Расчет сетевых подогревателей. В данном дипломном проекте на блок предусматривается установка сетевых подогревателей верхнего сетевого и нижнего сетевого пластинчатого типа. В отличие от кожухотрубчатых, эти подогреватели имеют ряд преимуществ низкий недогрев 1 -1,5?С , меньшие габариты, удобство монтажа и ремонта.
Конструкция пластинчатого теплообменника содержит набор гофрированных пластин, изготовленных из коррозионно-стойкого материала, с каналами для двух жидкостей, участвующих в процессе теплообмена.
Пакет пластин размещен между опорной и прижимной плитами и закреплен стяжными болтами.
Каждая пластина снабжена прокладкой из термостойкой резины, уплотняющей соединение и направляющей различные потоки жидкостей в соответствующие каналы. Необходимое число пластин, их профиль и размер определяется в соответствии с расходами сред и их физико-химическими свойствами, температурной программой и допустимой потерей напора по горячей и холодной стороне.
Гофрированная поверхность пластин обеспечивает высокую степень турбулентности потоков и жесткость конструкции теплообменника.
Размещение патрубков для ввода и отвода сред возможно как на опорной, так и на прижимной плитах.
Пластины и прокладки изготавливают из материалов, стойких к обрабатываемой среде. Жидкости, участвующие в процессе теплопередачи, через патрубки вводятся в теплообменник.
Прокладки, установленные специальным образом, обеспечивают распределение жидкостей по соответствующим каналам, исключая возможность смешивания потоков.
Тип гофров на пластинах и конфигурацию канала выбирают в соответствии с требуемой величиной свободного прохода между пластинами, обеспечивая оптимальные условия процесса теплообмена.
Когда пластины сжаты вместе в наборе, отверстия в углах представляют собой продолжительные туннели или трубы, ведущие к среде от входов в набор пластин, где они размещаются в узких проходах между пластинами.
Из-за положения прокладок на пластинах и альтернативного размещения соседних пластин, оба теплоносителя входят в альтернативные проходы.
Например, горячий теплоноситель проходит между нечётными проходами, а холодный теплоноситель - между четными.
Таким образом, среды вступают в контакт через тонкую металлическую перегородку, а для улучшения теплообмена течение сред осуществляется противотоком.
Проходя через аппарат, горячая среда отдает определенное количество тепла тонкой перегородке, которая в свою очередь охлаждается холодной средой с противоположной стороны.
В результате, температура горячего теплоносителя снижается, а холодного - повышается.
Далее среды проходят подобные отверстия - туннели на другом конце пластин и выпускаются из теплообменника.
Произведем расчет площади теплообменной поверхности верхнего сетевого ВС и нижнего сетевого НС подогревателей.
Конструктивная схема и общий вид подогревателя изображены на рисунке 6 графической части. 2.19.1 Расчет верхнего сетевого подогревателя Тепловая нагрузка теплообменного аппарата, кДж 2.142 где - расход сетевой воды через подогреватель из расчета принципиальной тепловой схемы, кг с - энтальпия сетевой воды на выходе из ВС из расчета принципиальной тепловой схемы, кДж кг - энтальпия сетевой воды на входе в ВС из расчета принципиальной тепловой схемы, кДж кг Площадь поверхности теплообмена 2.143 где k 3000 - коэффициент теплопередачи среднелогарифмический температурный напор, ?С. 2.144 где и - большая и меньшая разница температур, ?С 2.145 2.146 По заводским данным выбираем теплообменник типа НН 43ТС - с характеристиками, указанными в таблице 2.5 Таблица 2.5 - Характеристики теплообменника Характеристики Численное значение Ширина теплообменного аппарата, мм 770 Высота теплообменного аппарата, мм 1503 Максимальная длина теплообменного аппарата, мм 1527 Вес, кг 1644-1824 Рабочее давление, МПа 1,0 Испытуемое давление, МПа 1,3 Максимальная температура, ?С 150 Количество пластин, шт. 137 - 189 Максимальная площадь теплообмена, 86,0 Толщина пластины, мм 0,6 Тип рифления пластин ТК, ТL Материал пластин нерж. сталь AISI 316 Материал прокладок резина EPDM Расположение патрубков на передней плите Диаметр присоединений, мм 200 Количество диаметр резьбовых стяжек 8 М36 Номинальный диапазон расходов, т ч 30 - 650 Номинальный диапазон мощностей, кВт 1000 - 20000 2.19.2 Расчет нижнего сетевого подогревателя Тепловая нагрузка теплообменного аппарата по формуле 2.142 , кДж, Большая разница температур по формуле 2.145 , ?С Меньшая разница температур по формуле 2.146 , ?С Среднелогарифмический температурный напор по формуле 2.144 , ?С Площадь поверхности теплообмена по формуле 2.143 По заводским данным выбираем теплообменник типа НН 43ТС - с характеристиками, указанными в таблице 2.6 Таблица 2.6 - Характеристики теплообменника Характеристики Численное значение Ширина теплообменного аппарата, мм 770 Высота теплообменного аппарата, мм 1503 Максимальная длина теплообменного аппарата, мм 1707 Вес, кг 1528-1630 Рабочее давление, МПа 1,6 Испытуемое давление, МПа 2,1 Максимальная температура, ?С 150 Количество пластин, шт. 196 - 231 Максимальная площадь теплообмена, 105,3 Толщина пластины, мм 0,6 Тип рифления пластин ТК, ТL Материал пластин нерж. сталь AISI 316 Материал прокладок резина EPDM Расположение патрубков на передней плите Диаметр присоединений, мм 200 Количество диаметр резьбовых стяжек 8 М36 Номинальный диапазон расходов, т ч 30 - 650 Номинальный диапазон мощностей, кВт 1000 - 20000 2.20