2.1.5 Определение запаса по теплообменной поверхности
По [4] уточняем значения относительных перепадов температур по воздуху и воде, соответствующих реальному процессу теплопередачи при относительном расходе воздуха. Относительные перепады температур для всех расчетных режимов представлены в таблице 1.4.
Таблица 2.4 – Реальные относительные перепады температур по воде и воздуху.
Режим |
|
|
1 |
0,445 |
0,54 |
2 |
0,48 |
0,49 |
3 |
0,45 |
0,555 |
4 |
0,467 |
0,51 |
5 |
0,46 |
0,52 |
6 |
0,5 |
0,445 |
,
,
Запас по поверхности
, (2.4)
где 0,1 – коэффициент, учитывающий допустимое по техническим условиям на кондиционеры КТЦ-3 отклонение коэффициента теплопередачи.
1 режим
.
2 режим
.
3 режим
.
4 режим
.
5 режим
.
6 режим
.
Запас по поверхности теплообмена в режимах 1,2,4 и 6 превышает допустимый уровень в 10%. Чтобы снизить получившиеся значения запаса по поверхности рекомендуется воспользоваться одним из нижеприведенных способов:
изменить температурный график теплоносителя;
изменить схему обвязки базовых элементов;
выбрать базовые элементы с обводным каналом.
Изменение схемы обвязки по воде с параллельной на последовательно-прямоточную не приводит к получению требуемого запаса по поверхности теплообмена. Выбор базовых элементов с обводным каналом приводит к отрицательным значениям запаса поверхности для первого режима работы, что недопустимо, так как это приведет к недогреву обрабатываемого воздуха до требуемых параметров.
Поэтому принимается решение изменить
температурный график теплоносителя с
на
.
Расчетные данные для построения графика
принимаем по [2]. Они представлены в
таблице 1.5.
Таблица 2.5 – Расчетные данные для построения температурного графика .
, |
, |
, |
+8 |
41,3 |
32,3 |
+5 |
53,4 |
38,6 |
0 |
64,9 |
44,5 |
-2,6 |
70 |
47 |
-5 |
76 |
49,8 |
-10 |
86,8 |
55 |
-15 |
97,4 |
59,8 |
-20 |
107,8 |
64,6 |
-26 |
120 |
70 |
Рисунок 2.2 – Температурный график .
Расчет ведется аналогичным образом, что и для температурного графика . Результаты расчета приведены в следующих таблицах.
Таблица 2.6 – Параметры воздушной и водяной сред для расчета.
Режим |
|
|
|
|
1 |
-26 |
38,9 |
120 |
70 |
2 |
-2,6 |
34,5 |
70 |
47 |
3 |
6 |
27,5 |
70 |
59 |
4 |
-20 |
38,5 |
107,5 |
65 |
,
,
,
,
Таблица 2.7 – Относительные перепады температур по воздуху и воде.
Режим |
|
|
1 |
0,445 |
0,342 |
2 |
0,511 |
0,317 |
3 |
0,336 |
0,172 |
4 |
0,459 |
0,333 |
,
,
Таблица 2.8 – Реальные относительные перепады температур по воде и воздуху.
Режим |
, |
, |
1 |
0,515 |
0,39 |
2 |
0,55 |
0,34 |
3 |
0,57 |
0,3 |
4 |
0,525 |
0,37 |
Таблица 12.9 – Запасы по поверхности.
Режим |
|
1 |
18,95 |
2 |
3,744 |
3 |
113,31 |
4 |
16,01 |
,
%
В 1 и 4 режиме наблюдается превышение допустимого уровня запаса поверхности в 10%, однако это превышение незначительно. Поэтому на данной стадии расчетов останавливаем свой выбор на температурном графике , выбираем воздухоподогреватель без обводного канала ВН с параллельной обвязкой по воде. Окончательный выбор будет сделан после проведения проверки надежности работы аппарата.