- г. Пермь, ул.Карпинского, д.106
- +7-342-280-30-00
- perm@teploservis.info
- С 9.00 до 18.00 Пн-Пт
Рекомендации и подбор теплообменного оборудования
Если вам понадобится помощь в подборе, то вы можете позвонить нам +7-342-280-30-00 или оставить заявку на подбор
Здесь необходимо заметить, что проблема устранилась бы сама собой, если бы фирмы-изготовители ПТО в своих расчетных программах учитывали возможность подбора ПТО при наличии заданной степени загрязненности (толщины слоя накипи). Однако такая услуга не предоставляется. В чем причина? Не умеют считать или в водопроводных и тепловых сетях западных стран течет дистиллят?
Приходится искать обходные пути. Некоторые ошибочно полагают, что решить проблему можно путем введения запаса поверхности нагрева, т.е. рассчитать ПТО без учета загрязнения, а затем добавить некоторое количество пластин (например, 20%) и дело, как говорится, «в шляпе». Однако это неправильный подход, поскольку при тех же расходах теплоносителей уменьшается скорость их течения по каналам, что ведет к снижению коэффициента теплопередачи примерно в той же пропорции. (Этот вывод следует так же из формулы (2), поскольку параметр «Ф» водоподогревателя при добавлении пластин остается постоянным). Тепловой поток же:
Приходится искать обходные пути. Некоторые ошибочно полагают, что решить проблему можно путем введения запаса поверхности нагрева, т.е. рассчитать ПТО без учета загрязнения, а затем добавить некоторое количество пластин (например, 20%) и дело, как говорится, «в шляпе». Однако это неправильный подход, поскольку при тех же расходах теплоносителей уменьшается скорость их течения по каналам, что ведет к снижению коэффициента теплопередачи примерно в той же пропорции. (Этот вывод следует так же из формулы (2), поскольку параметр «Ф» водоподогревателя при добавлении пластин остается постоянным). Тепловой поток же:
при этом практически не изменяется.
Q=K×F×Δt
Как же быть в такой ситуации? Ответ на этот вопрос неоднозначен.
Во-первых, следует рекомендовать эксплуатационникам при выдаче технического задания на подбор ПТО в обязательном порядке учитывать перспективу их возможного загрязнения на основе имеющихся данных химико-аналитического контроля теплообменивающихся сред с учетом сезонных изменений.
Во-вторых, не следует устанавливать ПТО со слишком высоким значением k0. На наш взгляд оптимальный диапазон k0 для ПТО составляет 4500-6000 Вт/(м2*°С).
Во-первых, следует рекомендовать эксплуатационникам при выдаче технического задания на подбор ПТО в обязательном порядке учитывать перспективу их возможного загрязнения на основе имеющихся данных химико-аналитического контроля теплообменивающихся сред с учетом сезонных изменений.
Во-вторых, не следует устанавливать ПТО со слишком высоким значением k0. На наш взгляд оптимальный диапазон k0 для ПТО составляет 4500-6000 Вт/(м2*°С).
Нюанс заключается в том, что при одних и тех же заданных значениях теплового потока и температур теплоносителей могут быть подобраны ПТО разного типоразмера с существенно разным расчетным коэффициентом теплопередачи, количеством пластин и т.д. (Расчетный коэффициент теплопередачи k0, как правило, напрямую зависит от назначенных величин допустимого перепада давления). Очевидно, например, что теплообменник с k0=4500 Вт/(м2*°С) будет иметь в 1,7 раза меньшую поверхность, чем теплообменник с k0 = 7500 Вт/(м2*°С). При этом второй ПТО примерно в 1,5 раза дешевле.
Многие заказчики, не искушенные в проблемах подбора ПТО, и, к тому же, ограниченные в финансовых средствах подтверждают выбор ПТО с более высоким коэффициентом теплопередачи. При этом они обрекают себя на полный комплекс вышеописанных в предыдущих разделах проблем, связанных с потерей тепловой эффективности ПТО при загрязнении.
Многие заказчики, не искушенные в проблемах подбора ПТО, и, к тому же, ограниченные в финансовых средствах подтверждают выбор ПТО с более высоким коэффициентом теплопередачи. При этом они обрекают себя на полный комплекс вышеописанных в предыдущих разделах проблем, связанных с потерей тепловой эффективности ПТО при загрязнении.
В настоящее время все поставщики ПТО при их продаже предлагают заказчикам услуги по подбору теплообменников, в зависимости от исходных данных и специфических требований заказчика.
