Своды правил по проектированию и строительству проектирование тепловых пунктов


Таблица 2 Техническая характеристика и основные параметры пластинчатых теплообменных аппаратов



бет10/13
Дата27.02.2016
өлшемі2.16 Mb.
#28668
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

Таблица 2

Техническая характеристика и основные параметры пластинчатых теплообменных аппаратов


Показатель

Тип пластины




0,3р

0,6р

0,5Пр

1

2

3

4

Тип аппарата

Разборный

Полуразборный

Расход теплоносителя (не более), м3

50

200

200

Номинальная площадь поверхности теплообме­на аппарата, м2, и исполнение на раме:

консольной (исполнение 1)


От 3 до 10


От 10 до 25




двухопорной (исполнение 2)

От 12,5 до 25

От 31,5 до 160

От 31,5 до 140

трехопорной с промежуточн-

ой плитой (испол­нение 3)





От 200 до 300

От 160 до 320

Расчетное давление, МПа (кгс/см2)

1(10)

1(10)

1,6(16)

2,5(25)


Габарит теплообменников, мм

650х400х1665

605х750х1800

2570х650х1860 (3500)


Таблица 3

Характеристики прокладок для пластин

Условное обозначе­ние прокладок

Марка материала и техничес­кие условия

Каучуковая основа

Температура рабочей среды, °С

0

Резина 359 (ТУ 38-1051023-89)

СКМС-30 и АРКМ-15 (бутадиенметилстироль-

ный каучук)



От -20 до + 80

1

Резина 4326-Г (ТУ- 38-1051023-89)

СКН-18 (бутадиеннитрильный кау­чук)

От -30 до +100

2

Резина 51-3042

(ТУ 38-1051023-89)



СКЭПТ (этиленпропилендиено-

вый каучук)



До 150

3

Резина 51-1481

(ТУ 38-1051023-89)



СКЭП (этиленпропилендиено-

вый каучук)



До 150

4

Резина ИРП-1225 (ТУ 38-1051023-89)

СКФ-32 и ИСКФ-26 (фторированный каучук)

От -30 до +200

Пример условного обозначения пластинча­того разборного теплообменного аппарата: теп­лообменник Р 0,6р-0,8-16-1К-01 — теплообмен­ник разборный (Р) с пластинками типа 0,6р, тол­щиной 0,8 мм, площадью поверхности теплооб­мена 16 м2, на консольной раме, в коррозионно-стойком исполнении, материал пластин и патруб­ков — сталь 12Х18Н10Т; материал прокладки — теплостойкая резина 359; схема компоновки:



что означает над чертой — число каналов в каж­дом ходе для греющей воды, под чертой — то же, для нагреваемой воды.

Дополнительный канал со стороны хода на­греваемой воды предназначен для охлаждения плиты и уменьшения теплопотерь.

Из рассматриваемых трех теплообменников наиболее целесообразно применение теплооб­менников РС 0,5Пр, поскольку эти теплообмен­ники надежно работают при рабочем давлении до 1,6 МПа (16 кгс/см2).

Пластины попарно сварены по контуру об­разуя блок. Между двумя сваренными пласти­нами имеется закрытый (сварной) канал для теп­лофикационной греющей воды. Разборные каналы допускают давление в них до 1 МПа (10 кгс/см2).

Теплообменники типа Р 0,3р могут приме­няться в системах теплоснабжения при отсутст­вии теплообменников типа РС 0,5Пр и парамет­рах теплоносителей до 1,0 МПа (до 10 кгс/см2), до 150 °С и перепаде давлений между теплоносителями не более 0,5 МПа (5 кгс/см2).

Применение теплообменников типа Р 0,6р (титан) в системах теплоснабжения ограничено и допустимо только при отсутствии теплообменни­ков РС 0,5Пр и Р 0,3р при параметрах теплоноси­телей не более 0,6 МПа (6 кгс/см2), до 150 °С и перепаде давлений теплоносителей не более 0,3 МПа (3 кгс/см2).

1. Методика расчета пластинчатых водоподогревателей основана на использовании в них всего располагаемого напора теплоносителей с целью получения максимальной скорости каж­дого теплоносителя и соответственно макси­мального значения коэффициента теплопередачи или при неизвестных располагаемых напорах по оптимальной скорости нагреваемой воды, как и при подборе кожухотрубных водоподогревате-пей.

В первом случае оптимальное соотношение числа ходов для греющей Х1 и нагреваемой Х2 воды находится по формуле
(1)
Если соотношение ходов получается >2, то для повышения скорости воды целесообразна несимметричная компоновка, т.е. число ходов теплообменивающихся сред будет неодинако­вым (рис. 1—3 настоящего приложения). При несимметричной компоновке получается сме­шанное движение потоков в части каналов — противоток, в части — прямоток, что снижает температурный напор установки по сравнению с

Рис. 1. Симметричная компоновка пластинчатого

водоподогревателя, обозначение Сх 4/5

Рис. 2. Несимметричная компоновка пластинчатого

водоподогревателя, обозначение Сх (2 + 2)/5

Рис. 3. Схема компоновки водоподогревателей І и ІІ подогрева в

одну установку с противоточным движением воды
противоточным характером движения теплообменивающихся сред, который имеет место при симметричной компоновке, и в определенной степени уменьшает выгоду от повышения ско­рости воды при несимметричной компоновке. Поэтому для исключения смешанного тока теппоносителей более эффективно водоподогревательную установку собирать из двух или несколь­ких раздельных теплообменников с симметрич­ной компоновкой, включенных последовательно по теплоносителю, у которого получается боль­шее число ходов, и параллельно — по другому теплоносителю. При этом обвязка соединитель­ными трубопроводами должна обеспечить про­тивоток в каждом теплообменнике.

2. При расчете пластинчатого водоподогревателя оптимальная скорость принимается исхо­дя из получения таких же потерь давления в уста­новке по нагреваемой воде, как при применении кожухотрубного водоподогревателя - 100 -150 кПа, что соответствует скорости воды в ка­налах WОПТ = 0,4 м/с.

Поэтому, выбрав тип пластины рассчитыва­емого водоподогревателя горячего водоснабже­ния, по оптимальной скорости находим требуемое количество каналов по нагреваемой воде mH:

(2)

fK — живое сечение одного межпластин­чатого канала.

3. Компоновка водоподогревателя симметричная Т. е. mГР=mH. Общее живое сечение ка­налов в пакете по ходу греющей и нагреваемой воды

(3)

4. Находим фактические скорости греющей и нагреваемой воды, м/с



(4)

(5)

В случае если соотношение ходов, опреде­ленное по формуле (1), оказалось >2 (при под­становке PH = 100 кПа, а PГР = 40 кПа - для І ступени), водоподогреватель собираем из двух раздельных теплообменников и более и в фор­мулах (4) или (5) расход того теплоносителя, у которого получилось меньше ходов, уменьшаем соответственно в 2 раза и более.

5. Коэффициент теплоотдачи а1 ,Вт/(м2  °С) от греющей воды к стенке пластины определя­ется по формуле

(6)

где А коэффициент, зависящий от типа пластин принимается по табл. 1 настоящего приложения;





  1. Коэффициент тепловосприятия а2, Вт/(м2  °С), от стенки пластины к нагреваемой воде принимается по формуле (7)

где
7. Коэффициент теплопередачи к, Вт/(м2  °С), определяется по формуле

(8)

где  — коэффициент, учитывающий уменьше­ние коэффициента теплопередачи из-за термического сопротивления наки­пи и загрязнений на пластине, в зави­симости от качества воды принимается равным 0,7 — 0,85.

8. При заданной величине расчетной произ­водительности QSP и по полученным значениям коэффициента теплопередачи k и температур­ному напору tСР определяется необходимая по­верхность нагрева FТР по формуле (1) прил. 5.

При сборке водоподогревателя из двух раз­дельных теплообменников и более теплопроизводительность уменьшается соответственно в 2 раза и более.

9. Количество ходов в теплообменнике Х:

(9)

где fПЛ — поверхность нагрева одной пласти­ны, м2.

Число ходов округляется до целой величины. В одноходовых теплообменниках четыре шту­цера для подвода и отвода греющей и нагревае­мой воды располагаются на одной неподвижной плите. В многоходовых теплообменниках часть штуцеров должна располагаться на подвижной плите, что вызывает некоторые сложности при эксплуатации. Поэтому целесообразней вместо устройства многоходового теплообменника раз­бить его по числу ходов на раздельные теплооб­менники, соединенные по одному теплоносителю последовательно, а по другому — параллель­но, с соблюдением противоточного движения.

10. Действительная поверхность нагрева всего водоподогревателя определяется по формуле



(10)

11. Потери давления  кПа в водоподогревателях следует определять по формулам:

для нагреваемой воды

(11)

для греющей воды

( 12)

где  — коэффициент, учитывающий накипеобразование, который для греющей сете­вой воды равен единице, а для нагре­ваемой воды должен приниматься по опытным данным, при отсутствии таких данных можно принимать  = 1,5— 2,0;

Б коэффициент, зависящий от типа плас­тины, принимается по табл. 1 настоя­щего приложения;

WH.C — скорость при прохождении максимально­го секундного расхода нагреваемой воды.
ПРИМЕР РАСЧЕТА
Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку пластинчатого теплообменника со­бранного из пластин 0,6р для системы горячего водоснабжения того же ЦТП, что и в примере с кожухотрубными секционными водоподогревателями. Следовательно, исходные данные, ве­личины расходов и температуры теппоносителей на входе и выходе каждой ступени водоподогре­вателя принимаются такими же, как и в преды­дущем примере.

1. Проверяем соотношение ходов в тепло­обменнике І ступени по формуле (1), принимая РН = 100 кПа и РГР = 40 кПа;



Соотношение ходов не превышает 2, следо­вательно, принимается симметричная компонов­ка теплообменника.

2. По оптимальной скорости нагреваемой воды определяем требуемое число каналов по формуле (2)

3. Общее живое сечение каналов в пакете определяем по формуле (3) (mH принимаем рав­ным 20).



4. фактические скорости греющей и нагреваемой воды по формулам (4) и (5):





5. Расчет водоподогревателя І ступени

а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины, формула (6), принимая из табл. 1 А = 0,492:

б) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде, формула (7)



в) коэффициент теплопередачи, принимая  = 0,8, формула (8)

г) требуемая поверхность нагрева водоподо­гревателя І ступени, формула (1) прил. 5

д) количество ходов (или пакетов при разде­лении на одноходовые теплообменники), фор­мула (9)



Принимаем три хода,

е) действительная поверхность нагрева во­доподогревателя І ступени, формула (10)

ж) потери давления І ступени водоподогре­вателя по греющей воде, формула (12), прини­мая  = 1 и из табл. 1 Б = 3:



6. Расчет водоподогреватепя II ступени

а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины, формула (6):

б) коэффициент тепловосприятия от пласти­ны к нагреваемой воде, формула (7)



в) коэффициент теплопередачи, принимая  = 0.8 формула (8):



г) требуемая поверхность нагрева водоподо­гревателя II ступени, формула (1) прил. 5:



д) количество ходов (или пакетов при разделении на одноходовые теплообменники), фор­мула (9):



Принимаем 2 хода;

е) действительная поверхность нагрева во­доподогревателя II ступени, формула (10):

ж) потери давления II ступени водоподогре­вателя по греющей воде, формула (12):



з) потери давления обеих ступеней водопо­догревателя по нагреваемой воде, принимая  = 1,5, при прохождении максимального секун­дного расхода воды на горячее водоснабжение, формула (11):



В результате расчета а качестве водоподогревателя горячего водоснабжения принимаем два теплообменника (І и II ступени) разборной конструкции (Р) с пластинами типа 0,6р, толщи­ной 0,8 мм, из стали 12Х18Н1ОТ (исполнение 01), на двухопорной раме (исполнение 2К), с уплотнительными прокладками из резины марки 359 (условное обозначение — 10). Поверхность на­грева І ступени —71,4 м2, {1 ступени — 47,4 м2. Схема компоновки І ступени:



схема компоновки II ступени.



Условное обозначение теплообменников указываемое в бланке заказов будет

І ступени: РО,6р-0,8-71,4-2К-01-10

II ступени РО,6р-0,8-47,4-2К-01-10

Расчет водоподогревателя, собранного из плас­тинчатых теплообменников фирмы «Альфа-Лаваль» (технические характеристики см. в табл. 4), пока­зывает что в І ступень требуется установить

Таблица4



Технические характеристики пластинчатых теплообменников фирмы «Альфа-Лавапь» для теплоснабжения


Показатель

Неразборные паяные

Разборные с резиновыми прокладками




СВ-51

СВ-76

СВ-300

М3-XFG

M6-MFG

М10-ВFG

М15-ВFG8

Поверхность нагрева пластины, м2

0,05

0,1

0,3

0,032

0,14

0,24

0,62

Габариты пластины, мм

50х520

92х617

365х990

140х400

247х747

460х981

650х1885

Минимальная толщина пластины, мм

0,4

0,4

0,4

0,5

0,5

0,5

0,5

Масса пластины, кг

0,17

0,44

1,26

0,24

0,8

1,35

29,5

Объем воды в канале, л

0,047

0,125

0,65

0,09

0,43

1,0

1,55

Максимальное число пластин в установ­ке, шт,

60

150

200

95

250

275

700

Рабочее давление, МПа

3,0

3,0

2,5

1,6

1,6

1,6

1,6

Максимальная температура, °С

225

225

225

130

160

150

150

Габариты установки, мм:

ширина

103

192

466

180

320

470

650


высота

520

617

1263

480

920

981

1885

длина, не более

286

497

739

500

1430

2310

3270

« « менее

58

120



240

580

710

1170

Диаметр патрубков, мм

24

50

65/100

43

60

100

140

Стандартное число пластин

10,20,30, 40,50,60, 80

20,30,40, 50,60,70, 80,90,100, 110,120,130, 140,150
















Масса установки, кг, при числе пластин:

минимальном



5,2

15,8



38

146

307

1089

максимальном

15,4

73,0

309

59

330

645

3090

Максимальный расход жидкости, м3

8,1

39

60/140

10

54

180

288

Потери давления при максимальном рас­ходе, кПа

150

150

150

150

150

150

150

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2  °С), при стандартных условиях

7700

7890

7545

6615

5950

5935

6810

Тепловая мощность, кВт, при стандартных условиях

515

2490

8940

290

3360

11480

18360

Примечания

1. Стандартные условия — максимальный расход жидкости, параметры греющего теплоносителя 70—15 °С, нагреваемого — 5—60 °С.



  1. Номенклатура теплообменников «Альфа-Лаваль» не ограничена типами аппаратов, приведенных в таблице.

3. Материал пластин — нержавеющая сталь АISI 316, материал прокладок—ЕРОDМ.



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет