Кожухотрубчатые теплообменные аппараты (стр. 5 из 6)
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 ходу для греющей воды, под чертой – то же, для нагреваемой воды.
При оптимальной компоновке пластин число пакетов для горячего и холодного теплоносителя может быть неодинаковым. В условном обозначении схемы компоновки число слагаемых в числителе соответствует числу пакетов (последовательных ходов) для горячего теплоносителя, в знаменателе – для холодного; каждое слагаемое означает число параллельных каналов в пакете.
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.
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).
Задание: Рассчитать однопакетный пластинчатый теплообменник для системы горячего водоснабжения ЦТП если известны параметры: нагрузка на отопление (ГВС) – Q = 1282 кВт; температуры греющей (сетевой) и нагреваемой воды на входе и выходе теплообменника, соответственно: –
°C, 
°C, 
°C, 
°C. Принять равное число параллельных каналов в пакете для греющего и нагреваемого теплоносителей.2.1 Определение расходов и скоростей движения греющего и нагреваемого теплоносителей
Средняя температура теплоносителей, ([7])
(2.1) 
(°C) 
(2.1) 
(°C)По среднеарифметическому значению температур
, 
определяются значения физических свойств греющего и нагреваемого теплоносителей ([3]): 
, 
– плотность, кг/м³, 
(кг/м³), 
(кг/м³); 
, 
– кинематические коэффициенты вязкости, м²/с, 
(м²/с), 
(м²/с); 
, 
– коэффициенты теплопроводности, Вт/(м· К), 
(Вт/(м· К)), 
(Вт/(м· К)); 
, 
– критерии Прандтля, 
, 
Массовые расходы теплоносителей, кг/с, ([7]):
(2.2) 
(кг/с) 
(2.3) 
(кг/с) 
(м3/ч)По максимальному расходу выбирается тип пластин. Параметры пластин, ([7], таблица П.2.1 и П.2.2):
– толщина стенки пластины, м, 
(м); 
– площадь поверхности теплообмена пластины, м2, 
(м2); 
– площадь поперечного сечения канала между пластинами, м2, 
(м2); 
– смачиваемый периметр в поперечном сечении канала, м, 
(м) .Эквивалентный диаметр сечения канала, м, ([7]):
(2.4) 
(м)При расчете пластинчатого водоподогревателя оптимальная скорость теплоносителя принимаем 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
(0,3 – 0,5) м/c [4], 
(м/c)Число каналов в пакете, ([7]):
(2.5) 
(шт.)Скорость второго теплоносителя, м/с, ([7]):
(2.6) 
(м/с)2.2 Расчет интенсивности теплообмена при движении теплоносителей между пластинами
Критерии Рейнольдса и Прандтля для каждого теплоносителя, ([7]):
; (2.7) 
(2.7) 
(2.8) 
(2.8) 
Определяется критерий Нуссельта для греющего и нагреваемого теплоносителей, ([7]):
– при турбулентном режиме (Re
50):
(2.9) 
(2.10) 
Где,
([1])Коэффициенты теплоотдачи от греющего теплоносителя к поверхности стенки и от поверхности стенки к нагреваемому теплоносителю, соответственно, Вт/(м²· К), ([7]):
(2.13) 
(Вт/(м²· К))