2 раздел(на проверку 30.05)

Кожухотрубные теплообменники характеризуются стойкостью к гидроударам, пониженными требованиями к чистоте сред, относительно низким коэффициентом теплопередачи и, как следствие, большими габаритами и площадями, требуемыми для обслуживания, а также высокой ценой из-за большой металлоемкости. Кроме того, ремонт таких теплообменников обычно связан с заглушкой поврежденных трубок, что ведет к уменьшению площади теплообмена. Поэтому обычно теплообменники выбираются с большим запа­сом по поверхности, что также обуславливает их большие габа­риты.

Попытка регулирования по конденсату на горизонтальных кожухотрубных теплообменниках вызывает сложности. Это про­исходит по причине того, что при незначительном изменении уровня конденсата, площадь теплообмена меняется нелинейно и намного существеннее.

Тем не менее, современные кожухотрубные теплообменники по показателям эффективности, коэффициента теплопередачи и габаритам приближаются к пластинчатым и кожухопластинчатым теплообменникам. Это достигается за счет применения так называемых турбулизаторов потока — перегородок в трубках и межтрубном пространстве, а также рифленых трубок, в которых поток среды сильно турбулизирован, что ведет к повышению коэффициента теплопередачи, и, как следствие, к уменьшению габаритов. В последнее время для уменьшения использования производственной площади применяются вертикальные кожухотрубные теплообменники. Они позволяют организовать регулирование по конденсату, если это необходимо.

Кожухотрубные теплообменники чаще всего применяются в химической, нефтяной, газовой промышленности, а также большой теплоэнергетике, где используются теплоносители высоких параметров [15].

Испаритель в предлагаемой системе представляет собой теплообменник прямого испарения с независимыми холодильными контурами на каждый компрессор. Теплообменники изготовлены из лигированной стали. Трубы, изготовленные из меди, высокоэффективные с внутренним оребрением для улучшения теплообмена и разработаны специально для использования с озонобезопасными хладагентами, трубы прикреплены к трубной решетке с помощью механической развальцовки.

Технические характеристики испарителя представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – технические характеристики испарителя

Наименование технических данных	Единица измерения	Технические данные
Расход воды	л/с	52,7
Напор	кПа	42
Температура на входе	°С	20
Температура на выходе	°С	15

В системе используются двухвинтовые компрессоры, принцип работы которого описан выше. Ведущий винт (с пятью витками) приводится в движение непосредственно от электродвигателя, ведомый винт (с шестью витками) приводится в движение от ведущего винта. Плавная регулировка холодильной мощности начинается с разгруженного пуска компрессора. Герметичность гарантируется чрезвычайно точными допусками обработки всех движущих частей и специальной системой циркуляции масла между винтами. В состав компрессора входит: система смазки со свободной циркуляцией масла осуществляется благодаря перепаду давлений, и оборудование сепаратором, индикатором уровня и фильтром масла. Нагреватель масла не позволяет маслу чрезмерно смешиваться с хладагентом, и включатся автоматически на стадиях, когда выключается компрессор. Электродвигатель асинхронный двухполюсной, оборудован пуском с уменьшенной нагрузкой, т.е., пуск с помощью части обмотки или типа преобразование “звезда – треугольник”, с охлаждением всасываемым газом. Полностью защищенный электронный с предохранительным датчиком для мониторинга температуры а нагнетающем патрубке, датчики для мониторинга максимальной температуры обмоток, устройство проверки направления вращения и устройство для слежения за наличием фаз.

На рисунке 2.8 представлен габаритный чертеж теплового насоса WDH – HT 2.480, который предлагается для модернизации системы отопления, его характеристики представлены в таблицы 2.4, а технические характеристики входящих в него конденсатора и испарителя представлены в таблицах. 2.3 и 2.2:

Таблица 2.5 – технические характеристики теплового насоса WDH – HT 2.480

Наименование технических данных	Единица измерения	Технические данные
Холодопроизводительность	кВт	Не менее 1102
Теплопроизводительность	кВт	Не менее1562,8
Среднее энергопотребление	кВт	Не менее 324,9
COP		5,4
Длина	мм	4657
Ширина	мм	1425
Высота	мм	2146
Рабочий вес	кг	6075

1 – компрессор; 2 – испаритель; 3 –конденсатор; 4 – вход воды в испаритель; 5 – выход воды из конденсатора; 6 – вход воды во внешний теплообменник; 7 – выход воды из внешнего; 8 – отверстия для крепления блока; 9 – отверстия для подъема блока; 10 – электрическая панель; 11 – силовой ввод; 12 – трубы для подъема; 13 – минимальные размеры для доступа к электрической панели; 14 – минимальный размер для безопасного прохода, при открытой дверце электрической панели; 15 – минимальный размер для безопасного прохода; 16 – минимальный размер для технического обслуживания

Рисунок 2.8 – Габаритный чертеж теплового насоса WDH – HT 2.480

Таким образом, из рассмотренного выше материала можно сделать вывод, что при установке на ОАО “Крион” систему теплонасосного оборудования, температура воды циркулирующей в контуре тепловых сетей поднимется с 40ºС до 60ºС, это создаст комфортные условия для работы в отапливаемых помещениях. Так же, тепловые насосы поспособствуют более глубокому охлаждению компрессоров в установке разделения воздуха. А в общих чертах можно сказать, что тепловой насос по сравнению с другими генераторами тепловой энергии позволяет использовать до 80% тепловых вторичных энергоресурсов. Кроме этого основные преимущества теплового насоса:

• Низкое энергопотребление за счет высокого COP теплового насоса (от 3 до 5), что позволяет получить на 1 кВт затраченной электрической энергии 3 -5 кВт тепловой энергии.

• Система исключительно долговечна, срок эксплуатации отопительного контура составляет около 30 лет. Непосредственно в самой установке единст­венной движущей частью является компрессор, срок службы которого составляет 15-20 лет (в зависимости от марки производителя и бережной эксплуатации обо­рудования в течении срока его службы), и который можно легко заменить по ис­течении срока его эксплуатации.

• Отсутствие необходимости в закупке, транспортировке, хранении топлива и расходе денежных средств, связанных с этим.

• Отсутствуют аллергено-опасные выбросы в помещение, так как нет сжи­гаемого топлива и не используются запрещенные хладагенты.