1.2 Расчёт промежуточного теплообменника (ку)

Для подогрева антифриза во втором контуре системы теплоснабжения КУ принимаем пластинчатый теплообменник марки Р-06 [13].

Расчетные данные

Тепловая мощность аппарата, МВт	11,06
Расход греющей воды, м3/с	0,16
Расход нагреваемого антифриза, м3/с	0,112
Температуры греющей воды, ºС	95-25
Температуры нагреваемого антифриза, ºС	30-3
Температурный напор в теплообменнике при проти- воточной схеме движения теплоносителей , ºС	39,69

Противоточная схема движения теплоносителя в пластинчатом теплообменнике представлена на рис. 4.10

95 Гр.Вода 25

30 Антифриз 3

Рис. 4.10 Схема теплообмена

Согласно схеме движения теплоносителей (рис. 4.10) находим разность температур греющей воды () и антифриза (), и перепад температур между теплоносителями (,):

=95 – 25 = 70 ºС; =30 – 3= 27 ºС;

= 95 – 30 = 65 ºС; =25 – 3 = 22 ºС;

(4.73)

Технические характеристики

пластинчатого теплообменника марки Р-06

Тепловая мощность, МВт 11,06

Рабочее давление в аппарате Р, МПа	1,0
Максимально допустимое гидравлическое сопротивление Р, МПа
- по стороне греющей воды	0,15
- по стороне антифриза	0,15
Располагаемый перепад давления ΔР, кПа	–52
Теплофизические свойства антифриза при средней температуре, ºС:
-	33
- теплоёмкость , кДж/кг	3,45
- коэффициент теплопроводности , Вт/(м∙К)	0,555
- плотность , кг/м	1060
- коэффициент кинематической вязкости , м/с	0,326
Теплофизические свойства греющей воды при средней температуре, ºС:
-		60
- теплоёмкость , кДж/(кг∙К)		4,19
- коэффициент теплопроводности , Вт/(м2∙К)		0,659
- плотность , кг/м3		989
- коэффициент кинематической вязкости , м2/с		0,265
- критерий Прандтля		1,72
Теплообменник комплектуется из пластин типа		0,6
Угол пересечения вершин гофр		120º
Площадь поверхности теплообмена , м2		0,6
Эквивалентный диаметр межпластинчатого канала , м2		0,008
Площадь поперечного сечения одного канала , м2		2,45
Приведенная длина канала , м		1,01
Коэффициент гидравлического сопротивления относительной длины канала		1,95
Диаметр условного прохода присоединяемого штуцера , мм		200
Теплопроводность материала пластин , Вт/(м2·К)		50,5

Расчёт

1. Расход греющей воды через КУ для обеспечения расчётной мощности:

м³/с. (4.74)

2. Расход антифриза:

м³/с. (4.75)

3. Ожидаемая скорость движения антифриза в каналах теплообменника:

м/с. (4.76)

где – коэффициент теплопередачи, ориентировочно принимаем = 4030 Вт/(м²∙К); – коэффициент гидравлического сопротивления единицы относительной длины канала = 1,95; – температурный напор в теплообменнике, ºС; располагаемый перепад давлений по ходу антифриза, = 52 Па.

4. Число каналов в пакете:

каналов. (4.77)

Принимаем симметричную компоновку теплообменника по воде и антифризу:

67 каналов. (4.78)

5. Общее живое сечение каналов в пакете по ходу теплоносителей:

м². (4.79)

6. Ожидаемая скорость движения воды по каналам:

м/с. (4.80)

7. Ожидаемая скорость движения антифриза по каналам:

м/с. (4.81)

Получили полное совпадение с ожидаемой скоростью по п. 3.

8. Расчёт коэффициента теплоотдачи по воде:

- критерий Рейнольдса

(4.82)

- критерий Нуссельта

(4.83)

- коэффициент теплоотдачи

Вт/(м² К). (4.84)

9. Расчёт коэффициента теплоотдачи по антифризу:

- критерий Рейнольдса

(4.85)

- критерий Нуссельта

; (4.86)

-коэффициент теплоотдачи

Вт/(м² К). (4.87)

10. Расчёт коэффициента теплопередачи аппарата:

;

Вт/(м² К). (4.88)

11. Расчётная площадь поверхности теплообмена аппарата:

м². (4.89)

С учётом загрязнения, принимаем пластичный теплообменник с поверхностью теплообмена 60 м².

12. Количество пакетов в теплообменнике

(4.90)

Принимаем 1 пакет.

Окончательно по расчетным данным принимаем аппарат типа Р-0,6-20-1-02-11 в количестве 3 шт + 1 шт в резерв. Суммарная площадь 20∙3 = 60 м³. Включение аппаратов параллельное, что позволит регулировать подачу тепла в зависимости от температуры наружного воздуха.

41