Главная  › Каталог инженерных расчетов

Расчет водо-водяного теплообменника "труба в трубе"

Для нагрева холодной воды (разумеется, без смешивания) от системы отопления используются теплообменные аппараты — рекуператоры, в которых две среды движутся в своих полостях, разделенные металлической стенкой. Горячая вода системы отопления, остывая, через стенку нагревает холодную воду в системе горячего водоснабжения.

Рис. 1. Работа теплообменника

Из рекуператоров наибольшее распространение получили пластинчатые и кожухотрубчатые теплообменники, которые широко используются не только в коммунальном хозяйстве, но и в первую очередь в различных отраслях промышленности и энергетики. При этом в качестве греющих и нагреваемых сред могут быть самые разнообразные жидкости и газы.

Пластинчатые теплообменники компактнее и эффективнее «древних советских» кожухотрубчатых рекуператоров, однако, последние более просты в изготовлении и в несколько раз дешевле. А некоторые современные образцы отечественных кожухотрубных теплообменников обыгрывают в разы по всем статьям западные пластинчатые аналоги.

Рис. 2. Пластинчатый теплообменник для отопления и ГВС

Теплообменник «труба в трубе» – это простейший вариант кожухотрубного аппарата.

В этом разделе представлен алгоритм и теплотехнический расчет водо-водяного теплообменника типа «труба в трубе». Если греющая и нагреваемая среды — не вода, то некоторые исходные данные и формулы требуется существенно изменить!

Водо-водяной теплообменник «труба в трубе».

На рисунке, представленном ниже, внутренняя труба является теплообменной, а наружная – кожуховой. Греющая вода движется слева направо и остывает, отдавая тепло через стенку внутренней трубы нагреваемой воде. Нагреваемая вода движется справа налево и нагревается.

ЗАКАЗАТЬ РАСЧЕТ

Снаружи аппарат теплоизолирован. В расчетах условно принято, что теплоизоляция обеспечивает абсолютное отсутствие теплообмена между наружной трубой и окружающей средой.

Если наружная труба не изолируется, то в расчете необходимо учесть потери тепла окружающему пространству. Как это сделать, можно посмотреть здесь.

Рис. 2. Водо-водяной теплообменник кожухотрубный

Изображенная на рисунке схема движения жидкостей называется противотоком – нагреваемая вода движется навстречу греющей. Прямотоком, соответственно, будет движение потоков в одном направлении.

Желательно чтобы скорость движения воды находилась в диапазоне 0,25…2,5 м/с. Большие значения из диапазона предпочтительнее с точки зрения увеличения турбулентности потока и, следовательно, коэффициента теплоотдачи, но не предпочтительны с точки зрения увеличения гидравлического сопротивления системы, требующего насосы повышенных мощностей.

Данный расчет выполняется до 6 раз. Для точности необходимой на практике обычно бывает достаточно выполнить 2 или 3 приближения.

	Готовые насосно-смесительные модули Насосные модули из латуни и нержавеющей стали + блок управления. Все уже собрано! УЗНАТЬ ПОДРОБНЕЕ →

В расчете максимальная скорость воды v_max принята равной 1,8 м/c. При необходимости можно ее увеличить до 2,5 м/с или принять равной скорости движения воды по теплообменнику.

Гидравлический расчет вы можете заказать  здесь.

Отложения, образующиеся в процессе эксплуатации на поверхностях внутренней стенки теплообменной трубы, существенно влияют на коэффициент теплопередачи и могут со временем в 1,5-2 раза снизить эффективность работы любого теплообменника. В своих расчетах я этот фактор не учитываю!

По материалам А.В.Воробьева

Заключение

Теперь, заказав расчет, вы, уважаемые посетители сайта, избавлены от рутинных технических расчетов, и у вас будет больше времени на  творчество.

	Расчет водо-водяного теплообменника 3500 рублей. ЗАКАЗАТЬ