Пластинчатый теплообменник для отопления расчет

Расчет пластинчатого теплообменника

Сначала мы рассмотрим, какие бывают теплообменники, а потом рассмотрим формулы расчета теплообменников. И Таблицы различных теплообменников по мощностям.

Паяный теплообменник AlfaLaval — неразборный!

AlfaLaval — Разборный с резиновыми прокладками

Основное предназначение теплообменников такого типа — это мгновенная передача температуры от одного независимого контура — другому. Это дает возможность получить тепло от центрального отопления к своей независимой системе отопления. Также дает возможность получать горячее водоснабжение.

Существуют разборные и неразборные теплообменники! AlfaLaval — Российского производства!

Паяный теплообменник AlfaLaval — неразборный!

В паяных теплообменниках из нержавеющей стали не нужны прокладки и прижимные плиты. Припой надежно соединяет пластины во всех точках контакта, что обеспечивает оптимальный КПД теплопередачи и высокое сопротивление давлению. Конструкция пластин рассчитана на длительный срок эксплуатации ППТ очень компактны, так как теплопередача происходит практически через весь материал, из которого они изготовлены. Они имеют небольшую массу и малый внутренний объем. Компания Альфа Лаваль предлагает широкий спектр аппаратов, которые всегда можно приспособить к конкретным требованиям заказчиков. Любые задачи, связанные с теплообменом, ППТ решают наиболее эффективным с экономической точки зрения способом.

Паяный пластинчатый теплообменник состоит из тонких гофрированных пластин из нержавеющей стали, соединенных между собой вакуумной пайкой с использованием меди или никеля в качестве припоя. Теплообменники, паянные медью, чаще всего применяются в системах теплоснабжения или кондиционирования воздуха, в то время как никельпаяные в основном предназначены для пищевой промышленности и для работы с агрессивными жидкостями.

Защита от смешения сред

В тех случаях, когда по правилам эксплуатации или по иным причинам требуется обеспечить повышенную безопасность, можно воспользоваться патентованными конструкциями паяных теплообменников с двойными стенками. В этих теплообменниках две среды отделены друг от друга двойной пластиной из нержавеющей стали. В случае внутренней протечки ее можно будет заметить на внешней стороне теплообменника, но смешения сред в любом случае не произойдет.

AlfaLaval — Разборный с резиновыми прокладками

Теплообменник: Жидкость — жидкость

1-пластины; 2-стяжные болты; 3,4-передняя и задняя массивная плита; 5-патрубки для присоединения контура теплоснабжения; 6-патрубки для присоединения трубопроводов системы отопления.

Получить отдельный замкнутый (независимый) отопительный контур системы отопления, при этом получая только тепловую энергию. Расход и давление не передаются. Тепловая энергия передается за счет передачи температуры теплопередающими пластинами по разные стороны которого протекает теплоноситель (отдающий тепло и принимающий тепло). Это дает возможность изолировать свою систему отопления от центральной сети отопления. Могут быть и другие задачи.

1-подающий патрубок для отпуска тепла; 2-обратный патрубок для отпуска тепла; 3-обратный патрубок для приема тепла; 4-подающий патрубок для приема тепла; 5-канал для приема тепла; 6-канал для отпуска тепла. Стрелками указано направление движения теплоносителя.

Схема системы отопления

Каждый пластинчатый теплообменник обладает значениями, которые необходимы для расчета.

Эффективность (КПД) теплообменника находиться по формуле

На практике эти значения равны 80-85%

Какие должны быть расходы через теплообменник?

По разные стороны теплообменника имеются два независимых контура, это означает, что расходы этих контуров могут быть разными.

Чтобы найти расходы нужно знать, сколько тепловой энергии потребуется для отопления второго контура.

Например, это будет 10 кВт.

Теперь нужно посчитать необходимую площадь пластин для передачи тепловой энергии по этой формуле

Полный коэффициент теплопередачи

Чтобы решить задачу нужно познакомиться с некоторыми типами теплообменников, и на их основе производить анализ расчетов подобных тепловых обменников.

Самостоятельно сделать расчет теплообменника у Вас не получиться по одной простой причине. Все данные, которые характеризуют теплообменник скрыты от посторонних лиц. Возникает трудность найти коэффициент теплопередачи от реального расхода! И если расход будет заведомо маленьким, то и КПД теплообменника будет не достаточным!

Увеличение мощности с уменьшением расхода приводит к увеличению самого теплообменника в 3-4 раза по количеству пластин.

У каждого производителя теплообменников есть специальная программа, которая подбирает теплообменник.

Чем выше коэффициент теплопередачи, тем быстрее этот коэффициент становиться меньше из-за отложение от накипи!

Графа «Теплоноситель» — контур 1 источника тепла.

Расчёт и Подбор Теплообменника для системы отопления

Расчёт для ГВС парал. схемы

Расчёт для Отопления

Расчёт для ГВС двухступ. схемы

Устройство и конструкция

Установка и подключение

Данный online расчёт теплообменника сформирует запрос на подбор теплообменного аппарата для системы отопления, а также отправит его производителям пластинчатых теплообменников, разумеется при вашем желании.

Подбор теплообменника

Подбор теплообменника предполагает выбор формы, размеров и количества пластин, а также схемы их укладки в блок теплообменного аппарата. При этом из-за многообразия вариаций даже у одного производителя теплообменников на каждый запрос может быть подобранно несколько различных теплообменных аппаратов.

Пластины для теплообменников изготовленные различными производителями, даже при схожих размерах, не являются взаимозаменяемыми и обладают свойственными только им теплотехническими особенностями, поэтому и подбираются по индивидуальным методикам. Производители теплообменников не раскрывают методики подбора даже своим региональным партнёрам, предоставляя им лишь программное обеспечение, которое после ввода исходных данных выдаёт готовый результат.

Поэтому данный online расчёт поможет вам корректно сформировать запрос на подбор теплообменника и при вашем желании сразу отправит его нескольким производителям.

Расчёт теплообменника для системы отопления

Рассчитывая пластинчатый теплообменник пренебрегают незначительными потерями с корпуса считая, что всё тепло отданное теплоносителем в греющем контуре переходит к теплоносителю в нагреваемом контуре, поэтому в расчёте всегда должен соблюдаться тепловой баланс.

Проверить правильность теплового баланса между греющим и нагреваемым контуром можно по простой формуле.

Q [кВт] = 1.163 · G [т/ч] · dt [°C]

Полученные значения количества тепла после подстановки параметров греющего и нагреваемого контуров должны быть равны.

При расчёте пластинчатого теплообменника для системы отопления исходными являются величины тепловой мощности системы отопления и расчётный температурный график системы отопления и источника тепла. В результате расчёта определят расход теплоносителя в греющем и нагреваемом контурах.

Основной особенностью расчёта теплообменника для системы отопления является то, что теплообменный аппарат должен обеспечивать корректную работу как на максимальном, так и на переходном режимах эксплуатации.

Максимальным режимом при подборе теплообменника считается режим с расчётной для системы отопления температурой наружного воздуха (для Киева это -22°C). В расчётном режиме от источника тепла приходит теплоноситель с максимальной температурой на пике температурного графика (если источником является тепловая сеть, то это может быть 120/70°C, то есть в подаче 120°C, а в обрате 70 °C, а в автономной котельной может быть принят график 95/70 °C), так и в систему отопления вода поступает с максимальной температурой на пике температурного графика например 90/70°C или 80/60 °C, в зависимости от того какой принят при её расчёте.

Переходным режимом считается режим со средней температурой наружного воздуха за отопительный период в местности где предполагается установка теплообменника (для Киева это -0.1°C). Температуры теплоносителя в переходном режиме на вводе источника тепла и на входе в систему отопления соответственно ниже и определяются по температурному графику при соответствующей температуре наружного воздуха.

Для жителей Украины доступна опция выбора города, при этом температуры наружного воздуха для расчётного и переходного режимов будут выбраны автоматически по ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 «Строительная климатология», а для жителей других стран придётся ввести температуры вручную.

Несколько распространённых ошибок при заполнении формы расчёта

1 Температура греющей воды на выходе из теплообменника должна быть больше температуры нагреваемой воды на входе в него на всех режимах эксплуатации. В противном случае теплообменный аппарат получится бесконечно больших размеров.

Это означает что если у вас температурный график работы источника тепла составляет 130/70°C, а расчётный температурный график системы отопления 90/70°C, то либо следует принять более высокую температуру греющей воды на выходе из теплообменника, например 130/80°C, либо принять более низкий температурный график для системы отопления например 80/60°C. Повышение температуры в обратном трубопроводе источника тепла при независимом подключении системы отопления на 5-10°C разрешается строительными нормами (ДБН).

2 Не задавайте допустимые потери давления в теплообменнике ниже 10кПа (1м.вод.ст), если это не принципиальное условие. Чем меньше вы задали допустимые потери давления, тем большим будет теплообменный аппарат и соответственно большей его цена.

Расчет пластинчатого теплообменника. 3 реальных примера из практики.

Поговорим о расчетах теплообменников, это довольно непростой процесс, как бы ни казалось с первого взгляда. Сложность, как всегда кроется в деталях. При общении с заказчиками, мы часто слышим 3 основных вопроса:

1. Какая цена теплообменника?
2. За сколько времени вы его изготовите?
3. Есть ли скидка?

Кажется все очень просто, посчитал теплообменник, уточнил сроки изготовления, договорился о приемлемой цене и готово. Но, на практике все выглядит немного сложнее…

Итак, мы получили заявку на подбор теплообменника – что происходит дальше? Первое общение с заказчиком – это звонок по телефону. Цель этого звонка, выяснить, какие данные есть у заказчика для расчета теплообменника. В обязательном порядке, за клиентом закрепляется инженер. Его задача определить параметры для расчета:

1. Мощность теплообменного аппарата
2. Типы рабочих сред
3. Какой процесс будет происходить в теплообменнике (нагрев или охлаждение)
4. Температуры рабочих сред на входе и выходе из теплообменника

Эти параметры может предоставить заказчик, заполнив опросный лист или просто сообщив их нам. Очень часто, данных не достаточно для расчета. В таком случае, наш инженер начинает работать с организациями и людьми, которые имеют прямое отношение к разработке тех. условий, при которых будет эксплуатироваться теплообменник (проектные институты, поставщики тепла, специалисты на объектах и т.д.). При этом он самостоятельно выясняет недостающие параметры и приступает к расчету теплообменника.

Для расчета используются специальные программы. Их разрабатывают ведущие производители теплообменных аппаратов. Собранные технические параметры вносятся в программу, где происходит расчет аппарата.

Программа для расчета пластинчатых теплообменников

Мы подошли к этапу, когда все данные собраны и занесены в программу. Какой результат мы получим?
Для этого предлагаю рассмотреть реальный пример из нашей практики. К нам обратился заказчик из г. Волгограда. Он поставил задачу рассчитать пластинчатый теплообменник для системы отопления многоквартирного жилого дома. По техническому заданию теплообменник должен обладать следующими параметрами:

1. Мощность – 400 кВт.
2. Температура греющего теплоносителя – 95С
3. Нагреваемый контур имеет график 60C/80C. Теплоноситель для потребителя необходимо нагреть до 80С
4. Потери давления в теплообменнике 30 кПа по обоим контурам теплообменника
5. Запас поверхности теплообменника – 15%

Наш инженер внес эти параметры в программу расчета. В результате мы получили теплообменный аппарат SN14-37. Расчет состоит из теплофизической части и чертежа теплообменника.

Мы используем только сертифицированные программы для подбора теплообменников. Благодаря этому можем гарантировать 100% правильность расчета.

