.9)

3.8. Требуемая поверхность нагрева, определяется по (1.8)

По рассчитанной поверхности нагрева Приложению 3 выбирается теплообменный аппарат. Площадь поверхности нагрева зависит от количества устанавливаемых пластин В пояснительной записке приводится эскиз теплообменного аппарата, указывается его марка. Например – Р 0,6-0,8-15-1К-01 – теплообменник разборный (Р) с пластинами типа 0,6р, толщиной 0,8 мм, площадью поверхности нагрева 15 м², на консольной раме, в коррозионностойком исполнении, материал пластин и патрубков – сталь 12Х18Н1ОТ.

греющий теплоноситель

нагреваемый теплоноситель

Рисунок 3.1. Эскиз пластинчатого подогревателя.

Расчет подогревателя можно производить в электронных таблицах Exel. Пример расчета приведен в Приложении 7.