د ګرمۍ صراف محاسبه: د مثال په توګه. د سيمې شميرنه، د ګرمۍ صراف د بريښنا د

د ګرمۍ صراف محاسبه اوس د پنځو دقیقو څخه لږ وخت نیسي. کوم سازمان چې دا ډول وسایلو معمولا توليدوي او پلوري هر ورکوي خپل د استخدام پروګرام. دا له دې شرکت ویب پاڼه د وړيا کښته شي او یا د هغوی فني به ستاسو دفتر ته راشي او په وړيا توګه دا نصب کړي. مګر، لکه د داسې محاسبو په پایله سمه ده، موږ د هغه باور او نه هوښیار که په سره د خپل سیال د داوطلبۍ د جګړې د جوړونکي؟ د موجودۍ برېښنايي شمېرګر پوهه یا لږ تر لږه د د د ګرمۍ exchangers محاسبه عصري ميتودونو په دې درک ته اړتیا لري. راځئ چې هڅه وکړي تر څو د تفصیل ړک.

یو ګرمۍ صراف څه ده

مخکې د ګرمۍ صراف د محاسبه کولو، راځئ چې په یاد، او هغه څه چې د يوه داسې آله ډول؟ Teplomassoobmennyh دستګاه (aka ګرمۍ صراف، هم په نامه د تودوخې تبادله دستګاه څخه د يو د سړونکی بل د حرارت د انتقال لپاره د آله - یا TOA). په دې بهیر کې د سړونکی حرارت بدلونونه هم خپل تراکم بدلون او، سره سم، د ډله موادو له شاخصونو. له دې امله د داسې پروسو په توګه د ګرمۍ او د ډله انتقال ته راجع کیږي.

د تودوخی د انتقال ډولونه

اوس راځئ چې د د په اړه خبرې د حرارت لیږد ډولونه - یوازې درې شته دي. وړانګو په واسطه - د وړانګو د تودوخی د انتقال. د بېلګې په توګه، موږ کولای شو په یوه تاوده اوړي په ورځ په ساحلي د sunbathing ياد. او آن د دغو ګرمۍ exchangers په بازار کې (تيوب هوا کولر) وموندل شي. خو، زیاتره وخت د کور د تودولو، په اپارتمان خونې موږ د تېلو یا د بریښنایی تودولو واخلي. دا د ګرمۍ د انتقال بل ډول یو مثال - نانوایی. نانوایی ده طبيعي، د اجباري (اقتباس، او په بکس باید صراف) او یا د ميخانيکي ډرایو (سره مينه، د مثال په توګه). وروستنۍ ډول ده ډیر اغیزمن دی.

که څه هم، د حرارت د انتقال تر ټولو اغیزمن میتود - د حرارتي conductivity ده، او یا، لکه څنګه چې ده دایرول (د انګليسي دایرول. - "Conductivity") په نامه،. هر انجنير، چې دی به د ګرمۍ صراف حرارتي ډیزاین کړي، لومړی د ټولو په اړه څنګه کولای شو چی د فضا د لږ تر لږه اغیزمن سامان غوره فکر کوم. او دا اداره ته د رسیدو لپاره دا له خوا دایرول. د دی مثال دی چې تر اوسه TOA تر ټولو اغېزمنه - ذریعه ګرمۍ exchangers. ذريعه TOA له خوا تعریف - ګرمی صراف چې د دیوال له لارې يو بل ته د سړونکی له ګرمۍ ته انتقالوی جلا يې. د اعظمي سره په ګډه ریښتیني د غوره موادو د دوه منځنۍ، او د هغوی د پېژنڅېر plates ضخامت اړخونو ټاکل ته هارډویر کمولو داسې حال کې چې په دې بهير کې د اړتیا د اصلي تخنیکي مشخصاتو ساتلو تر منځ د اړیکو د امکان په سيمه کې.

