теплоотдача. Рекуперативные теплообменные аппараты

• Название: Рекуперативные теплообменные аппараты
• Анкор: теплоотдача
• Дата: 28.03.2022
• Размер: 3.22 Mb.
• Имя файла: Teploobmenny_apparat_UP (3).docx
• Тип: Учебное пособие; #421201
• страница: 10 из 16

3.4 Расчет пластинчатого теплообменника

3.4.1 Устройство пластинчатого теплообменника

Пластинчатые теплообменные аппараты применяют для охлаждения и нагревания жидкостей, конденсации чистых паров и паров из парогазовых смесей, а также в качестве греющих камер выпарных аппаратов.

Пластинчатые теплообменники (рис. 21, а, б) имеют щелевидные каналы, образованные параллельными пластинками. Для интенсификации теплообмена и повышения компактности, пластинам при изготовлении придают различные профили (рис. 21, в, г), а между плоскими пластинами помещают профилированные вставки. Пластины штампуют из листовой стали(углеродистой, оцинкованной, легированной), алюминия, мельхиора, титана и других металлов и сплавов. Толщина пластин – 0,5…2 мм. Поверхность теплообмена одной пластины – 0,15…1,4 м2, расстояние между пластинами – 2…5 мм.



Рис. 21. Пластинчатые теплообменники: а – пластинчатый воздухоподогреватель; б – разборный пластинчатый теплообменник для тепловой обработки жидких сред; в – гофрированные пластины; г – профили каналов между пластинами; I, II – вход и выход теплоносителя
Теплообменники выполняют разборными и неразборными. В разборных аппаратах герметизацию каналов обеспечивают с помощью прокладок на основе синтетических каучуков. Их целесообразно применять при необходимости чистки поверхностей с обеих сторон. Они выдерживают температуру 20…150 °С и давление не более 2…2,5 МПа. Неразборные пластинчатые теплообменники выполняют сварными. Они могут работать при температуре до 400 °С и давлении до 3 МПа. Из попарно сваренных пластин изготовляют полуразборные теплообменники. К аппаратам этого же типа относятся блочные, которые набирают из блоков, образованных несколькими сваренными пластинами.

3.4.2 Задание на проектирование и тепловой расчет подогревателя

Запроектировать разборный пластинчатый теплообменник [14] для подогрева минерального масла МК конденсирующимся водяным паром при следующих условиях:

1) давление на стороне масла Рм = 0,6 МПа;

2) температура масла на входе tм′ = 30 ºС;

3) температура масла на выходе tм′′ = 90 ºС;

4) располагаемый расход пара D = 1,39 кг/с;

5) температура греющего пара tп = 143 ºС;

6) температура конденсации tн = 133 ºС;

7) давление пара в конденсаторе Рк = 0,3 МПа;

8) располагаемый напор на стороне масла ΔР = 100 кПа.

При заданной температуре пара t_п = 143 ºС и давлении пара в конденсаторе Р_к = 0,3 МПа по I-S диаграмме определяют состояние пара. Если он перегрет, то имеется две зоны теплообмена:

1) охлаждение пара от tп = 143 ºС до tн = 133 ºС;

2) конденсация насыщенного пара на пластинах.

Параметры теплоносителей находят по табл. 1 и 7 (прил. 2) при средних температурах масла tм.ср и пара tп.ср, °С





где t_м′ = 30 °С –температура масла на входе в подогреватель; t_м′′ = 90 °С – температура масла на выходе из подогревателя.





где t_п = 143 °С– температура перегретого пара, °С; t_н = 133 °С – температуранасыщенного пара, °С, определяют по табл. 1 (прил. 2).

Для дальнейшего расчета выписывают физические характеристики теплоносителей при средних температурах (табл. 8).

