Мүмкін әртүрлі түрлеріТА бағалаулары. Тәжірибе үшін ең маңыздыларының бірі ақшалай түрде экономикалық бағалау болып табылады - құрылғыны дайындау (сатып алу) және пайдалану шығындары арқылы. Бірақ олардың есептелуі күрделі, ал мәні ТА дизайнына ғана емес, сонымен қатар әртүрлі жағдайларөндіру және пайдалану, жалпы экономикалық жағдайға дейін – энергия ресурстарына, жерге және т.б. Инженерлік тұрғыдан алғанда, экономикалық бағалаулар негізделген техникалық бағалау критерийлері қызықты.
Бағалаудың негізгі түрлерінің бірі Кирпичев критерийі
қыздырғышқа берілетін жылу ағыны қайда, Вт,
– жылу алмастырғыш арқылы салқындатқышты айдауға жұмсалған қуат, , Вт.
Құнды энергия тиімділігі, немесе, дәлірек айтқанда, энергия тиімділігі деп санауға болады. Қалай көбірек мән, жылу алмастырғыш соғұрлым жақсырақ. Алайда, егер салыстырылған жылу алмастырғыштар бірдей мәселені шешсе, яғни олар бірдей салқындатқышта бірдей жұмыс істесе, жылу алмастырғыштардың сапасы мен жетілдірілуін құндылық бойынша бағалау заңды екені анық. температуралық жағдайлар, атап айтқанда, салқындатқыш сұйықтықтардың кіріс және шығыс температурасы бірдей. Артықшылығы - бұл әртүрлі шығындармен және әртүрлі өнімділікпен ТА-ны салыстыруға мүмкіндік береді.
Басқа энергия тиімділігі критерийлері де қолданылады, бірақ олар тар, арнайы қолданба, мысалы, интенсификацияның тиімділігін бағалау.
Энергия тиімділігінен басқа, басқа сипаттамаларды бағалау қажет болуы мүмкін. Мысалы, құрылғының өлшемдері мен салмағы (материал шығыны) , Вт/м 3 (ықшамдылық) және , Вт/кг параметрлері бойынша бағаланады, мұндағы құрылғы алып жатқан көлем және оның массасы.
Мысалы, құбырлы рекуперативті ТА-лардың техникалық тиімділігін арттыру үшін диаметрі аз құбырларды қолданып, оларды ең аз қадаммен байламға орналастырған тиімді. Бірақ диаметрін 12 мм-ден азға дейін азайту операцияны (тазалау және жөндеу) және өндіруді айтарлықтай қиындатады, ал өнеркәсіптік ТА-да диаметрі 12-16 мм құбырлар жиі қолданылады. Сондықтан, тиімді аппарат конструкциясын таңдаумен қатар, беттерге қанаттар қолдану, жылу беруді күшейту және т.б.
Қанаттар немесе күшейткіштерді пайдаланып айдау жылдамдығын арттыру кезінде . Тиімділік критерийлерінің ең қолайлы мәндерін қамтамасыз ететін ТҚ параметрлерін анықтау міндеті (мысалы, ) жобалаудың негізгі міндеті болып табылады. Оны оңтайландыру мәселесі ретінде қарастыруға болады.
1. Жылуалмастырғыштарға (ЖҚ) мысалдар келтіріңіз.
2. ТА классификациясының түрлері, олардың мазмұны.
3. Рекуперативті, регенеративті және араластырғыш ТА.
4. Ағынның бағыты бойынша ТА классификациясы.
5. Тікелей ағынды және қарсы ағынды жылу алмастырғыштардағы салқындатқыш сұйықтықтардың температуралық таралу сипаты (графиктерді салу).
6. Теңдеу жылу балансыТА-да (ағын жылдамдығы және салқындату сұйықтығының температурасы арқылы).
7. Жалпы көрінісТА-дағы жылу алмасу теңдеулері.
8. ТҚ есептеу кезінде орташа логарифмдік температура айырмашылығын енгізудің мәні. Тікелей ағынды және қарсы ағынды жылу сорғылары үшін қысым формуласы әртүрлі ме?
9. Регенеративті ТҚ сынау ерекшеліктері және конструкторлық есептеулер. Қайсысы қиынырақ?
10. Қандай ТҚ схемасы тиімді – тікелей ағынды немесе қарсы ағынды?
11. Салқындату сұйықтарының қозғалысына қарсылық түрлері, олардың пайда болу себептері?
12. Үйкеліс кедергісін және жергілікті кедергіні есептеу формулаларының жалпы түрі.
13. ТҚ тиімділігін қалай бағалауға болады?
14. ТҚ тиімділігін қалай арттыруға болады?
Түсіндірме жазба
TO практикалық жұмыс № 8
Пәні: «Гидравлика және жылу техникасы негіздері»
Тақырыбы: « Жылу алмастырғыштарды есептеу»
Жұмыстың мақсаты: жылу алмастырғыштардың құрылымымен және жұмысымен көрнекі танысу, есептеулерді жүргізу.
Жылу алмастырғышсалқындатқыш сұйықтықтардың біріне оны басқа салқындатқыштан шығару нәтижесінде жылу беруге арналған құрылғы. Жылу алмастырғыштағы жылуды қосу және алу процесі әртүрлі технологиялық мақсаттарды көздеуі мүмкін: сұйықтықты немесе газды қыздыру (салқындату), сұйықтықты буға айналдыру, конденсациялау және т.б.
Жұмыс принципі бойынша жылу алмастырғыштар рекуперативті, регенеративті және араластырғыш болып бөлінеді.
Регенеративтібір салқындатқыштан екіншісіне жылу беру оларды бөлетін тұтас қабырға арқылы жүзеге асырылатын жылу алмастырғыштар деп аталады. Автокөлік іштен жанатын қозғалтқыштар негізінен қозғалтқыш майын, жүйенің сұйықтығын, қозғалтқыш цилиндрлеріне түсетін ауаны салқындату үшін және басқа мақсаттарда қолданылатын рекуперативті жылу алмастырғыштарды пайдаланады. 14-суретте дизельді майлау жүйелеріне арналған май салқындатқыштарын жобалау кезінде жиі орындалатын су-май жылу алмастырғышының схемасы көрсетілген.
14-сурет. Жылуды бір салқындатқыштан (I) екіншісіне (II) беруге арналған ең қарапайым түтікшелі рекуперативті жылу алмастырғыштың схемасы.
Регенеративтіыстық салқындатқыш қатты денеге (керамикалық немесе металл саптама) тиіп, оған жылу беретін жылу алмастырғыштар деп аталады, ал қатты денеге «суық» салқындатқыш түседі; денеде жинақталған жылу.
Металлургия өнеркәсібінде ауаны және жанғыш газдарды қыздыру үшін регенеративті жылу алмастырғыштар бұрыннан қолданылған. Жылу алмастырғыштағы сақтау шүмегі қызыл кірпіштен жасалған. Регенераторлардың ерекшелігі - олардағы жылу алмасу процесі стационарлық емес. Сондықтан регенеративті жылуалмастырғыштардың техникалық есептеулері уақыт бойынша орташа температуралар негізінде орындалады.
Араластырубір салқындатқыштан екіншісіне жылудың берілуі олардың тікелей жанасуымен жүзеге асырылатын жылу алмастырғыштар деп аталады, сондықтан заттың толық немесе ішінара алмасуымен бірге жүреді. Мұндай құрылғылар газдарды сумен салқындату және жылыту немесе суды ауамен салқындату үшін қолданылады. газ өндіру, кондиционерлеу кезінде, бу конденсациясы кезінде және т.б.
Жылу алмастырғыштардың алуан түрлілігіне қарамастан, оларды есептеудің негізгі принциптері ортақ болып қала береді.
Жылу алмастырғыштарды есептеу кезінде әдетте екі жағдай орын алады:
1) салқындатқыштың кіріс және шығысындағы параметрлері және салқындатқыштың шығыны (немесе жылу шығыны) белгілі болған кезде конструктивті есептеу. Жылуалмастырғыштың конструкциясын бұрын таңдай отырып, жылу алмасу беті есептеу арқылы анықталады;
2) жылу алмасу беті мен аппараттың конструкциясы белгілі және олардың кіріс параметрлері ішінара белгілі болғанда тексеру есебі. Есептеу белгісіз параметрлерді (мысалы, шығыс параметрлері), салқындатқыштың ағынының жылдамдығын немесе құрылғының басқа сипаттамаларын (мысалы, тиімділікті) табу үшін қолданылады.
Екі жағдайда да негізгі есептеу теңдеуі: жылу балансының теңдеуі:
Q= м 1 с 1 (t" 1 – t"" 1)= м 2 және 2 (t" 2 - t"" 2) (40)
және жылу алмасу теңдеуі:
Q = кФ(t 1 – t 2).
Осы теңдеулерде және төменде индекс 1 мәндер ыстық сұйықтыққа және индекске қатысты екенін білдіреді 2 - суыққа. Кіру температурасы бір инсультпен, ал шығыс температурасы екі арқылы көрсетіледі; Т- массалық ағынсұйықтықтар; бірге- сұйықтықтың жылу сыйымдылығы.
Жылу беруді есептеу формулаларын шығару кезінде салқындатқыш температурасының өзгеруі ескерілмеді. Жылу алмастырғыштарда ыстық орта салқындатылады, ал суық орта қызады, сондықтан температура қысымы өзгереді Δt.Мұндай жағдайларда жылу алмасу теңдеуін тек беттік элементке ғана қолдануға болады dF,яғни:
dQ = kΔtdF. (41)
Сонымен қатар, жылу беру коэффициентінің тәуелділігін ескеру қажет кжұмыс сұйықтарының температурасының өзгеруінен. Көбінесе мұндай есепке алу жылу беру коэффициентін салқындату сұйықтарының орташа температураларына жатқызуға келеді, кейде жылу беру коэффициенті қыздыру бетінің басындағы және аяғындағы салқындатқыштардың температурасынан табылады; Алынған мәндер болса k"Және k""бір-бірінен аздап ерекшеленеді, содан кейін орташа арифметикалық жылу беру коэффициентінің орташа мәні ретінде қабылданады: к = (k"+ k"")/2.
Мәндердің айтарлықтай айырмашылығымен k"Және k""қыздыру беті бөлек аймақтарға бөлінеді, оның ішінде мәндер каз өзгереді, ал жылу беру коэффициенті әрбір секция үшін анықталады.
Бүкіл бет арқылы тасымалданатын жалпы жылу мөлшері Ф, (41) интегралдау өрнегі арқылы анықталады:
, (42)
Қайда Δt м- беттегі температура айырмашылығының орташа логарифмдік мәні:
. (43)
Егер қыздыру бетіндегі салқындатқыштың температурасы аздап өзгерсе, онда есептеуде орташа арифметикалық қысымды қолдануға болады:
m = Δt орташа ариф. = 0,5(t"+ t"")
Арифметикалық орташа басы Δt орташа арифәрқашан логарифмдік ортадан үлкен Δt м, бірақ Δt"/Δt""> 0,5 олар бір-бірінен 3%-дан аз ерекшеленеді.
Жылулық есептеулерде деп аталатын ұғым салқындатқыш судың эквиваленті Вт,қарастырылып отырған сұйықтықтың екінші тұтынуына жылу сыйымдылығындағы су эквивалентінің мөлшерін анықтайды, яғни.
W = mc p.(44)
Су эквивалентін ескере отырып, жылу балансының (40) теңдеуі келесі түрге түрлендіріледі:
Осылайша, салқындатқыштар температурасының өзгеруінің қатынасы олардың су эквиваленттерінің қатынасына кері пропорционалды.
Жылыту бетіндегі салқындатқыш температурасының өзгеру сипаты олардың қозғалысының үлгісіне және су эквиваленттерінің мәндерінің қатынасына байланысты. Егер жылу алмастырғышта ыстық және суық сұйықтықтар параллель және бір бағытта ағып кетсе, онда бұл ағынның схемасы деп аталады. тікелей ағын(Cурет 15, А).
15-сурет. Жылу алмастырғыштардағы жұмыс сұйықтарының қозғалысының схемалары.
Қарсы ағында сұйықтықтар параллельді, бірақ қарама-қарсы бағытта қозғалады (Cурет 15, б). Көлденең ағын схемасында сұйықтар қиылысатын бағытта қозғалады (Cурет 15, V).Тізімделгендерге қосымша қарапайым тізбектерсұйықтың қозғалысы қарапайым тізбектердің элементтерінің әртүрлі комбинацияларын біріктіретін күрделі болуы мүмкін (Cурет 15, ГЖәне г).
Суретте. 16, мұнда абсцисса осі қыздыру бетінің өлшемін көрсетеді Ф, және ордината осінің температурасы бойымен ағынның үлгісіне (алға ағын, қарсы ағын) және салқындатқыш сұйықтықтардың су эквиваленттерінің мәндеріне байланысты қыздыру бетіндегі температураның өзгеруінің төрт тән жұп қисығы көрсетілген. W 1Және W 2.
Графиктерден көрініп тұрғандай, үлкен өзгерістемпература Δt" = t" - t"(45) теңдеуіне сәйкес келетін су эквиваленті кішірек сұйықтық бар.
Күріш. 16. Қосалқы және қарсы ағын схемаларындағы салқындату сұйықтығы температурасының өзгеру сипаты.
Графиктерді зерттей отырып, келесі қорытындыларды жасауға болады:
1. Тікелей ағын үшін суық сұйықтықтың соңғы температурасы
әрқашан ыстық сұйықтықтың соңғы температурасынан төмен;
2. Бірлескен ағынмен бет бойымен температура айырмашылығы айтарлықтай өзгереді, ал оның орташа мәні қарсы ағынмен салыстырғанда аз, сондықтан (42) формуладан келесідей, бірлескен ағынмен салыстырғанда жылу аз беріледі. қарсы ағынмен.
3. Тікелей ағын және қарсы ағын схемаларын, егер салқындатқыш сұйықтықтардың кем дегенде біреуінің температурасы тұрақты болса, эквивалентті деп санауға болады. Бұл сұйықтықтар қайнаған кезде және булар конденсацияланғанда немесе салқындатқыштардың біреуінің су эквиваленті соншалықты үлкен болғанда, оның температурасы шамалы өзгергенде болады.
4. Қарсы ағынмен, суық сұйықтықтың соңғы температурасы t"" 2ыстық сұйықтықтың соңғы температурасынан жоғары болуы мүмкін, яғни суық сұйықтықтың бірдей бастапқы температурасында, қарсы ағынмен оны жоғары температураға дейін қыздыруға болады.
Осылайша, термотехникалық тұрғыдан алғанда, кез келген басқа себептер (мысалы, құрылымдық) алға ағын схемасын қолдануға мәжбүр етпесе, әрқашан қарсы ағынға артықшылық беру керек.
Қарсы ағын схемасының жалғыз кемшілігі ауыр болуы мүмкін температуралық жағдайларжылу алмастырғыш қабырғаларының материалы үшін, өйткені ыстық сұйықтықтың кіріс жағындағы жеке секциялар екі жағынан максималды температурасы бар сұйықтықтармен жуылады.
