Жылу есептеу: мысал. ауданының есептеу, жылу алмастырғыш қуаты

Жылу есептеу енді бес минуттан кем алады. мысалы, жабдықты өндіреді және сатады Кез келген ұйым, әдетте, әрбір адамға өз іріктеу бағдарламасын береді. Ол компания сайтында немесе олардың техник сіздің кеңсесіне келіп тегін оны орнату болады тегін көшіріп алуға болады. Алайда, мұндай есептеулер нәтижесі дұрыс, біз оған сенім мен оның бәсекелестермен тендерге күрес арқылы өндіруші егер ақылды болып алмаймын? электрондық калькулятор тексеру білімі немесе жылу алмастырғыштар есептеу қазіргі заманғы әдістерін кем дегенде түсінуді талап етеді. ның мәліметтерін жүзеге сұрыптау тырысайық.

жылу қандай

Жылу есептеу орындау алдында, бізге есте және қандай мұндай құрылғының мүмкіндік? Teplomassoobmennyh аппарат (сондай-ақ белгілі ака жылу алмастырғыш, жылу алмасу аппараты немесе кестеде) - бір жылу тасымалдағыштың жылу беру үшін құрылғы. процесінде температура салқындату сұйықтарын өзгерістер, сондай-ақ, тиісінше, бұқаралық индекстері заттар олардың тығыздығын өзгерту және. мұндай процестер жылу және масса деп аталады сондықтан.

жылу беру түрлері

Енді туралы әңгімелестік жылу беру түрлері - тек үш бар. Радиациялық - сәулелену жылу беру. Мысал ретінде, біз жылы жаз күні жағажайда күн ванналары еске алады. Және тіпті осы жылу алмастырғыштар нарықта (құбыр ауаның жылытқыштар) табуға болады. Алайда, көбінесе үй жылыту, біз мұнай немесе электр жылыту сатып пәтерде бөлмелер үшін. конвекция - Бұл жылу беру басқа түріне үлгісі болып табылады. Конвекция еріксіз (үзінді көшірме, және қорапта алмастырғыш тиіс), табиғи немесе (мысалы бар желдеткішті,) механикалық жетегі бар. соңғы түрі әлдеқайда тиімді болып табылады.

Алайда, жылу ең тиімді әдісі - (. - «Өткізгіштік» ағылшын жүргізу), ол, өткізу атайды, жылу өткізгіштік, немесе. Жылу жылу дизайн өткізуді жоспарлап отыр Кез келген инженер, ең алдымен кеңістікте кем дегенде тиімді жабдықты таңдау туралы қалай деп ойлаймын. Ал бұл өткізу болып табылады жету үшін басқарады. қатпарлы жылуалмастырғыштар - осы мысал күні TOA үшін ең тиімді болып табылады. анықтау бойынша Plate TOA - оларды бөліп қабырға арқылы жылу тасымалдағыштың басқа бір жылу аударады жылу. барынша мүмкін бірге шынайы таңдалған материалдармен екі ортада арасындағы байланыс аймағы, сондай-ақ олардың профиль пластиналар процесінде қажетті бастапқы техникалық сипаттамаларын сақтай отырып, аппараттық азайту үшін таңдалған қалыңдығы өлшемдері.

жылу алмастырғыштарды түрлері

Сіз орындамас бұрын жылу алмастырғыш есептеу оның түрі бойынша анықталады. қалпына күшін және регенеративті жылу: Барлық TOA негізгі екі топқа бөлуге болады. төмендегідей басты айырмашылығы Санағыш табылады: Toa қалпына күшін жылу алмасу жиі арнайы сепараторларын кейіннен араластыру және бөлу талап, екі жылу тасымалдағышын бөліп қабырғаға арқылы орын алады, және екі регенеративті ақпарат құралдарында бір-бірімен байланыста келеді. Регенеративті жылу алмастырғыштар жылу алмастырғыштар бөлінеді және саңылауларды (стационарлық оқиға немесе аралық) араластыру жатыр. Бұл, мысалы, араластыру кестеде үлгісі болып табылады - шамамен суық өлшенiп салынған, ыстық бір шелек су айтқанда, немесе ыстық шай шыны, (! жасаймыз емес ешқашан) тоңазытқышта салқындатқыш қойды. Шай тәрелкені құю және оны салқындату сондықтан біз бірінші қоршаған ауамен байланысқа және оның температурасын қабылдайды, содан кейін ыстық шай оған құйып жылу бөлігін таңдайды саптаманың (тарелка, осы мысалда саптама рөл атқарады), бар регенеративті жылу алмастырғыш мысалын алуға жылу тепе-теңдік режиміне БАҚ қорғасын екі іздеп. Алайда, біз қазірдің өзінде сондықтан жылу беру тұрғысынан, көп пайдалы (және кеңінен қолданылатын) TOA, бір орта жылу беруге жылу өткізгіштігі неғұрлым тиімді пайдалануды тапты - әрине, қалпына күшін.

