5.2 Выбор и расчет теплообменников

Пластинчатые теплообменники предназначены для передачи тепла между двумя разделенными между собой средами.

Передача тепла в пластинчатых теплообменниках осуществляется от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через стальные гофрированные пластины, которые установлены в раму и стянуты в пакет. В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей в теплообменнике.

Все пластины в пакете пластинчатого теплообменника одинаковы, только развернуты одна за другой на 180°, поэтому при стягивании пакета пластин образуются каналы, по которым и протекают жидкости, участвующие в теплообмене. Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов. Вид гофрирования пластин и их количество, устанавливаемое в раму, зависят от эксплуатационных требований к пластинчатому теплообменнику.

Предлагается использование разборных пластинчатых водо-водяных теплообменников фирмы Ридан.

1. Расчетную тепловую производительность водоподогревателей Q^sp, Вт, следует принимать по расчетным тепловым потокам на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

2. При независимом присоединении систем отопления через общий водоподогреватель расчетная тепловая производительность водоподогревателя, Вт, определяется по сумме максимальных тепловых потоков на отопление:

Q^sp₀ = Q^час_от (5.3)

Q^sp₀ = 729524,3 Ккал / час

3. Расчетную тепловую производительность водоподогревателей, Вт, для систем горячего водоснабжения с учетом потерь теплоты подающими и циркуляционными трубопроводами Q^sp_h определяется по формуле (при отсутствии баков-аккумуляторов нагреваемой воды у потребителей):

Q^sp_h = Q^час.о_гв (5.4)

Q^sp_h =991,06 Ккал / час

С учетом потерь в тепловой сети при транспортировке теплоносителя:

Q^sp₀ =440470,11 Ккал / час

Q^sp_h =2722,99 Ккал / час

Для водоподогревателя отопления:

1. Температура нагреваемой воды:

- на входе в водоподогреватель: τ₂ = 60 ⁰С,

- на выходе из водоподогревателя: τ₀₁ = 75 ⁰С.

2. Температура греющей воды:

- на входе в водоподогреватель: τ₁ = 95 ⁰С,

- на выходе из водоподогревателя: τ₀₂ = 70 ⁰С.

3. Так как разность температур нагреваемой и греющей воды на отопление одинаково, то расход воды в первом и втором контуре через водоподогреватель отопления будет одинаковым и составит Gот =14,156 т /час.

Gот =17,62 т /час.

По заданным параметрам подходит пластинчатый теплообменник фирмы «Ридан» НН-19-16/1-32-TMTL68.

Теплообменники компании «Ридан» производятся в Нижнем Новгороде.

Площадь теплообменной поверхности 1 пластины - 19 дм² ;

Максимальное рабочее давление – 16;

Номер рамы – 1;

Общее количество пластин в теплообменнике – 30;

Теплообменник содержит каналы TM и TL, причем количество каналов TL составляет 68% от общего числа каналов.

Толщина пластин 0,5мм, материал AISI316, тип прокладок EPDM

Диаметр фланцев Ду = 65мм.

Для водоподогревателя горячего водоснабжения:

1. Температура нагреваемой воды:

- на входе в водоподогреватель: τ_с = 5 ⁰С,

- на выходе из водоподогревателя: τ_h = 55 ⁰С.

2. Температура греющей воды:

- на входе в водоподогреватель: τ₁ = 85 ⁰С,

- на выходе из водоподогревателя: τ₀₂ = 70 ⁰С.

3. Расчетные расходы воды греющей G_dh и нагреваемой воды G_h:

- греющей воды:

G_dh = Q^sp_h ∙10^-3/ [(τ₁-τ₀₂)∙с] (5.5)

G_dh = 0,272 т/час

- нагреваемой воды:

G_h = Q^sp_h ∙10^-3/ [(τ_h-τ_c)∙с] (5.6)

G_h = 0,054 т/час

По заданным параметрам подходит пластинчатый теплообменник фирмы «Ридан» НН-04-16/1-11-TL.

Таблица 5.8 - Технические характеристики теплообменника НН-04-16/1-11-TL

Макс. рабочая температура	от –30 до +200 С
Диаметр патрубков	32 мм
Площадь пластин	0,042 кв.м
Максимальная площадь теплообмена	3,696 кв.м
Расход воды	13 м3/ч
Давление	до 25
Материал уплотнений	EPDM, нитрил, витон
Материал пластин	AISI 304, AISI 316, SMO 254, титан, хастеллой C-276

Толщина пластин 0,5мм, материал AISI316, тип прокладок EPDM, диаметр фланцев Ду = 50мм.