Жоғарыда айтылғандай, қашан тексеруді есептеусалқындатқыш сұйықтықтардың соңғы температураларын есептеу қажет t"" 1Және t"" 2және берілген жылу мөлшері. Бұл жағдайда шамамен бағалау үшін келесі тәуелділіктерді пайдалануға болады:
.
Жылу алмастырғыштың тиімділігі
Жылу алмастырғыштағы процестің тиімділігі коэффициентпен бағаланады пайдалы әрекет η , суық сұйықтықты қыздыру үшін қолданылатын ыстық сұйықтықтың жылу үлесін сипаттайтын:
Қайда Q 1- салқын сұйықтық сіңіретін жылу мөлшері;
Q pacn. -ыстық сұйықтықтың қол жетімді жылу мөлшері.
Жылу алмастырғыштар үшін көліктерҚұрылғылардың салмағы мен өлшемдік сипаттамалары маңызды. Жылу алмастырғыштың ықшам дизайнын бағалауға болады меншікті қыздыру беті β, бұл аудан жұмыс беті, аппарат көлемінің бірлігіне: β соғу = F құл /V салқын . .
Жылу алмастырғыштың тиімділігі бағаланатын салқындату бетінің жобалық құрылымына байланысты финнинг коэффициенті ξ оп.= F салқын/F сұйықтық, Қайда F салқын- ауамен салқындатылатын бетінің ауданы; F сұйықтық- сумен жуылған салқындату бетінің ауданы.
Салқындатқыштың түрін, оның термофизикалық қасиеттерін, құнын, қабырғаның коррозияға ұшырау мүмкіндігін және т.б. ескеру керек, мысалы, антифризді немесе суды таңдағанда, антифризді пайдалану ыңғайлы болған кезде есте сақтау керек. төмен температурамұздату), ол төменірек термофизикалық қасиеттерісуға қарағанда жылу алмастырғыштың (радиатордың) тиімділігін төмендетеді.
Жылу алмастырғыштардың ықшамдылығын арттыру және салмағын азайту үшін, әртүрлі құралдаржылу алмасудың күшеюі.
Тиімді емжылуалмастырғыштың ықшамдылығын арттыру оның беттерінде пластиналарда да, құбырларда да қолдануға болатын қанаттар орнату болып табылады. жылу алмастырғыштар. Суретте. 17, Ажалпақ үздіксіз қанаттары бар пластиналық жылу алмастырғышты көрсетеді және күріш. 17, б- сопақша қиманың қанатты түтіктері бар жылу алмастырғыш.
Қанаттар әдетте мыс немесе алюминий жұқа парақтардан жасалған және негізгі бетке сенімді дәнекерленген. Олар тегіс немесе ойық болуы мүмкін. Қанаттар жеке тақталар түрінде жасалуы мүмкін, олар плиталық жылу алмастырғыштың арнасында шахмат немесе дәліз үлгісінде орналасқан. .
17-сурет. Жалпақ үздіксіз қанаттары бар пластиналы жылу алмастырғыштың фрагменттері (а) және қанатты сопақ түтіктері бар жылу алмастырғыштың (б).
Қазіргі уақытта құбырлы-пластиналық және құбырлы-таспалы радиатор конструкциялары автомобиль қозғалтқыштары үшін кеңінен қолданылады (18-сурет).
18-сурет. Радиатор салқындату торының өзектері:
А– құбырлы-пластиналық; б– құбырлы таспа.
Құбырлы пластиналы радиаторлардың салқындатқыш торларын жасауда түтіктер (қалыңдығы 0,15 дейін алюминий қорытпасынан, жез мыстан L-68 немесе L-90 жасалған тігіс немесе жіксіз) пайдаланылады. мм) (Cурет 19). Түтікшелермен бірдей материалдан финиш тақталары тегіс немесе толқынды түрде жасалады. Құбырлы-таспалы құрылымдарда таспа қалыңдығы 0,05...0,1 М-3 мыстан жасалған. мм.
IN құбырлы радиаторларсалқындату түтіктері салқындатқыш ауа ағынына қатысты қатарда, шахмат тақтасында немесе бұрышта шахмат түрінде орналасуы мүмкін (Cурет 20).
19-сурет. Радиатор түтіктері:
А– дәнекерленген мыс; б– алюминий қорытпасынан дәнекерленген.
20-сурет. Түтікшелі радиатор торларының салқындатқыш элементтері:
А– түтіктердің қатарын орналастыру; б– шахматты орналастыру; В– ауа ағынының бұрышында бірдей; Г– майысқан ойықтары бар салқындату тақтасы.
Құбырлы жолақты радиаторларда (21-сурет) салқындатқыш түтіктер конструкциясы бойынша құбырлы пластиналы радиаторларда қолданылатын құбырлардан іс жүзінде айырмашылығы жоқ, бірақ олар тек қатарда орналасқан. Турбуленттілік арттыру үшін ауа шығынынемесе пішінді штамптау таспаларда орындалады (Cурет 21, б) немесе иілген кесектер.
Қазіргі заманғы автомобиль жылу алмастырғыштарының ықшам дизайны, бағаланған меншікті қыздыру бетінің β соққысы, 440…850 сәйкес келеді м 2 / м 3. Бұл жылу алмастырғыштар үшін фин коэффициенті шегінде өзгереді: ξ немесе.= 5…11,5.
21-сурет. Құбырлы жолақты радиатордың элементтері:
А- радиатордың салқындату торы; б– фигуралық штамптаумен салқындатқыш таспа; 1 – салқындату таспасы; 2 – сұйық салқындату түтігі.
Мысал. Жылу алмастырғышта су эквиваленті бар сұйықтық W 1= 116 Вт/градбастап салқындайды t" 1= 120°C дейін t"" 1= 50°С температурадағы су t" 2= 10°С, ол үшін W 2= 584 Вт/град. Бірлескен және қарсы ағын схемалары үшін қажетті қыздыру бетін анықтаңыз, егер жылу беру коэффициенті к= 2336 Вт/(м 2 градус).
Судың соңғы температурасы тәуелділікті ескере отырып (45).
Жылу алмастырғыштар қазіргі заманғы климаттық бақылау жабдығының ажырамас бөлігі болып табылады, ол, мүмкін, жылу алмасу элементтерінің максималды санын қамтиды. Кез келген дерлік аппаратта, механизмде, кез келген өндірісте жылу энергиясын босату немесе сіңірумен байланысты процестер жүреді. Салқындатқыш радиаторлар түріндегі жылу алмастырғыштар әрбір автомобильде, соның ішінде кездеседі тұрмыстық кондиционерлержәне жылытқыштар; Жылу алмастырғыш - ескі тұрмыстық қазандық. Көптеген технологиялық операциялардың тиімділігі және жабдықтың өнімділігі жылуды жылдам жеткізуге немесе жоюға байланысты.
Жылу беру мәселесі
Энергия қуатының және өндіріс көлемінің өсуіне байланысты пайдаланылатын жылу алмастырғыштардың салмағы мен өлшемдері барған сайын артып келеді, оларды өндіруге көп қаражат пен материалдарды қажет етеді. Жылуалмастырғыш жабдықтарды жасаушы көптеген инженерлер жылу алмастырғыштардың өлшемдері мен салмағын азайту және олардың жұмыс тиімділігін арттыру мәселесімен айналысады.
Жылу алмастырғыштардың конструкциясы да күрделене түсуде. Процесті күшейту үшін жылу алмастырғыштар көбірек пайдаланады күрделі тізбектер. Мысалы, турбулаторлар пайдаланылады, бұрандалы кірістірулерді, арналарды қолданатын құбырларда ағынды айналдырады күрделі пішін, кіре берісте немесе бүкіл құбыр бойында орналасқан қалақшалар. Жылу алмасу тиімділігін арттыру үшін сұйықтық тамшылары немесе бөлшектер, және газ көпіршіктері сұйықтық ағынына. Процесстерді күшейту үшін олар сұйықтыққа электростатикалық немесе ультрадыбыстық өрістермен әсер етеді, діріл мен акустикалық резонансты пайдаланады.
Жылу алмастырғыштардың түрлері
Жұмыс принципіне сәйкесЖылу алмастырғыштар үш негізгі түрге бөлінеді: рекуперативті, регенеративті және араластырғыш.
IN регенеративтіЖылу алмастырғыштарда жылу беру қатты бөлгіш қабырға (әдетте металл) арқылы жүреді. Содан кейін салқындатқыш пен жылу қабылдағыш араласпайды немесе байланыспайды, тек жылу алмастырғыштың қабырғасы арқылы байланысады. Бұл барлық жерде қолданылатын мұндай құрылғылардың ең көп таралған түрі. Салқындатқыш сұйықтық, мысалы, жылытқыштың катушкасы болуы мүмкін электр қазандығы, ал қабырғаның күрделі қырлы беті болуы мүмкін.
Регенеративтіжылу алмастырғыштар күрделірек алгоритм бойынша жұмыс істейді. Мұнда алдымен қызған салқындатқыштың жылуы бөлінеді қатты денесаптамалар, содан кейін суық. Бұл жағдайда салқындатқыштар саптаманы дәйекті түрде жуады, оны қыздырады және салқындатады. Мысалы, өнеркәсіпте алдымен қыздырылған сұйықтықтан жылуды алатын, содан кейін оны циклден өшіретін ауаға шығаратын қуатты қалпына келтіретін жылу алмастырғыштар қолданылады.
IN араластыруЖылу алмастырғыштарда салқындатқыш пен жылу қабылдағыш арасында тікелей байланыс бар. Араластырғыш жылу алмастырғыштар заттар араласқаннан кейін оңай бөлінетін (мысалы, су жылу береді және оны ауа қабылдайды) немесе заттарды араластыруға болатын кезде (мысалы, су мен бу) қолданылады. Мұндай жылу алмастырғыштар, мысалы, жылу электр станцияларында (салқындату мұнараларында) қолданылады.
Құрылғы түрі бойыншажылуалмастырғыштар қыздыру беті құбырлардан тұратын (олар катушкаларға ұқсайды), қыздыру беттері тегіс және жылыту беті аппараттың қабырғаларымен түзілетін жылу алмастырғыштарға бөлінеді. Мұнда жабдықтың бірнеше кіші түрлері бар.
Құрал-жабдықтарға құбырлардан тұратын жылыту беті бар , сілтеме суға бататынжылу алмастырғыштар, онда жылу алмасу беті (катушкалар) сұйықтық, әдетте су немесе антифриз бар ыдысқа орналастырылады.
Суаружылу алмастырғыштар сырттан сумен суарылатын құбырлардан тұрады. Жылу қабылдағыш бұл жағдайдаауа болып табылады, ал су булану есебінен жылу беруді арттырады.
Жылу алмастырғыштар «құбырдағы құбыр»концентрлі орналасқан екі құбырдан тұрады, бір салқындатқыш арқылы ағады ішкі құбыр, ал екіншісі - екі құбыр арасындағы сақиналы кеңістік бойымен.
Кең таралған түтікұштары арнайы құбырлы торларда бекітілген құбырлар шоғырынан тұратын жылу алмастырғыштар. Түтік байламы жалпы қаптаманың ішінде орналасқан. Жұмыс жағдайында салқындатқыштың біреуі құбырлар арқылы қозғалады, ал екіншісі құбыр аралық кеңістікте (қаптама мен құбырлар арасында) қозғалады. Жылу алмастырғыштың бұл түрі ауыр өнеркәсіпте, мұнай өндіруде және мұнай өңдеуде жиі кездеседі.
Қолдану мүмкіндігі мен таралуы бойынша құбырлы жылу алмастырғыштар бүгінгі таңда танымал болғандармен бәсекелеседі пластинкалыжылу алмастырғыштар. Жылу алмастырғыштың бұл түріне сонымен қатар құрылғылар кіреді: құбырлардан бұралған, аппарат қабырғалары мен құбырлар арасында жылу алмасуы бар, қанатты құбырларды (ауамен салқындатылған жылу алмастырғыштар) пайдаланады.
Жылу алмастырғыштарға жалпақ элементтерден тұратын қыздыру беті бар , сілтеме пластинкалыЖәне спираль. Олардың қолдануы соңғы жылдарпрактикалық және жоғары арқасында кеңейеді Тиімділікжетуі мүмкін 60 % .
Оның ішінде жылу алмастырғыштар аппараттың қабырғалары пайда болған қыздыру бетімен , енгізілген реакторлар, сыртында орналасқан жылыту батареялары. Бұл жағдайда жылу реактордың «курткасын» қоршап тұрған катушкаға түседі (немесе шығарылады).
Сонымен қатар, олар қолданылатын жылу алмастырғыштардың ішкі түрлері бар әртүрлі түрлерісұйықтықтар, сондай-ақ әртүрлі орналасқан салқындатқыштар біріктіру күйлері. Қайнау температурасы төмен сұйықтықтарды пайдалану жылу беруді және жылуды кетіретін жабдықтың тиімділігін арттырады. Мұндай жылу алмастырғыштар жиі аталады буланғыш, немесе екі фазалы.
Жылу алмастырғыштың параметрлері
Жылу алмастырғыштың ең көп таралған түрі болғандықтан регенеративті, олар негізінен құрылыс және жақсарту кезінде инженерлік жабдықтарда қолданылады. Құрылғы түрі бойынша бөлу әсіресе рекуперативті жылу алмастырғыштарға қатысты - мамандар олардың мүмкіндіктерін барынша зерттеді және нарықта кең ассортимент ұсынылған. жылу алмастырғыш жабдықтаросы түрдегі.
Рекуперативті жылу алмастырғыштар келесі параметрлермен сипатталады: жылу алмасу бетінің өлшемі; салқындатқыштар арасындағы температура айырмашылығы 1 ° C болатын 1 м2 жылу алмасу беті арқылы берілетін жылу мөлшерін бағалау жылу беру коэффициенті (бұл коэффициент салқындатқыштардың түріне, олардың параметрлеріне және қозғалыс жылдамдығына байланысты). Бұл параметрлер жылу беру қажеттілігімен анықталады және жылу алмастырғыштың сипаттамаларын белгілейді: жылу алмастырғыш жұмыс істейтін қысым мен температура (әдетте жоғары температураларЖәне жоғары қан қысымыне талап етеді қатаң талаптарматериалдар мен тігістердің беріктігіне); жылу алмастырғыш беті (бұл жылу алмастырғыштың өнімділігін есептеуге және оны нақты сұраныспен байланыстыруға мүмкіндік береді); құрылымдық материал (құрылымның сенімділігін және жылу беру тиімділігін анықтау); температуралық кернеулердің болуы (және олардың орнын толтыру қажеттілігі). Бұл кернеулер жылу алмастырғыштың әртүрлі бөліктері біркелкі емес қыздырылғанда пайда болады, бұл негізінен ірі өнеркәсіптік жылу алмастырғыштарда байқалады және ерекше назар аударудизайнға, материалдарға және компенсациялық элементтерге.
