2.2 Расчёт промежуточного теплообменника ку

Для подогрева антифриза во втором контуре системы теплоснабжения КУ принимаю пластинчатый теплообменник марки Р-06.

Расчетные данные:

Тепловая мощность аппарата, МВт	11,8
Расход нагреваемого антифриза, м^3/с	0,27
Температура греющей воды, ºС	95–25
Температура нагреваемого антифриза, ºС	14–2
Температурный напор в теплообменнике при противоточной схеме движения теплоносителей , ºС	46,03

Противоточная схема движения теплоносителя в пластинчатом теплообменнике представлена на рис. 4.

95 °С греющая вода 25 °с

14 °С антифриз 2 °с

Рис. Схема теплообмена

Согласно схеме движения теплоносителей (рис. 4) нахожу разность температур греющей воды (), антифриза () и перепад температур между теплоносителями (, ):

= 95 – 25 = 70 ºС; = 14 – 2 = 12 ºС;

= 95 – 14 = 81 ºС; = 25 – 2 = 23 ºС.

Температурный напор

ºС.

К расчету принимаю пластинчатый теплообменник марки Р-06 с техническими характеристиками:

Рабочее давление в аппарате Р, МПа	1,0
Максимально допустимое гидравлическое сопротивление ΔР, МПа
- по стороне греющей воды	0,15
- по стороне антифриза	0,15
Располагаемый перепад давления ΔР, кПа	–52
Теплофизические свойства антифриза при средней температуре, ºС:
-	33
- теплоёмкость , кДж/кг	3,45
- коэффициент теплопроводности λa, Вт/(м∙К)	0,555
- плотность , кг/м^3	1060
- критерий Прандтля	1,95
- коэффициент кинематической вязкости , м^2/с	0,326
Теплофизические свойства греющей воды при средней температуре, ºС:
-	60
- теплоёмкость , кДж/(кг∙К)	4,19
- коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙К)	0,659
- плотность , кг/м^3	969
- коэффициент кинематической вязкости , м^2/с	0,265
- критерий Прандтля	1,72
Теплообменник комплектуется из пластин типа	0,6
Угол пересечения вершин гофр	120º
Площадь поверхности теплообмена FПЛ, м^2	0,6
Эквивалентный диаметр межпластинчатого канал dЭ,м^2	0,008
Площадь поперечного сечения одного канала , м^2	2,45
Приведенная длина канала , м	1,01
Коэффициент гидравлического сопротивления относительной длины канала	1,95
Диаметр условного прохода присоединяемого штуцера dу, мм	200
Теплопроводность материала пластин, Вт/(м·К)	50,5

1. Расход греющей воды через КУ для обеспечения расчётной мощности

м³/с.

2. Расход антифриза

м³/с.

3. Ожидаемая скорость движения антифриза в каналах теплообменника

= 0,95 м/с,

где – коэффициент теплопередачи, ориентировочно принимаю

= 4030 Вт/(м²∙К);

– коэффициент гидравлического сопротивления единицы

относительной длины канала ( = 1,95);

– температурный напор в теплообменнике, ºС;

располагаемый перепад давлений по ходу антифриза, = 52 Па.

4. Число каналов в пакете

каналов.

Принимаем симметричную компоновку теплообменника по воде и антифризу: m_B=m_a=116каналов.

5. Общее живое сечение каналов в пакете по ходу теплоносителей

116·0,00245=0,28 м².

6. Ожидаемая скорость движения воды по каналам

м/с.

7. Ожидаемая скорость движения антифриза по каналам

м/с.

Получил почти полное совпадение с ожидаемой скоростью по п. 3.

8. Расчёт коэффициента теплоотдачи по воде

- критерий Рейнольдса

;

- критерий Нуссельта

;

- коэффициент теплоотдачи

Вт/(м²·К).

9. Расчёт коэффициента теплоотдачи по антифризу:

- критерий Рейнольдса

;

- критерий Нуссельта

;

- коэффициент теплоотдачи

Вт/(м²·К).

10. Расчёт коэффициента теплопередачи аппарата

Вт/(м²·К).

11. Расчётная площадь поверхности теплообмена аппарата

м².

С учётом загрязнения, принимаем пластичный теплообменник с поверхностью теплообмена 125 м².

12. Количество пакетов в теплообменнике

Принимаем 1 пакет.

Окончательно по расчетным данным принимаю аппарат типа Р-06 в количестве 1 шт. Суммарная площадь 63 м³.