Таблица 8 – Физические характеристики теплоносителей при средних температурах

Физические величины	Для пара при tп.ср = 138°С	Для конденсата при tк = 133 °С	Для масла при tм.ср = 60 °С
Плотность, кг/м3	п = 1,59	к = 932	м = 871,5
Теплоемкость, кДж/( кг·°С)	сп = 2,09	ск = 4,19	см = 1,897
Теплопроводность, Вт/(м·°С)	п= 0,02791	к= 0,685	м= 0,1389
Кинематическая вязкость, м2/с	νп= 6,89·10–6	νк = 0,228·10–6	νм = 110,6·10–6
Критерий Прандтля для среды	Рrп = 1,12	Рrк = 1,33	Рrм = 1320
Теплота парообразования, кДж/кг	r = 2160	—	—

Количество теплоты, передаваемой в единицу времени



Расход нагреваемого масла заданным количеством пара составит



Объемный расход масла



Средний логарифмический температурный напор между теплоносителями рассчитывают по формуле



где Δtб –– наибольший температурный напор между теплоносителями, °С;

Δtм –– наименьший температурный напор между теплоносителями, °С.

Схема потоков в аппарате

143 °С→133 °С;

30 °С← 90 °С.

Температурные напоры

Δt_б = 143 – 30 = 113 °С;

Δt_м = 133 – 90 = 43 °С.

Средний логарифмический температурный напор



Расчет поверхности теплообмена ведем методом последовательных приближений.

Первое приближение. Для определения ориентировочной площади поверхности теплообмена аппарата задаются значением коэффициента теплопередачи для двух теплоносителей – конденсирующийся пар, масло – k_ор = 300…500 Вт/(м2·°С) (прил. 2, табл. 8).

Принимаем k_ор = 445 Вт/(м2 · °С).

Ориентировочная поверхность теплообмена


По табл. 9 (прил. 2) принимаем пластинчатый теплообменник с разборными сдвоенными пластинами (прил. 2, табл. 10), с площадью теплообмена F_ор = 100 м².

Аппарат проектируем на базе пластин APV ПР-0,5Е (прил. 2, табл. 11) соследующими характеристиками:

• 
  площадь поверхности теплообмена– 0,5 м2;
  
• 
  эквивалентный диаметр – 0,008 м;
  
• 
  площадь поперечного сечения канала – 0,0018 м2;
  
• 
  приведеннаядлинаканала–1,15 м;
  
• 
  шаг гофр – 0,018 м;
  
• 
  высота гофр – 0,004 м;
  
• 
  ширина канала – 0,45 м;
  
• 
  средний зазор в канале для прохода среды – 0,004 м;
  
• 
  габаритны еразмеры пластины:
  
• 
  длина – 1,38 м, ширина - 0,5 м, толщина – 1 мм;
  
• 
  масса одной пластины– 5,4 кг;
  
• 
  диаметр присоединяемых штуцеров– 150 мм.
  

Материал для изготовления пластин – нержавеющая сталь AISI с коэффициентом теплопроводности λ_ст = 15,9 Вт/(м·°С).

Удельная тепловая нагрузка аппарата приблизительно будет



В зависимости от удельной тепловой нагрузки критерий Рейнольдса для стекающей пленки конденсата определяют по формуле



где Lп – приведенная длина канала, м; r – скрытая теплота парообразования, Дж/кг; ρк – плотность конденсата, кг/м³; ν_к – кинематическая вязкость конденсата, м²/с.

Критерий Нуссельта при условии конденсации пара для пластины ПР-0,5Е(прил. 2, табл. 12) определяют по формуле



где Pr_к – число Прандтля для конденсата.

Коэффициент теплоотдачи от пленки конденсата к стенке где λ_к –– теплопроводность конденсата, Вт/(м·°С).

• 
  
  

Для ориентировочного расчета рационального значения скорости масла принимают ξ_м = 3,0; α_м = 800 Вт/(м2·°С).

Рассчитывают среднюю температуру стенки



Скорость движения теплоносителя






где Δр = 100 000 Па –– располагаемый напор на преодоление гидравлических сопротивлений потоком масла; см –– теплоемкость масла, кДж/( кг·°С); ρм – плотность масла, кг/м3.