Танымал жылу алмастырғыштар және олардың қолданылуы
Жылу алмастырғыштар қазандарда, сұйық салқындату қондырғыларында (салқындатқыштарда), кондиционерлерде және рекуператорларда пайдаланылады, олар қазірдің өзінде қыздырылған ауаның жылуын жаңа желдету ағынына береді. Регенеративті жылу алмасу климаттық жүйенің тиімділігін арттыруға, жылу шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.
Жылуалмастырғышты пайдаланудың тағы бір мысалы эффектке негізделген жүйелер болып табылады жылу сорғысы. Бұл жағдайда жылу жылу алмастырғыштар мен ішкі су тізбегі арқылы ғимараттың қажетті бөлігіне беріледі. Ұқсас әсер салқындатқыш-желдеткіш катушкалар жүйесінде қолданылады және «салқындатқышты айналып өту» деп аталады - қоршаған орта температурасы жеткілікті төмен болған жағдайда, жылу салқындатқыш-желдеткіш катушкалар жүйесінің салқындату мұнарасының салқындатқыш суынан алынады.
Жылу сорғы жүйелері, сондай-ақ резервуарларды пайдалануды қамтиды және жер асты сулары. Жылу алмастырғышты пайдаланып, мұндай жүйені сәйкес ұйымдастыруға болады тұйық контур: резервуардағы су жылуды жылу алмастырғыш арқылы контурдың дайындалған тұзсыздандырылған суына береді. Бұл тәсіл байланысты проблемаларды болдырмайды ерте қартаюжәне ғимарат ішіндегі құбырдың бітелуі.
IN соңғы уақыттаВ климаттық жүйелерПластиналық жылу алмастырғыштар жиі қолданылады
Жоғарыда айтылғандай, олар алады аз орынсағ үлкенірек аумақжылу беру, практикалық және тиімдірек. Сарапшылардың айтуынша, пайдалану пластиналы жылу алмастырғыштаріс жүзінде көптеген артықшылықтар береді. Авторы сараптамалық бағалаулар, құбырлы жылу алмастырғыштарды пластиналық жылу алмастырғыштармен ауыстыру әртүрлі жағдайларда жұмыс тиімділігін арттыруы мүмкін20-30%-ға.Көптеген жылу алмастырғыштар үшін негізгі құрылыс материалыЛегирленген болат немесе мыс қолданылады. Дәнекер ретінде мыс немесе одан да төзімді никель бар материалдар қолданылады. Мұндай пластиналық жылу алмастырғыштар үшін қысым диапазоны 185 ° C дейінгі температурада 31 барға жетеді.
Пластиналық жылу алмастырғыш әдетте салқындатқыш бір-біріне бекітілген пластиналар арасында жазықтықта айналатын элемент болып табылады. Пластиналарда салқындатқыштың қозғалысы үшін арналар жасалады, содан кейін олар біріктіріледі немесе басқа жолмен бекітіледі. Мұндай жылу алмастырғыштың пластиналарының қалыңдығы әдетте миллиметрдің оннан бірнеше бөлігін құрайды (0,3-0,8 мм). Пластиналардың жалпы ауданы әртүрлі болуы мүмкін. Сонымен қатар, пайдаланушының өзі жылу алмастырғышқа қосымша тақталарды енгізу немесе одан алып тастау арқылы тиімді жылу алмасу аймағын өзгерте алады.
Айта кету керек, бұл жерде жылу алмастырғыштардың физикалық параметрлері - салмақ, өлшем. Пластиналық жылу алмастырғыштар үшін бұл плиталардың ауданы, ал инженерлердің мақсаты - жалпы көлемді мүмкіндігінше азайту. жылу алмасу жүйесі, оның өнімділігін арттыру. Осы мақсатта жылу алмастырғыштар біріктіріледі әртүрлі жолдармен, олардың арасындағы қашықтықты және ішіндегі сұйықтықтардың қозғалыс жылдамдығын жазу.
Жылу алмастырғышқа техникалық қызмет көрсету
Кеңсе болсын, кез келген бөлмеде жайлы климат көппәтерлі тұрғын үйнемесе коттедж, жұмыс тиімділігі мен адамдардың өмір сүру жайлылығына әсер етеді. Сондықтан кез келген дерлік климаттық бақылау (жылыту, ауаны баптау) жабдықтары жиі тәулік бойы жұмыс істейді.
Техникалық қызмет көрсету кезінде әртүрлі түрлеріжылу алмастырғыштар өздеріне әртүрлі назар аударуды талап етеді. Кез келген жабдық сияқты, ол қажет мерзімді тексерулержәне жылу алмастырғыштардың тұрақтылығын бақылау. Жылу алмастырғышты қамтитын жүйенің параметрлерінің (мысалы, шығыс температураларының) өзгеруі оның тиімділігінің төмендеуін көрсетуі мүмкін.
Бұл жағдайда жылу алмасу беттерінің күйін тексеру қажет. Ең алдымен, сумен байланыста болатын беттерді бақылау керек. Кәдімгі, дайын емес суды пайдаланған жағдайда тұздар құбырлар мен пластиналық жылу алмастырғыштардың қабырғаларына шөгіп, құбырлардың көлденең қимасын азайтады және қабырғалардың жылу өткізгіштігін төмендетеді. Егер құбырлы жылу алмастырғыштар үшін 0,05-0,1 м масштабты қабат жеткілікті қалыпты болса, онда пластиналық жылу алмастырғыштар үшін бұл көрсеткіш өте маңызды - олар өте кішкентай көлденең қимасы бар арналармен жабдықталған. Сондықтан, тіпті ең аз тұзды шөгінділер мұндай жылу алмастырғыштардың термодинамикалық параметрлерін тез өзгертеді. Тиісінше, қашан туралы айтып отырмызПластиналардың сыртқы беттерін тазалауға келетін болсақ, бәрі қарапайым, бірақ ішкі арналарды тазалауға келгенде қиындықтар туындайды.
Бұл мәселелерді шешу үшін әртүрлі әдістер қолданылады. Бастапқыда, тек химиялық әдістер— жылу алмастырғышқа беріледі арнайы қосылыстар. Ұқсас әдістазалау қазірдің өзінде кеңінен қолданылады, бірақ ол кейбір жағдайларда пайда болатын кремний шөгінділерімен күресуге мүмкіндік бермейді. Біраз уақыт бұл мәселе шешілмеді, бірақ соңғы уақытта ол танымал бола бастады ультрадыбыстық әдісқұбырлар мен жылу алмастырғыштардың арналарын қорғау: ультрадыбыстық шкаланың пайда болу жылдамдығын төмендетуі мүмкін, ал кейбір жағдайларда тіпті шөгінділердің пайда болуынсыз жабдықтың жұмысын қамтамасыз етеді.
Дегенмен, пластиналық жылу алмастырғыштарды қорғаушылар мұндай ластану жабдықта айналатын салқындатқыш ағындарының жоғары турбуленттілігіне байланысты өте баяу жүреді деп санайды. Бұл турбуленттілік жылу алмастырғыш пластиналардағы гофрге және олардың тегістігіне байланысты. Өндірушілер жиі плиталар жылу беруді жақсарту және турбуленттілік арттыру үшін арнайы жылтыратылған деп мәлімдейді. Жылу алмастырғыштарға қызмет көрсетуге байланысты жұмыстардың тағы бір түрі сыртқы қондырғыларды жанасуда тазалау болып табылады атмосфералық ауа. Бұл жерде беттік тотығу негізгі рөл атқармайды: механикалық ластану; сыртқы блокшаңмен, терек мамығымен, жапырақтармен және басқа қоқыстармен бітеліп қалады. Нәтижесінде жылу алмастырғыш іс жүзінде ауаның өтуін тоқтатады, жылуды шығару бұзылады, компрессор қызып кете бастайды және жиі істен шығады. Сондықтан жылына кемінде бір рет сыртқы жылу алмастырғыш қондырғыларды профилактикалық тексеру мен тазалауды жүргізу қажет.