Расчет теплообменника занимает от 15 до 30 минут. Сложные случаи применения, такие как: агрессивные среды, мощность более 5 МВт., теплообменники с нестандартными патрубками и т. д. могут занимать до 3-4 часов.

После того как расчет будет выполнен, наш специалист направит вам на согласование:

1. Технический расчет теплообменника. Он включает в себя теплотехнический расчет и чертеж теплообменника.
2. Коммерческое предложение с ценой и сроком изготовления аппарата
3. Рекомендации по установке и эксплуатации

Мы проводим более 25 расчетов теплообменников в день. Эти расчеты затрагивают различные сферы применения, от стандартных (ГВС, отопление, теплый пол), до таких экзотических, как нагрев воды в аквариуме, майнинг и охлаждение воды в бассейне с моржом.
Давайте рассмотрим 3 примера расчета теплообменных аппаратов, выполненных для различных инженерных систем. Выясним особенности расчета каждого варианта.

Теплообменник для системы ГВС
При расчете этих теплообменников, ключевым параметром является пиковый расход горячей воды. Его можно определить, зная, сколько в системе точек водоразбора. Ниже представлен расчет теплообменника для системы ГВС с 30 точками. 20 точек могут работать одновременно – пиковый расход по горячей воде – 4,5 т./ч.

Теплообменник для системы отопления
Если вам необходим теплообменник для отопления, мы советуем обратить особое внимание на такой параметр как площадь отапливаемой поверхности и высота помещения. Так же важно знать теплопроводность ограждающих конструкций (стены, окна, крыша и т.д.). По этим данным определяется нагрузка на теплообменник отопления. Это пример расчета теплообменника для отопления жилого дома, с отапливаемой площадью – 650 м2. Высота потолков – 2,7 м. Это класс зданий относится к жилым зданиям.

3. Теплообменник для нагрева бассейна
Расчет теплообменника для бассейна проводится по следующим основным параметрам: объем бассейна, площадь зеркала воды, открытый или закрытый бассейн и т.д. Эти данные позволяют определить мощность теплообменного аппарата. Давайте рассмотрим пример расчета теплообменника для нагрева воды в бассейне объемом 150 м3.

В заключение, мы вынесем основные тезисы, которые помогут вам при подборе теплообменника:

1. Особое внимание уделите определению расчетных параметров, на основании которых будет проводиться расчет – это может сэкономить ваши средства! Бывают ситуации, когда изменение температуры рабочей среды на несколько градусов, меняет цену теплообменника на несколько тысяч рублей.
2. При сравнении расчетов от нескольких производителей. Обратите внимание на такие параметры как: площадь поверхности теплообмена, запас поверхности теплообмена в % и потери давления. Это параметры, которыми чаще всего манипулируют, чтобы снизить цену теплообменника.
3. Также найдите в расчете пункт, где указан материал пластин и толщина пластин. Очевидно, что теплообменник с пластинами из нержавеющей стали AISI304 будет дешевле теплообменника с пластинами из AISI316. Это же касается и толщины пластин, она должна быть 0,5 мм. – это оптимальный вариант. Более тонкие пластины это маркетинговый ход, цель которого снизить цену теплообменника, при этом ухудшив его эксплуатационные свойства.
4. Работайте с организациями, которые не первый год на рынке и имеют свой сервисный отдел. Это поможет вам в дальнейшем без проблем найти запасные комплектующие и провести промывку вашего теплообменника.

Надеемся, информация, изложенная в статье, поможет вам при выборе теплообменника. Если у вас возникнут какие-то сложности и вопросы – мы всегда готовы помочь. Наши специалисты объяснят, какие данные необходимы для расчета и помогут их правильно определить.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос в нашей статье или
вам необходим подбор теплообменника, обращайтесь к нам:

ТЕЛЕФОН: +7 (800) 301-02-65 (бесплатный номер)

8-902-403-22-00 (WhatsApp, Viber)

АДРЕС: Россия, г. Краснодар, ул. Дзержинского 94/1