Жылу және құрылымдық есептеу

регенеративті жылу алмастырғыш кез келген есептеу, жылу, гидравликалық және беріктікті есептеу нәтижелерінің негізінде жасалуы мүмкін. Олар жаңа техника мен әдістерін жобалау үшін таптырмас құрылғылар желісі түрі бірдей кейіннен модельдерін есептеу үшін негіз болып табылады, іргелі болып табылады. жылу TOA есептеудің негізгі міндеті жылу алмастырғыш тұрақты жұмыс істеуі үшін қажетті жылу алмасу бетінің ауданы анықтау болып табылады және БАҚ қажетті параметрлерін қолдау. Жиі осындай есептеулерде инженерлер болашақ жабдықтар салмағы мен мөлшері сипаттамаларын еркін мәндерін берілген (материалдық, диаметрі құбыр, пластина, өлшемдері, сәулелік геометрия, түрі мен материалдық оребрения соавт.), Жылу әдетте сындарлы есептік жылу жүргізіледі Алайда кейін. Өйткені, алғашқы қадам инженері, мысалы, 60 мм берілген диаметрі құбыр үшін қажетті бетінің алаңы болып саналады, егер мен жылу алмастырғыш ұзындығы, осылайша, бұл өтпелі сатылы жылу болжауға немесе құбыр пучком түріне, немесе түтікшелер диаметрі арттыру үшін қисынды, алпыс метр айналды.

гидравликалық есептеу

Гидравликалық немесе гидромеханикалық және аэродинамикалық есептеулер анықтау және оңтайландыру жылу гидравликалық (аэродинамикалық) қысым жоғалуына, және оларды жеңуге энергия тұтынуды есептеу үшін орындалған. сайтында жылу алмасу процесін жандандыру - жылыту орта өту үшін кез келген жолы, арна немесе құбырдың есептеу адам бастапқы тапсырманы алдына. Яғни бір орта өтуі керек, және басқа да оның, әрине, ең төменгі аралықпен сонша жылу алу болып табылады. Бұл жиі дамыған FIN беттерін (шекаралық ламинарлық подслоя бөлу және турбулентті ағымының арттыру) түрінде қосымша жылу алмасу беті қолданылады. гидравликалық шығындар, жылу алмасу бетінің аудандарда, салмағы мен мөлшері сипаттамалары, және қайтарып алынған жылу шығару оңтайлы балансы қатынасы жиынтық жылу, гидравликалық және сындарлы TOA есептеу нәтижесі болып табылады.

есептеу тексеру

жылу алмастырғыш тексеру, ол кез келген жылу алмасу бетінің қуат резервін қалау қажет болған жағдайда жүзеге асырылады. өндіруші қосымша маржа осы жылу режиміне шығады деп дәл сенімді болу үшін жасауға, және есептеулерде қателерді азайту үшін шешсе, сондықтан, құзыретіне қажет болған жағдайда әр түрлі себептермен және әр түрлі жағдайларда резервті беті. Кейбір жағдайларда, ескертпелер басқа (буландыру, Экономайзеры) құрылымдық өлшемдері нәтижелерін дөңгелектеу үшін қажет қабілетін есептеу жылу алмастырғыш арнайы тоңазытқыш контурын осы компрессордың май ластануы туралы маржа бетіне енгізілді. Иә, мен нашар судың сапасы ескерілуі тиіс. Біраз уақыттан кейін, жылу алмастырғыштар үздіксіз жұмысын, әсіресе жоғары температурада, сволочи жылу беру коэффициентін төмендету, жылу алмасу аппараты бетінде шешеді, және сөзсіз паразиттік жылу ұшу қысқаруына әкелетін. Сондықтан құзырлы инженер, жылу алмастырғыш есептеу «су-су», жылу алмасу бетінің қосымша резерв ерекше көңіл бөледі. есептеу тексеру және таңдаған жабдықтар басқа, орта режимдерде жұмыс істейтін болады қалай көру үшін жұмсайды. мысалы, орталық салқындатқыштар (әуе-жабдықтау қондырғылары) суық мезгілінде пайдаланылады бірінші және екінші жылытқыштарды, және жиі әуе жылу алмастырғыш түтікке суық су беру жабдықтау ауаны салқындату үшін жаз тарту. Олар қалай жұмыс істейді және қандай аралығының есептеу бағалауға параметрлерін береді.

ғылыми-зерттеу бағалаулар

Ғылыми-зерттеу TOA есептеулер жылу есептеу және тексеру нәтижелері негізінде жүзеге асырылады. Олар арналған құрылғының құрылымына соңғы түзетулер жасауға, әдетте, қажетті болып табылады. Олар сондай-ақ (эксперименттік деректер үшін) эмпирикалық алынған кез келген теңдеулер TOA жүзеге асырылып есептеу моделін салынған түзету жүзеге асырылады. зерттеулер орындау математикалық теориясы сәйкес өндіріске әзірленген және енгізілген арнайы жоспар бойынша ондаған, кейде есептеу жүздеген есептеу көздейді эксперименттер жобалау. қорытындысы бойынша көрсеткіштер кестеде әр түрлі жағдайлар мен физикалық шамаларды әсерін ашып.

басқа есептеулер

жылу алмастырғыш ауданының есептеу, материалдар кедергісі туралы ұмытпаңыз. Күш есептеулер TOA егжей-тегжейлі үшін максималды рұқсат етілген жұмыс сәттері мен жылу алмастырғыш болашақ түйіндерге кернеуге болжанған бірлігін тексеру, және бұралу тіркемені қамтиды. өнімнің ең аз өлшемдері, күшті болуы, тұрақты және әр түрлі, тіпті ең қауырт жағдайларда қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету керек.

Динамикалық есептеу айнымалы жұмыс режимдері туралы қызу алмастырғышқа түрлі сипаттамаларын анықтау үшін жүзеге асырылады.

жылу алмастырғыш дизайн түрлері

дизайн қалпына күшін TOA топтардың жеткілікті үлкен санының бөлуге болады. Ең белгілі және кеңінен қолданылатын - бұл қатпарлы жылу, ауа (қырлы түтік), Shell және құбыр жылу алмастырғыштар «құбырдағы құбыр», Shell-мен-пластина, және басқалары. тұтқыр немесе емес Ньютон сұйықтар, және басқа да көптеген түрлерімен жұмыс істеу көп жоғары мамандандырылған және экзотикалық түрлері, мысалы, спиральді (құрышы-алмастырғыш) немесе қырғыш, бар.

Жылу «түтікшеге түтік»

«Түтікке түтік» жылу алмастырғыш қарапайым есептеу қарастырайық. Құрылымы, кестеде бұл түрі барынша жеңілдетілген болып табылады. ішкі түтік аппарат, шығынды барынша азайтуға, әдетте ыстық жылу беру сұйықтық іске, және тұрғын үй немесе сыртқы түтікке кезінде, салқындату сұйықтарын салқындату Run. Бұл жағдайда инженер Тапсырма есептелген жылу бетінің ауданы және алдын ала белгіленген диаметрі негізінде жылу алмастырғыш ұзындығы анықтау үшін азайтады.

Ол бұл жылу тасығыштардың есептегіште, және толық іске қосылған температура айырмасы арасындағы жұмыс шексіз ұзындығы блок, болып табылады, термодинамика тамаша жылу алмастырғыш ұғымын таныстырады деп қосу тұр. жобалау «құбырдағы құбыр» жақын осы талаптарға сәйкес келеді. іске противоточной жылу беру сұйықтар, егер (кросс-ақ пластина кестеде жылы қарсы) және, ол деп аталатын «қарсы нақты» болады. Температура қысым барынша тиімді кезде жол қозғалысын ұйымдастыру тудырды. Алайда, жылу алмастырғыш бір «құбыр құбыр» есептеу жүзеге асыратын шынайы болуы тиіс және логистикалық компоненті, сондай-ақ орнату ыңғайлы туралы ұмытуға болмайды. evrofury ұзындығы - 13,5 м, емес, жабдықтар осындай ұзындығы әкелінуі және орнату бейімделген барлық техникалық құралдары.

Shell және құбыр жылу алмастырғыштар

Сондықтан, ол жайлап есептеу құяды осындай құрылғының есептеу бөлігі болып табылады қаптамалы құбырлы жылу алмастырғыш. Бұл аппарат, онда көрсетілген пучок құбырлар мақсатты жабдықтың қарай, әр түрлі салқындатқыш арқылы жуып бір жағдайда (қабықшасы), болып табылады. конденсаторлар, мысалы, хладагент кеудеше, және суда іске - түтігіне. трафик Бұл әдістің көмегімен құрылғының жұмысын бақылау оңай және тиімдірек орталары. буландырғыш жылы, керісінше, хладагент түтікшелерінде қайнайды және олар салқындатылған сұйық (су, тұздықтарға, гликоли, т.б.) жуады. Сондықтан, есептеу-құбыр жылу жабдықтар өлшемін азайту үшін азаяды. корпусының диаметрі ойнату, диаметрі және ішкі құбырлар саны мен ұзындығы аппараттар инженері жылу алмасу бетінің есептелген мәндерді енгізеді.

әуе жылу

а оребренными құбыр жылу алмастырғыштар - алыс жылу алмастырғыштар арқылы ең көп тараған бірі. Олар бухталарда деп аталады. олар тек Фанкойлы (ағылшын. Желдеткіш + катушкалар яғни, «фанат» + «катушкалы») бастап түзетуге жатпайды қайда ішкі блоктар алып түтін газдарының рекуператор (ыстық түтін газ жылу іріктеу және беру жүйелерін бөлуге жылыту үшін ол) ЖЭО қазандық жылы. катушкалар, жылу есептеу жылу пайдалануға құйылып қолдану, байланысты, сол себепті. палаталары шок тоңазытылған ет орнатылған өнеркәсіптік Воздухоохладители (VOPy), төмен температура және тағамды тоңазытуға басқа объектілерде тоңазытқыштар, оларды жобалау белгілі бір құрылымдық ерекшеліктері талап етеді. тілімшені (FIN) арасындағы қашықтық еріту циклдері арасындағы үздіксіз жұмыс уақытын арттыру барынша көп болуы қажет. DCS (деректер орталығы) үшін буландыру, керісінше, барынша ықтимал неғұрлым жинақы қысқыш mezhlamelnye қашықтықты құрайды. Мұндай жылу алмастырғыштар (HEPA сыныпқа дейін) жұқа сүзгі қоршалған «таза аймақта», жұмыс істейді, алайда, бұл есептеу жалпы өлшемдері барынша азайту назар аудара отырып, құбырлы жылу жүзеге асырылады.

қатпарлы жылуалмастырғыштар

қатпарлы жылуалмастырғыштар үшін Қазіргі тұрақты сұраныс. оның сындарлы дизайн айтуынша, олар толық қорғалған болып табылады және жартылай дәнекерленген, және mednopayanymi nikelpayanymi, (Қайырмасы жоқ) дәнекерленген және brazed диффузия әдісі. қатпарлы жылу жылу жобалау жеткілікті икемді және инженер әсіресе қиын емес. Іріктеу процесі, ең бастысы, түрі табақшаларды, қанаттарын түрін, болат қалыңдығы қалыптастыру терең арналарын, түрлі материалдарды ойнауға және аласыз - түрлі көлемдегі құрылғыларды көптеген стандартты мөлшері үлгілерін. Мұндай жылу алмастырғыштар (кондиционер жүйелер үшін бөлу жылу алмастырғыштар) төмен және кең (су бу жылыту үшін) немесе жоғары және тар болып табылады. Олар жиі конденсаторлар, буландыру, бу суыту, predkondensatorov және т.б.. Д. жылу «сұйық-сұйық» жылу қарағанда сәл қиын двухфазной үлгі, жұмыс істеп жылу алмастырғыш дизайнын, бірақ орындау, яғни ретінде пайдаланылады, және фазалық ауысу бар орташа тәжірибелі инженер осы мәселе разрешима және әсіресе қиын емес. Осы есептеулерді жеңілдету үшін қазіргі заманғы инженерлік дизайнерлер мысалы кез келген жолақ режимінде, бағдарлама CoolPack кез келген фазалық хладагента диаграммада, соның ішінде қажетті ақпаратты, көп табуға болады компьютерлік деректер базасын, пайдаланыңыз.

Есептеу Мысал алмастырғыш

есептеудің негізгі мақсаты қажетті жылу алмасу бетінің есептеу болып табылады. Жылу (тоңазытқыш) электр әдетте құзыретіне көрсетілген, бірақ біздің мысалымызда біз, айталық, техникалық тапсырма чекті есептеу және оның үшін болады. Кейде ол сондай-ақ бастапқы деректер қате еңбектеуді мүмкін екенін жүреді. табу және түзету үшін осы қате - құзыретті инженер міндеттерінің бірі. Мысал ретінде, «- сұйық сұйық» есептеу қатпарлы жылу орындайды. ол көпқабатты ғимаратында бөлгіш тізбек (қысым ажыратқыш) болсын. жабдықтарды пайдалану жеңілдетуге мақсатында, тіреген құрылысы өте жиі осы тәсілді пайдаланды. жылу алмастырғыш бір жағында кіреберіс Tvh1 = 14 ᵒS және шығу Tvyh1 = 9 ᵒS су бар, және ағынының жылдамдығы G1 = 14 500 кг / сағ, ал екінші жағынан - сондай-ақ, су болып табылады, бірақ бұл жерде мынадай параметрлермен:, Tvh2 = 8 ᵒS Tvyh2 ᵒS = 12, G2 = 18 125 кг / сағ.

Қажетті қуаты (Q0) жылу балансы формуланы (жоғарыдағы суретте, формуланы қараңыз 7.1 ..), Cp есептеу - нақты жылу қуаты (кесте мәні). есептеу қарапайымдылығы үшін осы мәндер = 4,187 [кДж / кг * ᵒS] жылу сыйымдылығы EOT қабылдайды. Біз қарастыру:

бірінші жағында және - Q1 = 14 500 * (14 - 9) * 4,187 = 303557,5 [кДж / сағ] = W = 84,3 84321.53 кВт

Q2 = 18 125 * (12 - 8) - екінші жағында * 4.187 = 303557.5 [кДж / сағ] W = 84,3 84321.53 кВт =.

қарамастан жүзеге асырылады есептеу ол жағының, Q0 = Q1 = Q2, формула (7.1) сәйкес, екенін ескеріңіз.

Әрі қарай, негізгі жылу ауыстыру теңдеуі (7.2), біз K қажетті бетінің ауданын (7.2.1), таба - жылу беру коэффициенті (6350 тең [Вт / ^м2]), және ΔTsr.log. - орташа температуралық айырмашылық, формула (7.3) бойынша есептеледі:

? T sr.log. = (2 - 1) / Л.Н. (2/1) = 1 / ln2 = 1 / 0.6931 = 1.4428;

F = 84321/6350 * 1,4428 болып = 9.2 м ^2.

жылу беру коэффициенті белгісіз жағдайда, есептеу сәл күрделірек қатпарлы жылу болып табылады. D см, кәбілдік орта жылдамдығы [м / с] - тығыздығы [кг / ^м3], η - - динамикалық тұтқырлығы, [N * с / м ^2], V Формула (7.4) ρ Рейнольдс саны деп саналады - сулаңыз ұңғылы диаметрі [м].

сұйық жылу шарттары, және N = 0,3 - - сұйық жағдайында салқындату кестеден біз қажетті мәнді Прандтля [Pr] ұмтылады, және формула (7.5), біз Nusselt санын, N = 0,4 алуға.

Әрі қарай, формула (7.6) формула бойынша есептеледі жылу беру әрбір қабырғаға хладоагента бастап коэффициенті және формула (7.7) жылу алмасу бетінің ауданы есептеу үшін формула (7.2.1) бойынша ауыстырылды жылу коэффициенті, көзделіп отыр.

Жоғарыда формула, λ - жылу өткізгіштік коэффициенті, ϭ - жылу беру қабырғаға әр жылу коэффициенттерін - арна қабырға, α1 және α2 қалыңдығы.