Тиісті техникалық қызмет көрсету кезінде жоғары сапалы жылу алмастырғыш жөндеусіз 18-20 жыл қызмет етеді. Климаттық бақылау жабдығы үшін бұл өте маңызды қызмет мерзімі, содан кейін ол әдетте қажет толық ауыстыру. Өнеркәсіптік жылу алмастырғыштар әрдайым дерлік қалпына келтіру процедурасына ұшырауы мүмкін, оларды күрделі жөндеуден кейін жұмысқа қайтарады.
А.Г. Андреев, П.А. Панфил, «Ринг» ЖШС, Мәскеу
Соңғы жылдары жылу энергетикасында пластиналы жылу алмастырғыштар барған сайын кең таралған. Шағын өлшемдері бар жоғары тиімділік жылу алмастырғыштың бұл түрін ең перспективалылардың бірі етеді. Қыздырылған судың жоғары жылдамдығы және оның ағынының құйынды сипаты пластиналық жылу алмастырғыштардың тиімділігін арттыруға әкеледі және сонымен бірге олардың жылу алмасу беттерінің ластануын болдырмайды. Дегенмен, көлденең қимасы аз сумен жабдықтау арналары олардағы масштабтың пайда болу әсеріне көбірек ұшырайды. Тіпті елеусіз, құбырлы жылытқыштар тұрғысынан, қалыңдығы 0,05-0,1 мм шөгінділер қабаты пластиналық жылу алмастырғыштардың тиімділігінің айтарлықтай төмендеуіне әкеледі.
Жылу алмасу беттерін қақтан қорғауды қамтамасыз ету әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылады, олардың арасында қақтың пайда болуын болдырмаудың ультрадыбыстық технологиясы ерекшеленеді. Бұл осыған байланысты бұл технология, басқалардың бірқатарынан айырмашылығы, су бағанасында қақ түзілу процестеріне де, оның жылу алмасу бетіне шөгуіне де, шөгінділердің қазірдің өзінде қалыптасқан қабатына да әсер ететін бірнеше механизмдерді бірден пайдалануға мүмкіндік береді. Ультрадыбыстық технология шкаланың қалыптасу жылдамдығын айтарлықтай төмендете алады, ал кейбір жағдайларда жылу алмасу жабдығының масштабсыз жұмысын қамтамасыз етеді.
Пластиналық жылу алмастырғыштар қыздырылған су жағында бетті химиялық тазалауды пайдаланады. Жол химиялық тазалауқазіргі уақытта дәнекерленген жылу алмастырғыштар үшін оңтайлы болып табылады, бірақ кейбір жағдайларда олар кремний шөгінділерімен ластанған, олардың болуы химиялық тазалауды айтарлықтай қиындатады. Жылу суы жағынан жылу алмастырғыштардың ластануы да тіркелді. Ультрадыбыстық технология жылу алмасу бетін әртүрлі шығу тегі шөгінділерден қорғауға мүмкіндік береді, ал жылу алмастырғыштың бүкіл құрылымында иілу тербелістерінің қозуы қыздыру су жағында, сондай-ақ қыздырылған жағында шөгінділердің пайда болуына жол бермейді.
Біздің ұйым пластиналық жылу алмастырғыштарды акустикалық қаққа қарсы құрылғылармен (AUD) жабдықтау бойынша бірқатар жұмыстар жүргізді.
Зерттеу жағдайлары
Пісіру пластиналы жылу алмастырғыштардың жұмыс тиімділігін зерттеу DHW жүйелері«Кольцо» жауапкершілігі шектеулі серіктестігі шығарған Acoustic-T сериялы акустикалық масштабтағы құрылғылармен жабдықталған кезде, ол 2001 жылдың сәуір айынан бастап «Мосгортепло» мемлекеттік унитарлық кәсіпорнының жылу пункттерінде жүргізілді. Үш жылыту пункті қақтан қорғайтын құрылғылармен жабдықталды. Қаққа қарсы құрылғымен жабдықталған әрбір жылыту нүктесінде екі пластиналық жылу алмастырғыш бар ( екі кезеңдік схема DHW жүйелері), олардың әрқайсысында екі арналы APU «Acoustic-T2» ультрадыбыстық эмитент орнатылған (1-сурет).
Қақпаққа қарсы құрылғылардың жұмысының нәтижелерін бағалау үшін ол болды қолданылатын әдіссалыстыру, онда орнатылған қаққа қарсы құрылғылары бар жылу алмастырғыштардың параметрлері АПУ-мен жабдықталмаған жылу алмастырғыштардың параметрлерімен салыстырылды. «Мосгортепло» мемлекеттік унитарлық кәсіпорнының мамандары қосымша 6 бақылау жылыту пунктін (ТП) таңдап алып, үш түрлі жылу трассасында орналасқан үш ТП-ның үш кешенін құрды, олардың әрқайсысында бір жылу пункті қақтан қорғау құрылғысымен жабдықталған. .
Ультрадыбыстық (АҚШ) эмитенттерді бекіту әдісі олар тудыратын ультрадыбыстық энергияның бір бөлігі жылу алмасу бетіне таралатын, ал оның бір бөлігі қыздырылған судың қалыңдығына бағытталып, бүкіл ішкі бөлікке таралатын етіп таңдалды. жылу алмастырғыштың көлемі. Жылу алмасу беті бойымен таралатын ультрадыбыстық тербелістерді қоздыру тек жаңадан пайда болған қақтардың тұнбасын болдырмау үшін ғана емес, сонымен қатар қаққа қарсы құрылғыларды орнату алдында пайда болуы мүмкін шөгінділер қабатын жою үшін қажет болды. Біздің нәтижелер бұрынғы жұмыстарпластинадағы жылу алмастырғыштармен жылу алмастырғыштың жылу беру коэффициентінің жоғарылауы қаққа қарсы құрылғының бірнеше апталық жұмысынан кейін байқалады. Бұл нәтижені тексеру үшін орнатылған қаққа қарсы құрылғылардың бірі бір ай үздіксіз жұмыс істегеннен кейін өшірілді. Осы жылу пункттері кешенінің жылу алмастырғыш жабдығының жұмыс параметрлері бақылаудың барлық кезеңінде жазылуын жалғастырды.
Барлық тоғыз жылу пункті жылытылған судың температурасын берілген деңгейде ұстап тұру үшін жылуды есепке алу аспаптарымен және автоматикамен жабдықталған. Жылу шығыны, желілік суды тұтыну және әрбір ТП кірісіндегі/шығысындағы желілік су арасындағы температура айырмашылығы туралы деректер жазылды. Біз сондай-ақ желілік және қыздырылған су арасындағы қысым айырмашылығын жазып, лайнер журналынан мерзімді үзінділер жасадық.
Негізгі нәтижелер
кезінде жылыту маусымыжылу және ыстық сумен жабдықтау жүйелеріндегі желілік суды тұтыну және жылу мөлшері туралы деректерді бөлуді жүзеге асыру қиын болып көрінеді, сондықтан салыстырмалы талдаужұмыс DHW жылу алмастырғыштарыжылы тіркелген желінің және жылытылған судың параметрлеріне негізделген жазғы кезең.
Жылуалмастырғыштардың ПӘК сипаттамаларының бірі жылу алмастырғыштың кіріс/шығуындағы желілік судың ∆T температурасының айырмашылығы болып табылады. Суретте. 2-суретте бақыланатын қыздыру нүктелеріндегі желілік судың ∆T температуралық айырмасының өзгерістерінің сипаттамалық графиктері көрсетілген. Барлық үш кешендерде масштабтан қорғау құрылғыларымен жабдықталған ТП-да ∆ T мәні басқару ТП-дегі мәндерінен жоғары. Алынған нәтиже қаққа қарсы құрылғылары бар жылу алмастырғыштардың жұмыс тиімділігі АПУ-мен жабдықталмаған жылу алмастырғыштардың ПӘК жоғары екенін көрсетеді, алайда, бұл айырмашылықАПУ жұмысының салдары болып табылады, бұл анық емес. Бір мәнді нәтиже алу үшін өткен жылдың сәйкес кезеңіндегі жылу пункттерінің жұмысы туралы мәліметтер сұралды, олар бір жылу стансасы кешені бойынша ұсынылған. Алынған мәліметтерді өңдеу 2000 жылдың сәуір-тамыз айларында барлық ТП-да желілік судың температура айырмашылығының ауытқуы бір орташа мәннің айналасында болатынын көрсетті, оның ауытқуын қыздырылған суды тәуліктік тұтынудағы айырмашылықтармен түсіндіруге болады. Ағымдағы жылдың сәуір-тамыз айларындағы сол ТП-да ∆T өзгеруі басқа сипатқа ие - масштабтан қорғау құрылғысымен жабдықталған ТП-дағы ∆T мәндері желі температурасының айырмашылығынан айтарлықтай жоғары. APU-мен жабдықталмаған жылыту нүктелеріндегі су. Сонымен қатар, бұл айырмашылыққа негізінен қақпен қарсы құрылғыларсыз ТП-да ∆T төмендеуіне байланысты қол жеткізілді. шамалы өсу∆T автоматты басқару блогын орнатқаннан кейін жылыту нүктесіндегі өткен жылғы мәндерге қатысты. ЖТҚ-мен жабдықталған жылыту пунктіндегі желілік су температурасының ∆T айырмашылығының 2001 жылдың жазындағы бақылау ТП-ларындағы мәнінен орташа асып кетуі 5 °C құрайды.
Алынған мәліметтерді салыстыру ∆T беретін судың температура айырмашылығының жоғарылауы қақтан қорғау құрылғыларының жұмысының салдары екенін дәлелдеуге мүмкіндік береді. Бір жылу магистралінде орналасқан жылу нүктелерінің кірісіндегі желілік судың температуралық мәндері жақын. Қақтануға қарсы құрылғылармен жабдықталған ТП-да ∆T салыстырмалы артуы акустикалық қаққа қарсы құрылғылармен жабдықталған пластиналық жылу алмастырғыштарда салқындатқышты пайдалану тиімділігінің жоғарылауын көрсетеді.
Жылу алмастырғыштардың тиімділігін сипаттайтын тағы бір параметр желілік судың меншікті шығыны болып табылады. Ыстық сумен жабдықтау жүйесінің жұмысын бағалау үшін жаз мезгілінде де желілік судың үлестік шығынына бақылау жүргізілді. Суретте. 3-суретте бір ТП кешеніндегі желілік суды тұтынудың өзгеру графиктері көрсетілген.
Акустикалық қаққа қарсы құрылғылармен жабдықталған барлық жылыту пункттерінде жазда желілік судың үлестік шығыны бақылауға қарағанда аз. Естеріңізге сала кетейік, екі ТП-да бір ай бойы үздіксіз жұмыс істегеннен кейін бір ТП-да қақтан қорғау құрылғысы 2001 жылдың мамырында өшірілді. Алғашқы екі ТП-да салқындатқыш сұйықтықтың орташа айлық меншікті шығыны 2001 жылдың қарашасына дейін бақылау жылыту нүктелеріндегі шығыннан 2-6 н/Гкал төмен (орталық жылыту жүйесі қыркүйек айының соңында қосылды); үшінші ТП-дағы жылу алмастырғыштардың жұмыс сипаттамаларын бөлек қарастыру қажет. Суретте. 4 орташа айлық өзгерістер графиктерін көрсетеді ерекше тұтынужылу пункттерінің осы кешеніндегі салқындатқыш.
Жоғарыда келтірілген график АПУ-мен жабдықталған ТП-дағы салқындатқыш сұйықтықтың меншікті шығыны 2001 жылдың тамызына дейін басқару ТП-дағы шығыннан 3-5 тонна/Гкал төмен екенін анық көрсетеді. пластинадағы жылу алмастырғыш қаққа қарсы құрылғыны өшіргеннен кейін екі, екі жарым айдан кейін ғана пайда болды. Желілік су ∆T температура айырмашылығының орташа айлық мәндерін қарастыру растайды бұл нәтиже- АПУ-мен жабдықталған жылыту нүктесіндегі ∆T-ның бақылау ТП-дегі сәйкес ∆T мәндерінен асып кетуі 2001 жылдың тамызына дейін сақталады.
Желілік судың шығынын азайту туралы алынған мәліметтер, ағынның жылдамдығына және бақылау ТП-да ∆Т-ға қатысты қаққа қарсы құрылғылармен жабдықталған жылу пункттеріндегі желілік судың температура айырмашылығын бір мезгілде жоғарылату ЖҚҚ тиімділігін көрсетеді. Алынған нәтижелердің дәйектілігі бұл тұжырымды растайды.
Жылу алмасу жабдығының кіріс/шығысында қыздырылған судың қысым айырмашылығы да оның жұмыс тиімділігінің сипаттамасы болып табылады. Қысымның төмендеуінің жазылған мәндерін өңдеу жүзеге асырылды, алайда пайдаланылған су қысымын өлшейтін аспаптардың дәлдік класы АПУ орнатқанға дейін және орнатқаннан кейін қыздырылған судың қысымының төмендеуінің өзгеруін анықтауға мүмкіндік бермеді және жоқ. қыздырылған судың қысымының төмендеуінде және бақылау ТП-да өзгерістер анықталды.
Қорытындылар
Тіркелген деректерді өңдеу қаққа қарсы құрылғылармен және басқару жылу алмастырғыштармен жабдықталған жылу алмастырғыштардың жұмыс параметрлерінде келесі өзгерістерді анықтады:
Жазда желі суының температурасының айырмашылығы әрқайсысының кіріс/шығысында ∆T жылыту нүктесі, автоматты басқару жүйесімен жабдықталған, сол жылу трассасында орналасқан басқару ТП-да ∆Т жоғары
Автоматты басқару жүйесімен жабдықталған жылу пункттерінде орталықтандырылған жылу жүйесін өшіргеннен кейін желілік судың үлестік шығынының төмендеу қарқыны бақылауға қарағанда жоғары.
Өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда автоматты басқару жүйесімен жабдықталған ТП-да желілік судың үлестік шығынының азаюы және басқару ТП-да желілік судың шығынының артуы байқалды.
Су қысымын өлшейтін құралдардың дәлдік класы қақтан қорғау құрылғыларын орнатқанға дейін және орнатқаннан кейін қыздырылған судың қысымының төмендеуін анықтауға мүмкіндік бермеді.
Автоматты басқару қондырғыларымен жабдықталған жылу пункттерінде орнатылған жылу алмастырғыштар басқаруға қарағанда салқындату сұйықтығының әрбір тоннасында болатын жылудың үлкен бөлігін қабылдайды.
Алынған нәтижелер келесі қорытындыларды жасауға мүмкіндік береді: «Кольцо» ЖШС шығарған Acoustic-T2 сериялы акустикалық масштабтағы құрылғыларды орнату және тіпті қысқа мерзімді, 1-3 ай ішінде олардың үздіксіз жұмыс істеуі:
Салқындатқыш сұйықтықтың меншікті шығынын азайту.