د ګرمۍ exchangers ډولونه

مخکې له تاسو د ګرمۍ صراف په محاسبه ترسره کړي د خپل ډول له لوري ټاکل کيږي. recuperative او یاغي ګرمۍ exchangers: ټول TOA کولای شي په دوو سترو ډلو ویشل. د توپیر اصلي therebetween په لاندې ډول دي: په TOA recuperative ګرمۍ په بدل کې د دیوال د دوو ګرمۍ منځني بیلولو له لارې ترسره کیږي، او په کې د دوو یاغي د رسنيو له يو بل سره د اړیکو راغلي، چې زياتره اړتیا په ځانګړي separators ورپسې مخلوطولو او جلا. یاغي ګرمۍ exchangers په حرارتی exchangers ویشل شوي دي او د يو نلۍ (قرطاسیه پېښې او يا منځني) ګډول. شاوخوا خبرې کولې، د ګرمو اوبو په يوه سطل، واچوي په ساړه کړي، او یا د ګرم چای يو ګيلاس، په يخچال (هیڅ کار نه کوي!) په کېښود په لاندی - دا د داسې مخلوطولو TOA يو مثال دې. د چای د لګن راځي او یخولو د دا نو مونږ سره د نلۍ یوه یاغي ګرمۍ صراف د بېلګې په تر لاسه (د لګن، په دې مثال غږوي نلۍ برخه)، چې په لومړي سره د مقناطسي هوا سره تماس او د هغې د حرارت درجه اخلي، او بیا د ګرم چای ته دا د واچول په ګرمۍ په برخه غوره کوي په لټه کې حرارتي تعادل اکر دواړه رسنيو مشري. که څه هم، چې موږ لا د حرارتي conductivity نور په اغیزناکه توګه ګټه موندل څخه یو متوسط حرارت د حرارت د انتقال اصطلاحات چې د يو بل ته وسپارل شي، له همدې امله، ډیر ګټور TOA نن د (او په پراخه کچه کارول) - د کورس، recuperative.

د حرارتي جوړښتي او محاسبه

د یاغي ګرمۍ صراف هر ډول محاسبه شي پر بنسټ د حرارتي، هیدرولیک او قوت محاسبې د پایلو کړې. دوی د اساسي، د نوي وسايل د ډیزاین لپاره د بقاء لپاره دي او تخنیکونو لپاره د وسایلو سره سم د ورته ډول ورپسې نمونې محاسبه په اساس دي. د حرارتي TOA محاسبه اصلي دنده دا ده چې د ګرمۍ صراف باثباته عملياتو د اړتيا د تودوخې تبادله سطحي ساحې د تعين او د رسنيو د اړتیا پارامترونو د ساتلو. اکثرا په داسې محاسبه انجنیران د راتلونکې وسايل (د مادي، قطر لوله، plates، اړخونو، لازیاد هندسې، ډول او مادي finning et al.) وزن او اندازه ځانګړنو سري ارزښتونو ورکړل، خو وروسته له ګرمۍ ده په خاصه توګه رغنده محاسبه صراف ترسره کړي دي. وروسته ټول، که په لومړي ګام کې د انجنير لپاره ورکړل قطر پایپ یو اړین سطحه په پام، د مثال په توګه، د 60 ملي متري، او د ګرمۍ صراف په اوږدوالي د همدې په اړه شپیته متره بدل، دا منطقي ده چې د انتقال multistage ګرمۍ صراف په غاړه او یا د تيوب بنډل ډول، او یا د لوله قطر په لوړه شي.

هیدرولیک محاسبه

هیدرولیک او یا د اوبو د ميخانيکي او aerodynamic محاسبه ترسره ته په ګوته کړي او له ګرمۍ صراف هیدرولیک (aerodynamic) فشار تاوان ورسيږي، او د انرژي په مصرف د هغه له منځه محاسبه کړي. د تودولو منځني تیریدلو لپاره کوم لاره، چینل او یا پایپ محاسبه بشري لومړنۍ دنده مخ - په دې ځای کې د تودوخې تبادله د پروسې ته زور ورکړي. دا ده چې، یو متوسط باید پاس، او بل دا دی چې لږ تر لږه د خپل کورس وقفه څومره ګرمۍ ترلاسه کړي. دا تل د پکه سطحه جوړ په بڼه اضافي ګرمۍ په بدل کې د سطحي درخواست (لپاره د احاطې laminar sublayer جلا او د جريان د پاریدنې پياوړتيا). په هیدرولیک زیانونه مطلوبو توازن په تړاو، د تودوخې د تبادلې په سطحه، د وزن او اندازه ځانګړنو، او د وتلو حرارت تولید په برخو کې د مجموعي حرارتي، هیدرولیک او رغنده TOA محاسبه پایله ده.

د کتلو محاسبه

په هغه صورت کې چې دا ضروري ده چې د هر ډول ګرمۍ د تبادلې په سطحه په سيمه کې د واک د زيرمې کېږدي ده د ګرمۍ صراف تصديق ده ترسره شي. د د بيلابيلو دلايلو او په مختلفو حالاتو کې د زيرمې په سطحه، که د مرجع په شرطونو له خوا دومره اړتيا، که د جوړونکي پریکړه کوی تر څو اضافي څنډې ته کټ ډاډه یم چې دا تودوخه به د رژیم خوشې شي، او په محاسبه غلطيو راکم شي. په ځینو مواردو کې، سپمونې لپاره په په نورو (evaporators، economizers) په ګردي جوړښتي اړخونو پايلې ته اړتیا ده د ظرفیت محاسبه د ګرمۍ صراف ده په ځانګړي ډول په کمپرسور د تیلو د ککړتيا په يخچالونو مدار حاضر حاشیه سطحه معرفي. هو، او د اوبو د خراب کیفیت باید په پام کې ونیول شي. يو څه وخت وروسته، د ګرمۍ exchangers ملایم عملیات، په ځانګړې توګه په لوړ حرارت، د scum د ګرمۍ په بدل دستګاه سطحه لارې، د حرارت د انتقال ضريب د کمولو، او هرو مرو په پرازیتی ګرمۍ نیوزیم: د کموالي سبب. له همدې امله واکمنې انجنير، د ګرمۍ صراف "د اوبو د اوبو" يوه محاسبه، چې د ګرمۍ په بدل کې د سطحي د اضافي زيرمو ځانګړې پاملرنه ورکوي. محاسبه کتل او د دې لپاره چې وګوري څومره وسايل غوره به پر نورو، ثانوي د طريقو کار ولګوي. د مثال په توګه، په مرکزي هوايي کولر (air-رسولو تاسیساتو) د لومړي او دويم د تودولو د سړو په موسم کې د کارول د بخارۍ، او زياتره د رسولو د هوا د تغذیې يخې اوبه یخولو ته د هوا د تودوخې صراف تيوب په اوړي کې ښکیلې دي. څنګه به دوی فعاليت کوي او هغه څه چې به د پارامترونو ته په اوږدو محاسبه ارزونه ورکړي.

څېړنې اټکل

د څیړنې TOA محاسبو پر د حرارتي محاسبه او تایید د پایلو پر بنسټ ترسره شوي. دوی ضروري دي، د يو حاکميت په توګه، د طرح آله د جوړښت د وروستيو تعديل کړي. دوی هم ترسره سمې هر معادلو په محاسبه موډل پلی TOA ترلاسه ازمایښتونوله (آزمېښتي معلوماتو لپاره) کېښودل دي. ادا څيړنې يو ځانګړي پلان، جوړ او د رياضي د تيوري له مخې په تولید پلې له خوا د لسګونو او کله کله د محاسبې په سلګونو يوه محاسبه شامل دي د تجربو ډيزاين. د پايلو له مخې د مختلفو شرايطو او د اجرااتو د شاخصونو TOA فزيکي اندازه د نفوذ په ډاګه کړي.

نورو محاسبه

د ګرمۍ صراف سيمه محاسبه، د توکو د مقاومت په اړه هېر نه کوئ. قوت محاسبه TOA شامل دي د ولتاژ وړاندوینه واحد، د حد اکثر ته تفصیل سره مجاز کار شيبو او د ګرمۍ صراف د راتلونکې د غوټو په torsional ضميمه وګوري. د محصول لږ اړخونه باید قوي، با ثباته وي او په بېلابېلو عملیاتو کې د امن، آن تر ټولو افشاګري شرایط ډاډمن کړي.

خوځنده محاسبه ده ترسره ته د متحول د عملياتو د طريقو ګرمۍ صراف د مختلفو ځانګړنو معلوم کړي.

د ګرمۍ صراف ډيزاين ډولونه

په ډیزاین Recuperative TOA کیدای شي د ډلو په کافي اندازه زيات شمير ویشل. تر ټولو مشهور او په پراخه توګه کارول - يو پليټ ګرمۍ صراف، د هوا (Finned تيوب)، مرمۍ او تيوب ګرمۍ exchangers "په پایپ پایپ"، مرمۍ او په ذریعه، او نور. نور تخصصي او ډېرحساسیت ډولونه، د ساري په، حلزون (کوکليا-صراف) او يا د scraper، چې له viscous یا غیر نیوټنی مایعات، او ګڼ شمېر نورو ډولونو کار شتون لري.

حرارت صراف "په تيوب تيوب"

د ګرمۍ صراف "په تيوب تيوب" ساده محاسبه په پام کې ونیسئ. له ساختماني، د TOA دې ډول maximally ده ساده. په ترڅ کې چې د زيانونو د کمولو د داخلي تيوب دستګاه، معمولا توده حرارت د انتقال د مايعاتو پیل کړي، او په کور یا د خارجي تيوب، د سړونکی یخولو منډو. په دې صورت کې د انجنير کاري چې د حرارت د محاسبه ګرمۍ په بدل کې د سطحي سيمې او ټاکل قطرونه بنسټ صراف په اوږدوالي د هوډ کموي.

د یادونې وړ ده زياته کړه، چې په ترمودینامیک د یو مطلوب ګرمۍ صراف مفهوم معرفي کوي، چې د ازله په اوږدوالي واحد، چې coolants په ضد کار دی، او په بشپړه توګه رامنځته حرارت توپير تر منځ. د ډيزاين "په پایپ پایپ" نږدې د دغو غوښتنو سره وکتل. او که countercurrent حرارت د انتقال د مایعاتو پرمخ، نو دا به د "-دریښتینو د مبارزې د" تش په نامه (په توګه مخالف Cross-په توګه په ذریعه TOA). د تودوخې د فشار په مؤثره توګه کله چې د يوې ترافيکي سازمان تطبيقيږي. که څه هم، د ګرمۍ صراف د "پایپ په پایپ" محاسبه ترسره بايد واقعي او نه د لوژستیک په برخه، او همدارنګه د انسټاليشن په اسانۍ په اړه هېر وي. evrofury اوږدوالی - 13.5 متر، او نه د ټولو تخنیکي اسانتیاوې مطابقت يا مصافه او د تجهیزاتو لکه اوږدوالی نصب.

Shell او تيوب ګرمۍ exchangers

له همدې امله، دا د داسې يوه ماشين په محاسبه برخه آرامۍ ته د محاسبه بهېږي مرمۍ او تيوب ګرمۍ صراف. دا دستګاه، پکې د تيوب بنډل په يوه قضيه (پوښ) ده، پريمينځل د مختلفو coolants، تکيه لري چې مقصد وسايل. په capacitors، د مثال په توګه، په refrigerant جاکټ پرمخ، او د اوبو د - په يو تيوب. د ترافيکو د دغه ميتود په چاپیریال کې اسانه او ډیر اغیزمن وي چې د دغه واحد د عملياتو د کنټرول. په evaporators، برعکس، د refrigerant په لوله جوش او دوی سره په لاندی مايع (د اوبو، brines، glycols، او نور) ومينځل دي. له همدې امله، د محاسبه-تيوب ګرمۍ صراف کم د وسايلو په اندازه راکم کړي. د داخلي پايپونو دستګاه انجنير د قصاب د قطر، د قطر او د شمېر او په اوږدوالي د ورزش د ګرمۍ د تبادلې په سطحه په سيمه کې شمېرل شوی ارزښت داخليږي.

د هوا د تودوخې exchangers

د ټولو عام يو له خوا تر اوسه ګرمۍ exchangers - یو finned تيوب ګرمۍ exchangers. دوی دي کویل په نامه. هغوی چېرته دي نه یوازې څخه نیولې fancoils عیار (د انګليسي. کولر + کوایل څخه، i.e.، "مينه" + "حلقه") په داخلي بلاکونو د ګرم دخوريدو ګاز او د انتقال له ویشل ته giant دخوريدو ګاز recuperator (د ګرمۍ انتخاب سيستم دا د تودولو) په ChP boilers. همدا لامل دی چې د حلقه صراف په محاسبه د غوښتنلیک، چې د ګرمۍ په عملياتو ځي پورې اړه لري. د صنعتي هوا کولر (VOPy) په خونو شاک-کنګل غوښه نصب، په کم حرارت او د خوړو د يخچالونو د نورو شيانو يخچالونو، په خپل ډیزاین ځینو جوړښتي بڼې ته اړتيا لري. ايتمويډ (پکه) تر منځ واټن باید منظوري ترلاسه شي چې د defrost دورو تر منځ د پرله پسې عملياتو په وخت کې زیات کړي. د DCS (د معلوماتو مرکز) Vaporizers، د هغې په خلاف، چې د لږ تر لږه جوړوي امکان یو زیات د تړون له بډايو mezhlamelnye واټن. په د "سوچه زون"، محاصره د فلتر په ښه ډول له خوا ګرمۍ exchangers (تر HEPA ټولګي) عملیات ترسره کوي، که څه هم، د دې محاسبه ده د نلوزمه ګرمۍ صراف سره په عمومي ابعادو راکمول ټینګار ترسره.

پليټ ګرمۍ exchangers

د پليټ ګرمۍ exchangers اوس مهال د ډاډ وړ تقاضا. د خپل رغنده طرحې له مخې، دوی په بشپړه توګه gasketed او نيمه د ویلډنګ، او mednopayanymi nikelpayanymi، د ویلډنګ او brazed diffusion ميتود (پرته په شوراب). د پليټ ګرمۍ صراف د حرارتي ډیزاین دی په کافی اندازه انعطاف او نه په ځانګړې توګه د انجنير ستونزمن وي. د د د مختلف سايزونو توکي ډېر معياري نمونې اندازه - د ټاکنې بهير کولای ډول plates، ژوره کانالونو د جوړولو، پکه ډول، د پولادو ضخامت، د مختلفو موادو او، تر ټولو مهمه دا ولوبوي. دا ډول ګرمۍ exchangers دي کم او پراخه او یا (د هوا د سیستمونو جلا ګرمۍ exchangers) د لوړ او تنګ (د اوبو د بخار د تودولو لپاره). دوی معمولا کارول کیږي، او د يو پړاو د لېږد، په توګه condensers، evaporators، کولر بخار، predkondensatorov او داسې بېلګې په يو منځني. D. کول د ګرمۍ صراف حرارتي ډیزاین په يو biphasic بېلګه، د "مایع-مايع" ګرمۍ صراف په پرتله لږ ستونزمن فعاليت، خو د تجربه انجنير دا ستونزه ستونز د ده او د ده په ځانګړي ډول ستونزمن نه دي. د دغو شمېرنو عصري انجینري طرح کمپيوټر ډیټابیس، چې تاسو کولای شي چې د ضروري معلومات، د په هر راکښلي اکر هر refrigerant د پړاو دیاګرام په ګډون ډېر پیدا، د مثال په توګه وکاروي اسانتیا، یو پروګرام CoolPack.