При этом обе стороны заинтересованы в положительном эффекте в результате внедрения ПТО. В качестве исходных данных для выбора ПТО запрашиваются:
В результате расчета по программе фирмы-изготовителя получают величины:
При этом обе стороны заинтересованы в положительном эффекте в результате внедрения ПТО. В качестве исходных данных для выбора ПТО запрашиваются:
- тепловая мощность;
- температуры входа/выхода рабочих сред по обоим потокам;
- максимально допустимый (располагаемый) перепад давления по обоим потокам.
В результате расчета по программе фирмы-изготовителя получают величины:
- типоразмер ПТО;
- тип и количество пластин;
- расчетный коэффициент теплопередачи;
- расчетный перепад давления по обоим потокам.
В итоге получим четыре расчетные температуры для выбора ПТО при проектировании.
5. При известных отношении расходов (Gнагр/Gгр=(110-80)/(95-70)=1,2) и входных температурах теплоносителей, выходные температуры найдутся из системы уравнений:
В первую очередь необходимо провести анализ, в ходе которого определить:
Для повышения теплопроизводительности ПТО можно рекомендовать следующие мероприятия:
- степень загрязнения ПТО отложениями (по описанной выше методике);
- соответствие входных температур теплоносителей и их расходов расчетным.
Для повышения теплопроизводительности ПТО можно рекомендовать следующие мероприятия:
- Химическая промывка (или механическая очистка).
- Повышение температуры и расхода греющего теплоносителя.
- Замена ПТО.
- Реконструкция ПТО с переводом на двухходовую схему и увеличением количества пластин.
2. Определяется соответствующий этим температурам параметр теплообменника Ф = 2,22.
3. Назначается желаемый коэффициент теплопередачи ПТО, например 5000 Вт/(м2*°С). По графику рис.1 при заданной толщине слоя накипи (например, 0,2 мм) определяется относительный коэффициент теплопередачи (k/k0=0,545).
4. Вычисляется параметр Ф0 при чистой поверхности нагрева: Ф0=Ф/(k/k0)=4,07.
3. Назначается желаемый коэффициент теплопередачи ПТО, например 5000 Вт/(м2*°С). По графику рис.1 при заданной толщине слоя накипи (например, 0,2 мм) определяется относительный коэффициент теплопередачи (k/k0=0,545).
4. Вычисляется параметр Ф0 при чистой поверхности нагрева: Ф0=Ф/(k/k0)=4,07.
Именно эти температуры должны быть включены в техническое задание, передаваемое фирме-изготовителю для подбора ПТО.
Вопрос: а что же все-таки делать в ситуации, когда установленные на объекте ПТО не обеспечивают подогрев воды до нужной температуры?
Вопрос: а что же все-таки делать в ситуации, когда установленные на объекте ПТО не обеспечивают подогрев воды до нужной температуры?
Правда, вышесказанное справедливо только для чистого ПТО. В случае с загрязненным ПТО возникает интересный эффект, выражающийся в том, что вследствие снижения абсолютного значения коэффициента теплопередачи теплообменника, обусловленного добавлением пластин, его относительная величина (k/k0) при том же слое отложений становится больше. В результате рост поверхности нагрева не компенсируется снижением коэффициента теплопередачи и тепловой поток (при прочих равных условиях) несколько увеличивается. Расчеты показывают, что для теплообменника с расчетным коэффициентом теплопередачи 5000 Вт/(м2.°С) и расчетным параметром Ф0=2,22, при толщине слоя накипи 0,2 мм увеличение количества пластин на 20% обеспечивает прирост теплового потока только на 4,08%.
Таким образом, прирост поверхности нагрева ПТО (путем добавления пластин) не обеспечивает эквивалентного прироста теплового потока.
Добавление пластин экономически оправдано только в двух случаях:
Правильная методика подбора ПТО с учетом прогнозируемого загрязнения следует из вышеприведенной теоретической модели и заключается в следующем:
Таким образом, прирост поверхности нагрева ПТО (путем добавления пластин) не обеспечивает эквивалентного прироста теплового потока.
Добавление пластин экономически оправдано только в двух случаях:
- при необходимости увеличения тепловой нагрузки ПТО, т.е. расходов теплоносителей по обоим потокам;
- при необходимости уменьшения гидравлического сопротивления ПТО при неизменных расходах теплоносителей и тепловой нагрузке.
Правильная методика подбора ПТО с учетом прогнозируемого загрязнения следует из вышеприведенной теоретической модели и заключается в следующем:
1. Исходя из требований технологического процесса, определяются расчетные температуры теплоносителей (при загрязненном состоянии ПТО), например:
Последнее мероприятие было нами апробировано на котельной № 87 г. Сергач. На указанной котельной по проекту были установлены два ПТО отопления марки FPS-43-163-1E фирмы «FUNKE» тепловой мощностью 8,0 МВт каждый. В процессе эксплуатации обнаружилось, что имеет место быстрое зарастание поверхностей нагрева ПТО накипными отложениями, вследствие чего котельная оказалась «заперта» - не удавалось нагреть сетевую воду выше 65-70 °С (при графике 95/70 °С).
Обследование показало - при расчетном коэффициенте теплопередачи ПТО 6600 Вт/(м2*°С), фактическое его значение составляло всего лишь 1736-2343 Вт/(м2*оС), что соответствует относительному параметру (Ф/Ф0)= 0,26-0,36. При разборке ПТО на поверхности нагрева были обнаружены накипные отложения толщиной 0,2-0,3 мм следующего состава: 78% солей кальция, 22% оксидов железа.
Для нормализации теплоснабжения от котельной в первую очередь нами были предприняты меры по увеличению расхода (примерно на 30%) и температуры котловой воды до максимальной - от 110 до 115 ОС, а также корректировке реагентного водно-химического режима. Хотя все эти мероприятия дали ограниченный эффект (удалось повысить температуру сетевой воды на 5-7 °С), в сочетании с регулярными химпромывками это позволило не допустить срыва теплоснабжения жилого района.
Радикально проблема была решена только в летний период 2003 г., когда в сотрудничестве с известной фирмой-производителем пластинчатых теплообменников «Ридан» нами была проведена реконструкция ПТО с переводом на двухходовую схему движения теплоносителей и увеличением количества пластин со 163 до 250 шт.
В результате реконструкции удалось полностью нормализовать теплоснабжение от котельной.
К отрицательным последствиям реконструкции ПТО следует отнести следующие:
Обследование показало - при расчетном коэффициенте теплопередачи ПТО 6600 Вт/(м2*°С), фактическое его значение составляло всего лишь 1736-2343 Вт/(м2*оС), что соответствует относительному параметру (Ф/Ф0)= 0,26-0,36. При разборке ПТО на поверхности нагрева были обнаружены накипные отложения толщиной 0,2-0,3 мм следующего состава: 78% солей кальция, 22% оксидов железа.
Для нормализации теплоснабжения от котельной в первую очередь нами были предприняты меры по увеличению расхода (примерно на 30%) и температуры котловой воды до максимальной - от 110 до 115 ОС, а также корректировке реагентного водно-химического режима. Хотя все эти мероприятия дали ограниченный эффект (удалось повысить температуру сетевой воды на 5-7 °С), в сочетании с регулярными химпромывками это позволило не допустить срыва теплоснабжения жилого района.
Радикально проблема была решена только в летний период 2003 г., когда в сотрудничестве с известной фирмой-производителем пластинчатых теплообменников «Ридан» нами была проведена реконструкция ПТО с переводом на двухходовую схему движения теплоносителей и увеличением количества пластин со 163 до 250 шт.
В результате реконструкции удалось полностью нормализовать теплоснабжение от котельной.
К отрицательным последствиям реконструкции ПТО следует отнести следующие:
- гидравлическое сопротивление ПТО увеличилось с 2,0 до 6,8 м вод. ст., т.е. в 3,4 раза;
- осложнена операция разборки ПТО из-за устройства портов и подводящих трубопроводов с двух сторон теплообменника.
- С целью уменьшения загрязнения ПТО продуктами коррозии железа и другими механическими примесями, содержащимися в сетевой воде, следует применять осветлительные фильтры, инерционно-гравитационные грязевики типа ГИГ и др. устройства очистки.
- Для предотвращения накипеобразования на поверхностях нагрева ПТО, подогревающих сетевую воду с высокой жесткостью, и снижения скорости коррозии тепловых сетей рекомендуется применять реагентный (комплексонный) водно-химический режим тепловых сетей.
- Предложена эффективная методика диагностики загрязненности теплообменных аппаратов, разработано приборное и программное обеспечение для создания системы мониторинга степени загрязнения с оценкой остаточного ресурса работы до промывки (очистки).
- При проектировании и выборе ПТО в обязательном порядке необходимо учитывать возможное загрязнение поверхности нагрева. Предложена методика подбора ПТО с учетом загрязнения.
У нас вы сможете заказать тепловой расчет пластинчатого теплообменника, процедура выполняется в кратчайшие сроки. Он производится индивидуально для каждого отдельного объекта. В нашей компании работают квалифицированные специалисты, которые имеют все необходимые знания и опыт. Данная процедура представляет собой определение площади теплопередающей поверхности оборудования. После ввода вами всех необходимых данных наши сотрудники выполнят подбор пластинчатого теплообменника, который будет максимально соответствовать вашим потребностям. Правильно подобранное оборудование будет работать долгое время, не имея проблем при эксплуатации. Оно позволит обеспечить бесперебойную работу вашей системы.
Пластинчатые теплообменники отличаются высокой производительностью. Они имеют большую площадь теплообмена, чем устаревшие кожухотрубные модели. В это же время пластинчатые теплообменники имеют меньшие габариты.
Пластинчатые теплообменники отличаются высокой производительностью. Они имеют большую площадь теплообмена, чем устаревшие кожухотрубные модели. В это же время пластинчатые теплообменники имеют меньшие габариты.
- Поверхности нагрева ПТО подвержены загрязнению отложениями накипи, окислов железа и других механических примесей, содержащихся в сетевой воде. Интенсивность и характер загрязнения определяется качеством воды (жесткостью, концентрацией примесей) и ее температурой.
- Загрязнение ПТО с высоким расчетным коэффициентом теплопередачи сопровождается значительным снижением тепловой эффективности аппарата.
- Химическая промывка ПТО (в особенности загрязненных окислами железа) является сложной технологической операцией, требует профессионального подхода к выбору реагентов и технологий промывки.
Выводы
Отправляйте заполненный опросный лист на perm@teploservis.info,
Вы получите согласно теплотехническому расчету спецификацию теплообменного аппарата и коммерческое предложение с ценой. При отсутствии каких-либо параметров в опросном листе наш ведущий инженер свяжется с Вами, и мы постараемся решить возникшие затруднения вместе.
Вы получите согласно теплотехническому расчету спецификацию теплообменного аппарата и коммерческое предложение с ценой. При отсутствии каких-либо параметров в опросном листе наш ведущий инженер свяжется с Вами, и мы постараемся решить возникшие затруднения вместе.
Уважительно Вас просим при заполнении опросного листа обращать внимание на размерности физических величин.
Система Си официально является предпочтительной (особенно в научных изысканиях и теплофизических расчетах), однако на практике (особенно в коммунальной энергетике) информация часто проходит в системе ТЕК. Поэтому необходимо ориентироваться в обеих системах и грамотно осуществлять взаимный перевод различных единиц измерения. По всем вопросам, связанным с подбором и заполнением опросного листа, обращайтесь к сотрудникам ООО "ТЕПЛОСЕРВИС".
Система Си официально является предпочтительной (особенно в научных изысканиях и теплофизических расчетах), однако на практике (особенно в коммунальной энергетике) информация часто проходит в системе ТЕК. Поэтому необходимо ориентироваться в обеих системах и грамотно осуществлять взаимный перевод различных единиц измерения. По всем вопросам, связанным с подбором и заполнением опросного листа, обращайтесь к сотрудникам ООО "ТЕПЛОСЕРВИС".
Коэффициент теплопередачи теплообменника является важнейшим параметром, от которого зависит сфера применения устройства, а также его эффективность. На данную величину влияет скорость движения рабочих сред, а также особенности конструкции агрегата.
Потери напора. Размер пластинчатого теплообменника непосредственно зависит от величины потери напора (∆p). Если есть возможность увеличить допустимые потери напора, то можно будет использовать более компактный и, следовательно, менее дорогой теплообменник. За ориентир для пластинчатых теплообменников для рабочих жидкостей вода/вода можно считать допустимой потери напора в диапазоне от 20 до 100 кПа.
Потери напора. Размер пластинчатого теплообменника непосредственно зависит от величины потери напора (∆p). Если есть возможность увеличить допустимые потери напора, то можно будет использовать более компактный и, следовательно, менее дорогой теплообменник. За ориентир для пластинчатых теплообменников для рабочих жидкостей вода/вода можно считать допустимой потери напора в диапазоне от 20 до 100 кПа.
Данные, которые необходимы для подбора (расчета) теплообменника:
- тип рабочей среды (теплоносителя) - вода, пар, пиво и т.п.;
- назначение теплообменника (отопление, ГВС, вентиляция и т.п.);
- температурные характеристики греющей и нагреваемой сред (минимум три величины);
- тепловую нагрузку;
- максимальное рабочее давление;
- максимальную рабочую температуру;
- допустимые потери давления.
Если вам понадобится помощь в подборе, то вы можете позвонить нам +7-342-280-30-00 или оставить заявку на подбор