Критерий Рейнольдса для потока масла



где d_э– эквивалентный диаметр канала пластины, м; ν_м– кинематическая вязкость масла, м2/с.

Проверяют принятый коэффициент общего гидравлического сопротивления (см. прил. 2, табл. 12)



Поскольку значение коэффициента гидравлического сопротивления отличается от принятого более чем на 5 %, то выполняют поправочный перерасчет скорости.

Принимаем ξм = 10,5; αм = 800 Вт/( м2·°С).

Скорость движения теплоносителя





Критерий Рейнольдса для потока масла



Коэффициент общего гидравлического сопротивления



Полученный коэффициент общего гидравлического сопротивления удовлетворяет заданному значению.

Критерий Нуссельта для потока масла (см. прил. 2, табл. 12)


где Рrм –– критерий Прандтля для масла; Рrст –– критерий Прандтля для масла при средней температуре стенки tс.ср = 99 °С.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемому маслу



где λм –– теплопроводность масла, Вт/( м·°С).

Коэффициент теплопередачи в аппаратеъ



Площадь поверхности теплопередачи в первом приближении



Так как полученная площадь поверхности теплообмена меньше заданной площади (Fор = 100 м² ) , то принимают новое значение поверхности теплообмена и делают перерасчет.

Второе приближение. Принимаем площадь поверхности теплообмена Fор = 75 м2.

Величина удельной тепловой нагрузки



Число Рейнольдса для пленки конденсата



Критерий Нуссельта для конденсата



Коэффициент теплоотдачи от пленки конденсата к стенке



Коэффициент теплопередачи в аппарате



Площадь поверхности теплопередачи в первом приближении



Полученное значение F отличается от Fор не более чем на 5 %, поэтому оставляем принятое значение.

3.4.3 Компоновочный расчет и уточнение рабочей поверхности теплообменного аппарата

Площади поперечного сечения пакетов теплообменника со стороны масла находят по формуле


где V_м –– объемный расход масла, м³/с.

Число каналов в одном пакете для масла



где f1 –– площадь поперечного сечения одного канала, м2.

Поверхность теплообмена одного пакета



где F1 – площадь поверхности теплообмена одной пластины, м2; –число пластин в пакете.

Число пакетов теплообменника со стороны масла



Так как число пакетов не может быть дробным числом, то необходимо рассмотреть два варианта компоновки пакетов: в первом варианте Хм = 1; во втором Хм = 2.

Первый вариант. Хм = 1.

Общее число пластин в аппарате



тогда число каналов в аппарате



Выбираем компоновочную схему



При этом фактическая площадь поперечного сечения пакета со стороны масла



Фактическая скорость движения масла в каналах



При этих условиях определяем параметры










Из расчета видно, что общая рабочая поверхность аппарата увеличилась вследствие уменьшения скорости масла.

Общее гидравлическое сопротивление подогревателя со стороны масла, Па



– коэффициент общего гидравлического сопротивления со стороны масла.

Сопоставление с располагаемым напором ΔР = 100 кПа показывает, что напор не используется в ущерб процессу теплоотдачи.

Второй вариант. Хм = 2.

Выбираем компоновочную схему



При этом фактическая площадь поперечного сечения пакета со стороны масла



Фактическая скорость движения масла в каналах



При этих условиях определяем параметры











Из расчета видно, что общая рабочая поверхность аппарата уменьшилась вследствие увеличения скорости масла.

Общее гидравлическое сопротивление подогревателя со стороны масла, Па



– коэффициент общего гидравлического сопротивления со стороны масла.

При данной схеме располагаемый напор недостаточен для преодоления потоком масла гидравлических сопротивлений, поэтому принимают в качестве рабочей схемы вариант 1. К установке принимаем пластинчатый теплообменник ПТ-РС-0,5-88-2К, с поверхностью теплообмена F = 88 м2 и со схемой компоновки пластин

5.5. Гидромеханический расчет пластинчатого теплообменника

Площадь проходного сечения присоединяемых штуцеров диаметром dш =150 мм


Скорость движения масла в штуцере



Так как ωм>ωм.ш, то принимаем потери давления на местное сопротивление ξ_ш = 1,5.

Потери давления в штуцере



Общее сопротивление теплообменного аппарата со стороны масла составит

ΔР = ΔРм + 2ΔРш = 35 193 + 990 = 36 183 Па.

Мощность, необходимая для преодоления потерь давления при прокачивании масла через теплообменник



где η_н = 0,7 –– КПД насоса, определяется характеристиками V и ΔР.

3.4.4 Пример теплового и гидравлического расчета пластинчатых водоподогревателей (по гост 15518)

В соответствии с каталогом выпускаются теплообменники пластинчатые для теплоснабжения следующих типов полуразборные (РС) с пластинами типа 0,5Пр и разборные (Р) с пластинами типа 0,3р и 0,6р [15].

Технические характеристики указанных пластин и основные параметры теплообменников, собира­емых из этих пластин, приведены а табл. 9 и 10.

Допускаемые температуры теплоносителей определяются термостойкостью резиновых про­кладок. Для теплообменников, используемых в системах теплоснабжения, обязательным является применение прокладок из термостойкой резины, марки которой приведены в табл. 11.

Условное обозначение теплообменного плас­тинчатого аппарата первые буквы обозначают тип аппарата – теплообменник Р (РС) разборный (по­лусварной), следующее обозначение – тип плас­тины, цифры после тире – толщина пластины, далее – площадь поверхности теплообмена ап­парата (м²), затем – конструктивное исполнение (в соответствии с табл. 10), марка материала пластины и марка материала прокладки (в соответст­вии с табл. 11) [15]. После условного обозначения при­водится схема компоновки пластин.

Таблица 9 - Техническая характеристика пластин

Показатель	Тип пластины
	0,3р	0,6р	05Пр
Габариты (длина х ширина х толщина), мм	1370х300х1	1375х600х1	1380х650х1
Поверхность теплообмена, м2	0,3	0,6	0,5
Вес (масса), кг	3,2	5,8	6,0
Эквивалентный диаметр канала, м	0,008	0,0083	0,009
Площадь поперечного сечения канала, м2	0,0011	0,00245	0,00285
Смачиваемый периметр в поперечном сечении канала, м	0,66	1,188	1,27
Ширина канала, мм	150	545	570
Зазор для прохода рабочей среды в канале, мм	4	4,5	5
Приведенная длина канала, м	1,12	1,01	0,8
Площадь поперечного сечения коллектора (угло­вое отверстие на пластине), м2	0,0045	0,0243	0,0283
Наибольший диаметр условного прохода присоеди­няемого штуцера, мм	65(80)	200	200
Коэффициент общего гидравлического сопротив­ления	19,3 Re0,25	15 Re0,25	15 Re0,25
Коэффициент гидравлического сопротивления шту­цера 	1,5	1,5	1,5
Коэффициенты: А	0,368	0,492	0,492
Б	4,5	3,0	3,0

Таблица 10 - Техническая характеристика и основные параметры пластинчатых теплообменных аппаратов

Показатель	Тип пластины
	0,3р	0,6р	0,5Пр
1	2	3	4
Тип аппарата	Разборный		Полуразборный
Расход теплоносителя (не более), м3/ч	50	200	200
Номинальная площадь поверхности теплообме­на аппарата, м2, и исполнение на раме: консольной (исполнение 1)	От 3 до 10	От 10 до 25	—
двухопорной (исполнение 2)	От 12,5 до 25	От 31,5 до 160	От 31,5 до 140
трехопорной с промежуточн- ой плитой (испол­нение 3)	—	От 200 до 300	От 160 до 320
Расчетное давление, МПа (кгс/см2)	1(10)	1(10)	1,6(16) 2,5(25)
Габарит теплообменников, мм	650х400х1665	605х750х1800	2570х650х1860 (3500)

Таблица 11 - Характеристики прокладок для пластин

Условное обозначе­ние прокладок	Марка материала и техничес­кие условия	Каучуковая основа	Температура рабочей среды, °С
0	Резина 359 (ТУ 38-1051023-89)	СКМС-30 и АРКМ-15 (бутадиенметилстироль- ный каучук)	От -20 до + 80
1	Резина 4326-Г (ТУ- 38-1051023-89)	СКН-18 (бутадиеннитрильный кау­чук)	От -30 до +100
2	Резина 51-3042 (ТУ 38-1051023-89)	СКЭПТ (этиленпропилендиено- вый каучук)	До 150
3	Резина 51-1481 (ТУ 38-1051023-89)	СКЭП (этиленпропилендиено- вый каучук)	До 150
4	Резина ИРП-1225 (ТУ 38-1051023-89)	СКФ-32 и ИСКФ-26 (фторированный каучук)	От -30 до +200

Пример условного обозначения пластинча­того разборного теплообменного аппарата: теп­лообменник Р 0,6р-0,8-16-1К-01 – теплообмен­ник разборный (Р) с пластинками типа 0,6р, тол­щиной 0,8 мм, площадью поверхности теплооб­мена 16 м², на консольной раме, в коррозионно-стойком исполнении, материал пластин и патруб­ков – сталь 12Х18Н10Т; материал прокладки – теплостойкая резина 359; схема компоновки:



что означает над чертой – число каналов в каж­дом ходе для греющей воды, под чертой – то же, для нагреваемой воды.

Дополнительный канал со стороны хода на­греваемой воды предназначен для охлаждения плиты и уменьшения теплопотерь.

Из рассматриваемых трех теплообменников наиболее целесообразно применение теплооб­менников РС 0,5Пр, поскольку эти теплообмен­ники надежно работают при рабочем давлении до 1,6 МПа (16 кгс/см²).

Пластины попарно сварены по контуру об­разуя блок. Между двумя сваренными пласти­нами имеется закрытый (сварной) канал для теп­лофикационной греющей воды. Разборные каналы допускают давление в них до 1 МПа (10 кгс/см²).

Теплообменники типа Р 0,3р могут приме­няться в системах теплоснабжения при отсутст­вии теплообменников типа РС 0,5Пр и парамет­рах теплоносителей до 1,0 МПа (до 10 кгс/см²), до 150 °С и перепаде давлений между теплоносителями не более 0,5 МПа (5 кгс/см²).

Применение теплообменников типа Р 0,6р (титан) в системах теплоснабжения ограничено и допустимо только при отсутствии теплообменни­ков РС 0,5Пр и Р 0,3р при параметрах теплоноси­телей не более 0,6 МПа (6 кгс/см²), до 150 °С и перепаде давлений теплоносителей не более 0,3 МПа (3 кгс/см²).

Алгоритм расчета пластинчатого теплообменника

1. Методика расчета пластинчатых водоподогревателей основана на использовании в них всего располагаемого напора теплоносителей с целью получения максимальной скорости каж­дого теплоносителя и соответственно макси­мального значения коэффициента теплопередачи или при неизвестных располагаемых напорах по оптимальной скорости нагреваемой воды, как и при подборе кожухотрубных водоподогревателей.

В первом случае оптимальное соотношение числа ходов для греющей Х₁ и нагреваемой Х₂воды находится по формуле



Если соотношение ходов получается >2, то для повышения скорости воды целесообразна несимметричная компоновка, т.е. число ходов теплообменивающихся сред будет неодинако­вым (рис. 1-3) [15]. При несимметричной компоновке получается сме­шанное движение потоков в части каналов – противоток, в части – прямоток, что снижает температурный напор установки по сравнению с противоточным характером движения теплообменивающихся сред, который имеет место при симметричной компоновке, и в определенной степени уменьшает выгоду от повышения ско­рости воды при несимметричной компоновке. Поэтому для исключения смешанного тока теплоносителей более эффективно водоподогревательную установку собирать из двух или несколь­ких раздельных теплообменников с симметрич­ной компоновкой, включенных последовательно по теплоносителю, у которого получается боль­шее число ходов, и параллельно – по другому теплоносителю. При этом обвязка соединитель­ными трубопроводами должна обеспечить про­тивоток в каждом теплообменнике.



Рис. 22. Симметричная компоновка пластинчатого водоподогревателя, обозначение Сх 4/5



Рис. 23. Несимметричная компоновка пластинчатого водоподогревателя, обозначение Сх (2 + 2)/5



Рис. 34. Схема компоновки водоподогревателей І и ІІ подогрева в одну установку с противоточным движением воды

2. При расчете пластинчатого водоподогревателя оптимальная скорость принимается исхо­дя из получения таких же потерь давления в уста­новке по нагреваемой воде, как при применении кожухотрубного водоподогревателя - 100 -150 кПа, что соответствует скорости воды в ка­налах W_ОПТ = 0,4 м/с.

Поэтому, выбрав тип пластины рассчитыва­емого водоподогревателя горячего водоснабже­ния, по оптимальной скорости находим требуемое количество каналов по нагреваемой воде m_H:



f_K — живое сечение одного межпластин­чатого канала.

расход греющего теплоносителя кг/с.

3. Компоновка водоподогревателя симметричная Т. е. m_ГР=m_H. Общее живое сечение ка­налов в пакете по ходу греющей и нагреваемой воды



4. Находим фактические скорости греющей и нагреваемой воды, м/с





расход нагреваемого теплоносителя кг/с.
В случае если соотношение ходов, опреде­ленное по формуле (1), оказалось >2 (при под­становке P_H = 100 кПа, а P_ГР = 40 кПа - для І ступени), водоподогреватель собираем из двух раздельных теплообменников и более и в фор­мулах (4) или (5) расход того теплоносителя, у которого получилось меньше ходов, уменьшаем соответственно в 2 раза и более.

5. Коэффициент теплоотдачи а₁ ,Вт/(м²  °С) от греющей воды к стенке пластины определя­ется по формуле


где А — коэффициент, зависящий от типа пластин принимается по табл. 1;

6. 
   Коэффициент тепловосприятия а₂, Вт/(м²  °С), от стенки пластины к нагреваемой воде принимается по формуле
   

где

6. 
   Коэффициент теплопередачи к, Вт/(м²  °С), определяется по формуле
   

где  — коэффициент, учитывающий уменьше­ние коэффициента теплопередачи из-за термического сопротивления наки­пи и загрязнений на пластине, в зави­симости от качества воды принимается равным 0,7 — 0,85.

6. 
   При заданной величине расчетной произ­водительности Q и по полученным значениям коэффициента теплопередачи k и температур­ному напору t_СР определяется необходимая по­верхность нагрева F_ТР
   

6. 
   При сборке водоподогревателя из двух раз­дельных теплообменников и более теплопроизводительность уменьшается соответственно в 2 раза и более.
   
7. 
   Количество ходов в теплообменнике Х:
   

где f_ПЛ — поверхность нагрева одной пласти­ны, м².

Число ходов округляется до целой величины. В одноходовых теплообменниках четыре шту­цера для подвода и отвода греющей и нагревае­мой воды располагаются на одной неподвижной плите. В многоходовых теплообменниках часть штуцеров должна располагаться на подвижной плите, что вызывает некоторые сложности при эксплуатации. Поэтому целесообразней вместо устройства многоходового теплообменника раз­бить его по числу ходов на раздельные теплооб­менники, соединенные по одному теплоносителю последовательно, а по другому — параллель­но, с соблюдением противоточного движения.

6. 
   Действительная поверхность нагрева всего водоподогревателя определяется по формуле
   

12. Потери давления  кПа в водоподогревателях следует определять по формулам:

для нагреваемой воды



для греющей воды


где  — коэффициент, учитывающий накипеобразование, который для греющей сете­вой воды равен единице, а для нагре­ваемой воды должен приниматься по опытным данным, при отсутствии таких данных можно принимать  = 1,5- 2,0;

Б — коэффициент, зависящий от типа плас­тины, принимается по табл. 9;

W_H.C — скорость при прохождении максимально­го секундного расхода нагреваемой воды.

Пример расчета

Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку пластинчатого теплообменника со­бранного из пластин 0,6р для системы горячего водоснабжения, исходные данные, ве­личины расходов и температуры теплоносителей на входе и выходе каждой ступени водоподогре­вателя принимаются

• 
  Максимальный расход греющей воды 62,5 10³ кг/ч
  
• 
  Максимальный расход нагреваемой воды через І и II ступени водоподогревателя 68 10³ кг/ч
  
• 
  Расчетная производительность водоподо­гревателя І ступени – 2.76 10⁶ Вт
  
• 
  Расчетная производительность водоподо­гревателя II ступени – 1,81 10⁶ Вт
  
• 
  Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя II ступени ^ІІ₂ - 55 и на входе в водоподогреватель І ступени І1 –80
  
• 
  Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя І ступени ^І₂ - 17
  
• 
  Среднелогарифмическая разность темпе­ратур между греющей и нагреваемой водой для І ступени водоподогревателя
  

• 
  Среднелогарифмическая разность темпе­ратур между греющей и нагреваемой водой для II ступени водоподогревателя
  

Порядок расчета

1. Проверяем соотношение ходов в тепло­обменнике І ступени по формуле (1), принимая Р_Н = 100 кПа и Р_ГР = 40 кПа;



Соотношение ходов не превышает 2, следо­вательно, принимается симметричная компонов­ка теплообменника.

2. По оптимальной скорости нагреваемой воды определяем требуемое число каналов по формуле (2)



3. Общее живое сечение каналов в пакете определяем по формуле (3) (m_H принимаем рав­ным 20).



4. фактические скорости греющей и нагреваемой воды по формулам (4) и (5):





5. Расчет водоподогревателя І ступени

а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины, формула (6), принимая из табл. 1 А = 0,492:



б) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде, формула (7)



в) коэффициент теплопередачи, принимая  = 0,8, формула (8)



г) требуемая поверхность нагрева водоподо­гревателя І ступени, формула (1) прил. 5



д) количество ходов (или пакетов при разде­лении на одноходовые теплообменники), фор­мула (9)



Принимаем три хода,

е) действительная поверхность нагрева во­доподогревателя І ступени, формула (10)



ж) потери давления І ступени водоподогре­вателя по греющей воде, формула (12), прини­мая  = 1 и из табл. 1 Б = 3:



6. Расчет водоподогреватепя II ступени

а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины, формула (6):



б) коэффициент тепловосприятия от пласти­ны к нагреваемой воде, формула (7)



в) коэффициент теплопередачи, принимая  = 0.8 формула (8):



г) требуемая поверхность нагрева водоподо­гревателя II ступени, формула (1) прил. 5:



д) количество ходов (или пакетов при разделении на одноходовые теплообменники), фор­мула (9):



Принимаем 2 хода;

е) действительная поверхность нагрева во­доподогревателя II ступени, формула (10):



ж) потери давления II ступени водоподогре­вателя по греющей воде, формула (12):



з) потери давления обеих ступеней водопо­догревателя по нагреваемой воде, принимая  = 1,5, при прохождении максимального секун­дного расхода воды на горячее водоснабжение, формула (11):



В результате расчета а качестве водоподогревателя горячего водоснабжения принимаем два теплообменника (І и II ступени) разборной конструкции (Р) с пластинами типа 0,6р, толщи­ной 0,8 мм, из стали 12Х18Н1ОТ (исполнение 01), на двухопорной раме (исполнение 2К), с уплотнительными прокладками из резины марки 359 (условное обозначение – 10). Поверхность на­грева І ступени –71,4 м², ІІ ступени – 47,4 м². Схема компоновки І ступени:



схема компоновки II ступени.



Условное обозначение теплообменников указываемое в бланке заказов будет

І ступени: РО,6р-0,8-71,4-2К-01-10

II ступени РО,6р-0,8-47,4-2К-01-10