محاسبه مثال صراف

د محاسبه اصلي موخه دا ده چې د ضروري ګرمۍ په بدل کې د سطحي په سيمه کې د يوه محاسبه. د ګرمۍ (یخچالونو) د قدرت عموما ستاسو د مرجع په شرطونو کې مشخص، خو زموږ په مثال په توګه موږ به د غوښتنو سمتياوې چيک لپاره، ووايه محاسبه او د هغې د،،. کله کله دا هم پېښېږي چې د اصلي معلوماتو کولای ګمراهۍ څمالسته. د يوه با صلاحيته انجنير د دندو یوه - د دې تیروتنې د موندلو او ورکوی. د بېلګې په توګه، د ترسره محاسبه د پليټ ګرمۍ صراف "مايع - مايع". راځئ چې دا په لوړ زياتېدو ودانۍ یو بېلند سرکيټ (د فشار د تعدیلولو) وي. د دې لپاره د وسايلو د فشار د لږولو، د دنګو ودانیو د جوړولو د دې روش ډېر وختونه کارول. د ګرمۍ صراف يو لوري د دروازې په Tvh1 = 14 ᵒS او وتلو Tvyh1 = 9 ᵒS په اوبه لري، او د جريان د اندازه G1 = 14 500 kg / h، او د بلې خوا - د اوبو ده، چې د لاندې پارامترونو خو دلته: Tvh2 = 8 ᵒS، Tvyh2 ᵒS = 12، G2 = 18 125 kg / h.

ځانګړي حرارتي ظرفیت (جدول ارزښت) - لازمې قدرت (Q0) د حرارتي توازن فورمول (د انځور د پورته، د فورمول 7.1 وګورئ ..)، چېرته CP محاسبه کړي. د محاسبه ساده دغه ارزښتونو په ګرمۍ ظرفیت EOT = 4،187 [KJ / kg * ᵒS] واخلي. موږ په پام کې:

Q1 = 14 500 * (14 - 9) * 4،187 = 303557،5 [KJ / h] = W = 84.3 84321.53 KW - د لومړي خوا او

Q2 = 18 125 * (12 - 8) * 4،187 = 303557،5 [KJ / h] = W = 84.3 84321.53 KW - د دوهم لوري.

په یاد ولرئ چې، د فورمول (7.1)، Q0 = Q1 Q2 = له مخې، چې د محاسبه ترسره اړخ په پام کې.

د حرارت لیږد ضريب (د 6350 [W / ^m2] مساوي ^{راوستله)،} او ΔTsr.log - برسيره پر دې، په اصلي حرارت لیږد معادله (7.2)، موږ د سطحي ضروري سيمه (7.2.1)، چې د K پيدا کړي. - مانا-حرارت توپير، محاسبه ده له خوا د فورمول (7.3):

؟ د T sr.log. = (2 - 1) / ln (2/1) = 1 / ln2 = 1 / 0،6931 = 1،4428؛

F دی = 84321/6350 * 1.4428 = 9.2 m ^2.

په هغه صورت کې چې د تودوخې د لېږد ضريب معلومه نه ده، په محاسبه ده لږ څه زيات پېچلی ذریعه ګرمۍ صراف. فورمول (7.4) Reynolds شمېر په پام کې پکې ρ - تراکم [kg / ^m3]، η - خوځنده غلظت، [N * s / M ^2]، V - په بوجيانی د منځني ولاسټي [M / s]، d CM - دلمديدلو برمه قطر [متر].

مایع د تودولو شرايطو، او د n = 0،3 - - له ميز موږ د اړتیا وړ د ارزښت په Prandtl [PR]، او دغه فورموله (7.5) په لټه کې، مونږ د Nusselt شمېر، چې N = 0،4 د ترلاسه کولو په مایع حالت یخولو.

برسيره پر دې، د فورمول (7.6) ده د حرارت لیږد ضريب چې د هر دیوال د سړونکی څخه محاسبه، او دغه فورموله (7.7) ده د حرارت لیږد ضريب، په فورمول (7.2.1) چې د ګرمۍ په بدل سطحه محاسبه چې په بدل کی راوستله.

په پورتني فورمول، λ - حرارتي دایرول ضريب، ϭ - د حرارت د انتقال دیوال هر حرارت د انتقال د ضريبونو - د چینل دیوال، α1 او α2 د پلنوالی.