Жылу алмастырғыштың кіріс/шығуындағы желілік судың температурасының айырмашылығын арттыру
Салқындатқышты пайдалану тиімділігін арттыру
Акустикалық қаққа қарсы құрылғыларды қолдану тиімділігінің сандық көрсеткіштерін алу үшін жабдықталған автоматты басқару қондырғылары мен басқару қыздыру пункттерінің жұмыс параметрлерін ұзағырақ бақылау қажет, температураның, қысымның және ағын жылдамдығының лездік мәндерін кезеңді түрде өлшеу қажет. Жылу беру коэффициенттерін тікелей анықтау үшін ТП-да орнатылған әрбір жылу алмастырғыштағы жылыту және жылытылатын су.
Дегенмен, аз энергияны қажет ететін қолданбаларда акустикалық масштабтауға қарсы құрылғыларды пайдалану тәжірибесі олардың жұмысының тиімділігінің сандық бағасын алудың қиындығын көрсетеді. Жылыту нүктелеріндегі жылуды тұтынуды есепке алу аспаптарының жеткіліксіз жабдықталуы және қолданылатын өлшеу құралдарының үлкен қателігі ЖҚҚ тиімділігінің негізгі критерийі оның тазалауға арналған мәжбүрлі тоқтаулары арасындағы жылу алмастырғыш жабдығының жұмыс істеу ұзақтығы болып табылатындығына әкеледі. Жылу алмасу жабдығының тоқтаусыз жұмыс істеу мерзімін ұлғайту оның жұмысын жеңілдететіні сөзсіз экономикалық тиімділікБұл жағдайларда акустикалық масштабтан қорғау құрылғыларын пайдалану анық емес. Қақпаққа қарсы құрылғылармен жабдықталған кезде жылу алмастыру жабдығының тиімділігін нақты арттыруды растауға мүмкіндік беретін тәжірибелік материал негізінде зерттеулер жүргізу АПУ пайдаланудың орындылығын негіздейді.
Қақтардың пайда болуына жол бермеу үшін ультрадыбыстық технологияны енгізу арқылы жылу алмасу жабдығын депозитсіз күйде ұстау жылу мен энергияны нақты үнемдеуге әкелетін желілік суды тұтынуды арттыру қажеттілігін болдырмайды.
Күріш. 1. «Acoustic-T2» акустикалық қаққа қарсы құрылғымен жабдықталған жылыту станциясы.
Күріш. 2. 2001 жылғы мамырдан қыркүйекке дейінгі Трансформаторлық қосалқы станциялар кешеніндегі ΔT жеткізу суының температура айырмашылығының өзгеруі (1 қатар – қаққа қарсы құрылғымен жабдықталған трансформаторлық қосалқы станция).
Күріш. 3. 2001 жылдың наурызынан қарашасына дейін бір ТП кешенінде салқындатқыш сұйықтықтың меншікті шығынының өзгеруі.
Күріш. 4. Трансформаторлық қосалқы станциялар кешеніндегі салқындатқыш сұйықтықтың меншікті шығынының өзгеруі. APU 2001 жылдың мамырында өшірілді.
1-бет
Жылу алмастырғыштың тиімділігі жылу алмасу бетінің тазалық дәрежесіне байланысты.
Жылу алмастырғыштың тиімділігін арттыру үшін 7 сегментті түрдегі көлденең бөлімдер де қолданылады (X суретті қараңыз).
Мұнда көтерілген жылу алмастырғыштың тиімділігі туралы мәселені температура айырмашылығын және жылу процесін талдау кезінде ескеру қажеттілігімен байланыстыру қиын емес. жабық цикл. Идеал жылу алмастырғыш үшін (00 - 0, бұл t0 - v 0 кезінде мүмкін) мұндай қарастырудың қажеті жоқ екені анық.
Жылу алмастырғыштың тиімділігін арттыру тәсілі ретінде өнімнің ішінара рециркуляциясының мәні тәжірибеде дәлелденді.
Торлар арасындағы қашықтықтың оң ауытқуы S азайтады, бірақ түтік шоғырындағы түтіктер санын азайтады және жылу алмастырғыштың тиімділігін төмендетеді.
Сұйық сепаратор (57-сурет) аммиак жылу алмастырғыштарынан бумен тартылған сұйық тамшыларын бөлу үшін, сондай-ақ жылу алмастырғыштарды сұйық аммиакпен қамтамасыз ету үшін қолданылады, өйткені дроссельдік клапаннан кейін аммиактың тікелей түсуі тиімділіктің төмендеуіне әкеледі. жылуалмастырғыштың пайда болуына байланысты дроссельдеу кезінде пайда болатын будың айтарлықтай мөлшері.
Айналмалы пештерде цементті күйдіру кезінде жиналған шаңды қайтару жолында циклондық жылу алмастырғыштар кеңінен қолданылады. Көбінесе циклондар мен газ құбырларының жұмыс беттерінде қатты шаң шөгінділері пайда болады, нәтижесінде жылу алмастырғыштың ПӘК төмендейді, сорылатын газдың көлемі, шаңды газдардың шикізатпен жанасу беті және уақыты азаяды.
Өнімді рециркуляциялау арқылы жылу алмастырғыштың жылу жүктемесін арттыру мүмкіндігі абсолютті емес екенін есте ұстайық. Өнімнің жылу алмастырғыш арқылы қозғалу жылдамдығының жоғарылауы жылу беру коэффициентінің айтарлықтай жоғарылауымен бірге жүрсе де, соңғысы әрқашан бере алмайды. оң нәтижеқарама-қарсы әсерді тудыратын факторлардың әсерінен жылу алмастырғыштың тиімділігін арттыру тұрғысынан.
TSP алмастырғыштың қанағаттанарлық жұмысының бірінші критерийі жұмыс параметрлеріне қойылатын талаптарды орындау болып табылады: құрылғының қажетті қуаты қысымның төмендеуінің белгіленген шектеулерінде және шөгінділердің ұлғаюына қарамастан, бір профилактикалық қызметтен екіншісіне жұмыс істеу кезінде қамтамасыз етілуі керек. бетінде. Сондықтан өнімділік талаптары іс жүзінде орындала бермейді. Осы тұрғыдан алғанда, сандық бағалау үшін жеке құрылғылардың жұмысы туралы статистикалық деректер және олардың жұмыс тиімділігінің басқа өндірістік процестерге әсері туралы ақпарат тым аз. Демек, жобалаушы жылу алмастырғыштың жұмыс тиімділігінің басқа өндірістік процестерге әсерін ескере отырып, есептеу арқылы ақылға қонымды ықтималдықпен кепілдік беруі керек. сенімді жұмысаппарат.
Егер жылу алмастырғыш конденсаттың ішінара тасқынымен жұмыс істесе, конденсат ағынының жылдамдығын өзгерту арқылы бақылау әсерлерін жасауға болады. Бұл жылу алмастырғыштағы конденсат деңгейінің өзгеруіне әкеледі. Бұл жағдайда жылу алмасу беттері бір жағынан конденсациялық бу мен өнім, екінші жағынан конденсат пен өнім арасында қайта бөлінеді. Жылу алмасудың қарқындылығы, содан кейін жылу алмастырғыштың шығысындағы өнімнің температурасы өзгереді. Бұл жүйе бу мен конденсаттың жылуын толық пайдалану есебінен жылу алмастырғыштың тиімділігін 6 - 7% арттыруға мүмкіндік береді. Дегенмен, үлкен кідірістерге байланысты бұл жүйені өткір бұзылулар болмаған жағдайда ғана ұсынуға болады.
Беттер: 1