Использование теплообменного оборудования как резервный источник получения горячего водоснабжения в случае чрезвычайной ситуации

1.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
КАК РЕЗЕРВНЫЙ ИСТОЧНИК ПОЛУЧЕНИЯ ГОРЯЧЕГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ В СЛУЧАЕ
ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ/АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ
Группа №2
ЭНЗ_220017

2.

Задачи
Объяснить использование теплообменного оборудования
Рассказать о конструкции теплообменников
Рассказать о действительных преимуществах
теплообменников

3.

Компактность
Основной
Движение
Далее,теплоносителя
фактор,
все подсоединительные
играющий
по каналам
большую
тонким
портыслоем,
роль
высокая
находятся
при
турбулентность
на
компоновке
его неподвижной
его
и потока
размещении
плите,
обеспечивает
что
оборудования
высокий
делает коэффициент
монтаж
его
теплоотдачи.
и компактность.
подключение
При этом
Размеры
гофрированная
теплообменника
пластинчатого
поверхность
значительно
теплообменника
пластины
более простым.
дает
меньше,
возможность
Кроме того,
чем,получить
для
например,
ремонтных
турбулентный
кожухотрубного.
работ требуется
поток уже при
Более
относительно
значительно
высокое
небольших
меньше
значение
площади,
скоростях
коэффициента
чем
движения
при потока
теплопередачи
теплоносителя.
ремонте теплообменников
позволяет
Поэтому величина
достичь
другогоинедогрева
типа.
более в этом
компактных
случае
при расчетных
размеров.
режимах работыТак,
достигает 1-2
теплопередающая
℃,
в то время как для
поверхность
кожухотрубных
составляет
99,0 - 99,8% от общей
теплообменников
в лучшем
площади
случае
пластины.
эта величина
составляет 5-10 ℃.

4.

Принцип действия
теплообменника
и
описание
Пластинчатые теплообменники –
это устройства, используемые для
передачи тепловой энергии от
одного (более горячего) потока к
другому
(более
холодному)
потоку через разделяющие их
тонкие металлические пластины,
которые
стягиваются
прижимными плитами, образуя
единую конструкцию.
конструкции
пластинчатого

5.

По конструкции теплообменники делят на:
одноходовые;
двухходовые с циркуляционной
линией и без нее;
двухходовые, выпускающиеся в
виде моноблока. Используются для
систем горячего водоснабжения;
трехходовые.

6.

Преимущества пластинчатых
теплообменников
Уменьшение площади, которое
занимает теплообменное
оборудование.
Способность к самоочищению
теплообменника.
Высокий коэффициент
теплопередачи.
Маленькие потери давления.
Уменьшение расхода электроэнергии.
Простота ремонта оборудования.
Небольшое время, необходимое для
ремонта оборудования.
Небольшая величина недонагрева.

7.

Область применения
Охлаждение воды на промышленных ТЭС
В сталелитейном производстве
Автомобильная промышленность
В системах отопления, водоснабжения и вентиляции в любых зданиях
применяются пластинчатые теплообменники разборного типа;
Пластинчатые теплообменники используются на производстве в системе душевых
сеток;
Воду в бассейнах подогревают часто именно пластинчатыми теплообменниками;
Пластинчатые теплообменники служат для охлаждения жидких пищевых
продуктов, гидравлического, трансформаторного и моторного масел;
Для систем напольного отопления используют пластинчатые теплообменники
разборные;
Теплоснабжение небольших районов или высотных зданий обеспечивается
зачастую пластинчатыми теплообменниками

8.

Чертеж теплообменника

9.

Эпюра для теплообменника

10.

3D – модель
Расчет

11.

Плюсы и минусы механического
фильтра
Плюсы
Минусы
Высокая производительность
Необходима постоянная замена
фильтрующего элемента,
постоянные расходы
Хорошая степень отчистки воды
Ручной фильтр в разы дешевле,
чем автоматический
Весьма прост в обслуживании и
промывке деталей фильтра
Посредственный уровень отчистки
Относительно сложная установка

12.

Расчёт пластинчатого теплообменника "АльфаЛаваль" М3-XFG с количеством пластин 34
2×°C), от расходов
Расчёт
теплообменника
начинаем
св определения
греющей
истенке
нагреваемой
сред, кПа и
Проверяем
соотношение
ходов
теплообменнике
по формуле.
∆Ргр =400
Коэффициент
теплоотдачи
α1 , Вт/(м
греющей
воды кПринимаем
пластины
кг/с:
определяется
∆Рн =350 кПапо формуле:
гр
гр 2
0,73
греющейαсреды
(72)
1=1,16×А×[23000+283×t
ср - 0,63×(tср ) ]× Wгр
н
∆Ргр 0,364 1000−tср
Х1 Gh 0,636
=( )
× ( ∆Рн )
× 1000−t гр , G
гр
Х2 Gdгде А – коэффициент,
h типа пластин, принимаем равным 0,492; t - средняя
ср
зависящий
от
ср
Gd = η
(64)
(66)
0С.
кгΤ , кПа;
греющего
теплоносителя,
где температура
Gd ,∆Р
–
расход
и
давление
греющей
среды,
с
гр
нагреваемой среды
Gh ,∆Рн – гр
расход
и давление нагреваемой
среды, кгΤс, кПа;
150+70
0
=
110 С
Gh = m ×и Снагреваемой
(65)
р × (t 1 -t 2 ) среды, ℃;
t ср гр , t срtнср–=средние
температуры
греющей
2
2]× 0,429 0,73 = 14309 Вт/(м2×°C)
I +tII
t0,63×(110)
α1=1,16×0,492×[23000+283×110
гр
тс
тс
Ср – теплоемкостьt ср
воды,
= принимается Ср =4190 Дж/(кг 0С) (67)
150+70
гр
t ср = 2 = 110 0С
2
221232
Gd = 0,93 = 237883,8 Вт
Gd = 237883,8 Вт
Gh =660
Gh = 221232
Вт × 4,19 × (150 − 70) = 221232 Вт
Х1
221232 0,636
400
1000−70
=(
)
× ( )0,364 ×
= 1,0968
Х2 237883,8
350
1000−150

13.

Принимаем 1 канал
Коэффициент
теплоотдачи α , Вт/(м2×°C), от греющей воды к стенке пластины определяется по
Где - плотность воды, принимаем 1 =1000 кг/м3;(68)
формуле:
Компоновка водоподогревателя симметричная т.е. mгр= mн . Общее живое сечение каналов в
3;
Где - плотность воды, принимаем =1000 кг/м
гр
гр 2
0,73
2 определяется
α1=1,16×А×[23000+283×t
(72)
ср ) ]× Wгрпо формуле:
пакете по ходу греющей
и нагреваемой водысрfгр, - м0,63×(t
2
гр
fk - живое
одного межпластинчатого
клапана,
м
2
где Асечение
– коэффициент,
зависящий
от
типа
пластин,
принимаем
f =f =m ×f , м
(69) равным 0,492; t - средняя температура
гр
н
н
к
2
3
греющего теплоносителя, 0221232
С.
×f10
гр=fн = 63×0,00245= 0,154 м
mн =
3 × 3600 = 63
0,4
×
0,00245
×
10
150+70
гр
Находим
фактические
скорости греющей и нагреваемой воды, мΤс по
0
t ср = 2 = 110 С
формулам:
2
α1=1,16×0,492×[23000+283×110 - 0,63×(110)2]× 0,429 0,73
Gh = 14309 Вт/(м ×°C)
wн =
fн ×
Gh
wгр =
fн ×
221232×103
wн = 3600×0,154×103 = 0,399 мΤс
237883,8×103
wгр = 3600×0,154×103 = 0,429 мΤс
ср

14.

2×°C), от
71,24+0,6
Коэффициент
теплоотдачи
α2 , Вт/(м
Определим
поверхность
нагрева
Fтрстенки
, м2 попластины
формуле:к нагреваемой воде принимается по
Х = 2×63×0,6
=1
формуле:
Qмакс
от
Fтр = k×∆t
Принимаем
Х =1
н
н 2
0,73
(73)
2=1,16×А×[23000+283×t
где ∆t – α
температурный
напор, ℃;ср -0,63×(tср ) ] × Wн ,
поверхность
нагрева
водоподогревателя
∆tвсего
- 70=80 ℃ 0С. F, м2 опрем =150
гдеДействительная
t нср - средняя температура
нагреваемого
теплоносителя,
∆t б =75-5=70 ℃
деляется
по
формуле:
+∆t
α2=1,16×0,492×[23000+283×82,5-0,63×(82,5)∆t2б]×
0,3990,73 = 12274 Вт/(м2×°C
∆t = 2 м
mн2×°C),
×Х−
1) × fпл
(77)
(80+70)
Коэффициент теплопередачиF=(2×
k, Вт/(м
определяется
по
формуле:
0
∆t = 2 = 75 С
F= (2 × 63 ×β19,9886×10
1 − 1) ×30,6 = 75 м2
kF= 1 = 1 δст
(74)
= 71,24 м2
тр + 3740,8×75
+
α1 α2 λст
Находим число пластин в водоподогревателе:
Количество ходов в теплообменнике X:
где β – коэффициент, учитывающийFуменьшение
коэффициента теплопередачи из-за термического
тр +fпл F
Х = 2×mна
(76) (78)
n=f
сопротивления накипи и загрязнений
в зависимости от качества
воды, принимается равным
н ×fпластине,
пл
пл
2
0,8;
Где fпл – поверхность нагрева одной пластины, м .
75
Принимаем
к
установке
теплообменник
"Альфа-Лаваль"
М3-XFG Поверхность
n=
=фирмы
125
δст − толщина пластины, м, принимается
равным
0,5мм;
0.6
нагрева пластины fпл = 0,6м2 ;
0,8
2
k= 1
1
0,001 = 3740,8 Вт/(м ×°C)
+
+ 16
14309 12274

15.

Плюсы
и минусыобратного
фильтра обратного
Схема фильтра
осмоса
осмоса
Плюсы
Универсальность –отлично подходят для
использования в квартирах, частных домах,
учебных и медицинских учреждениях
Разнообразие моделей
Превосходная очистка воды без нагревания
Максимальная очистка от органических
примесей
Эффективная фильтрация от солей и химических
веществ
Широкий ценовой диапазон
Минусы
Низкая производительность
Сложный процесс замены
картриджа
Сложно отследить необходимость в
замене картриджа