Теплообменники систем теплоснабжения и их конструкции. Схемы взаимного течения и определение температур теплоносителей.

Н а ЦТП и МТП водяных систем теплоснабжения часто сооружаются водо-водяные, пароводяные, сешивающего типа подогревательные установки. Широко используются секционные и пластинчатые теплообменники. Абонентские водо-водяные подогревательные установки выполняются обычно из секционных подогревателей, соединенных последовательно по первичному и вторичному теплоносителям. В таких установках легко организовать течение первичного и вторичного теплоносителей по схеме противотока и получить достаточно высокие и сравнительно близкие скорости воды в трубках и межтрубном пространстве.

Эти подогреватели предназначены для отопления. Корпуса и трубки этих подогревателей выполняются из стали. Длина секций обычно = 4м. Поверхность нагрева выполняется из стальных трубок диаметром 16/13,2 мм. Трубные решётки этих подогревателей приварены к корпусу. Греющая вода, как правило, пропускается внутри трубок, а нагреваемая - в межтрубном пространстве. Для компенсации температурных деформаций на корпусе подогревателя установлен линзовый компенсатор.

Подогреватели МВИ 2052-62 предназначены для горячего водоснабжения. Корпуса этих подогревателей выполняются из стальных труб, а поверхность нагрева - из латунных трубок Л-68, диаметром 16/14,5 мм. Трубные решётки приварены к корпусу подогревателя. Подогреватели изготавливаются без линзового компенсатора на корпусе. Проведённые исследования показали, что когда в этих подогревателях нагреваемая вода проходит внутри латунных трубок, а греющая - в межтрубном пространстве и температура греющей среды не превышает 150°С, то нет необходимости в компенсаторах на корпусе.

Водо-водяные подогреватели установки обычно работают на тепловых подстанциях (ЦТП и МТП) в течение многих лет без разборки, поэтому целесообразно в целях упрощения и удешевления отказаться от фланцевых соединений на патрубках, соединяющих межтрубное пространство смежных секций. Допускаемое рабочее давление внутри трубок секционных подогревателей: 1 МПа, в межтрубном пространстве без линзового компенсатора 0,7 МПа.

Пластинчатые теплообменники («Альфа-Лаваль», Уральский завод хим-ого машин-ия). Площадь поверхности нагрева 10-160 кв.м., рабочее давление 1 МПа. Все пластины (тонкостенные низколегированные штампованные гофрированные листы стали) теплообменника скомпонованы в виде пакета, как листы в книге, и зажаты с помощью болтов. Обладают высокой теплопередачей, компактностью, высокой герметичностью

Температурный напор в теплообменниках составляет среднюю разность температур и является движущей силой процесса теплообмена. В зависимости от схемы движения теплоносителей в аппарате различают прямоток или противоток.

t ₂– температура холодного теплоносителя, ⁰С;

t₁ – температура горячего теплоносителя, ⁰С;

t -температура горячего теплоносителя на входе,⁰С;

t -температура горячего теплоносителя на выходе,⁰С;

t -температура холодного теплоносителя на входе,⁰С;

t -температура холодного теплоносителя на выходе,⁰С.

В закрытых системах теплоснабжения водо-водяные подогреватели используются для подогрева водопроводной воды, поступающей в установки горячего водоснабжения. В качестве греющей среды - сетевая вода.

Также эти подогреватели применяются при присоединении отопительных систем к тепловой сети по независимой схеме, когда по условиям рельефа местности или режима работы тепловой сети нельзя передать статическое давление присоединённых зданий на внешнюю тепловую сеть или когда давление в обратной линии внешней тепловой связи превышает допустимое давление для присоединяемых местных отопительных систем (высокие здания). В крупных городах присоединение по независимой схеме более целесообразно. Широка маневренность и надёжность.

Определение конечных температур теплоносителей: при используют следующие выражения(прибл. расчет): . Более точные формулы: