Calculation an teas iomlaidear: eisimpleir. Calculation na sgìre, cumhachd an teas iomlaidear

Calculation an iomlaidear teas a-nis a 'toirt nas lugha na còig mionaidean. Buidheann sam bith a tha a 'dèanamh agus a' reic uidheam mar as trice a 'toirt h-uile duine aca fhèin prògram fastadh. Faodar a luchdachadh a-nuas an-asgaidh bhon chompanaidh làrach-lìn no an teicneolaiche thig gu d 'oifis is stàlaich e saor an-asgaidh. Ach, mar thoradh air a leithid de àireamhachadh a tha ceart, an urrainn sinn earbsa ris agus cha bhith glic ma tha an t-saothrachaidh le bhith a 'sabaid ann an tairgse le a farpaisich? Sgrùdadh dealanach àireamhair a 'cur feum air eòlas no tuigse co-dhiù an latha an-diugh dòighean àireamhachd teas exchangers. Nach oidhearp an-fhiosrachadh.

Dè th 'ann an teas iomlaidear

Mus deach a 'coileanadh an àireamhachadh air teas iomlaidear, leig dhuinn cuimhne, agus dè an seòrsa inneal a leithid? Teplomassoobmennyh uidheam (aka iomlaidear teas, ris an canar cuideachd teas Uidheam iomlaid no TOA) - uidheam airson gluasad teas bho aon fionnarachaidh eile. Anns a 'phròiseas a' fionnarachaidh Teòthachd atharrachaidhean cuideachd ag atharrachadh an dùmhlachd agus, a rèir sin, tomad Indices stuthan. 'S e sin carson a tha leithid pròiseasan a tha air ainmeachadh mar teas agus tomad a' gluasad.

seòrsa gluasad teas

Leig a-nis a 'bruidhinn mu dheidhinn a' gluasad teas sheòrsaichean - chan eil ach triùir. Radiation - gluasad teas le rèididheachd. Mar eisimpleir, faodaidh sinn a 'blianadh sa ghrèin a chuimhneachadh air an tràigh air latha blàth samhraidh. Agus fiù 's sin a teas exchangers Gheibhear sa mhargaidh (tube adhair teasachaidh). Ach, mar as tric airson na dachaigh, teas, ann an seòmraichean ann an Àros a cheannaicheas sinn ola no teas dealain. 'S e seo eisimpleir de sheòrsa eile gluasad teas - convection. Convection tha nàdarra, involuntary (extract, agus ann an Bu chòir am bogsa iomlaidear) no le meacanaigeach drive (le fan, mar eisimpleir). Tha an dàrna seòrsa a tha mòran nas èifeachdaiche.

Ach, an dòigh as èifeachdaiche gluasad teas - 'S e tearmach conductivity, no, mar a tha e air a ghairm, conduction (conduction Beurla -. "Conductivity"). Innleadair sam bith a tha a 'dol a chumail an tearmach dealbhadh an iomlaidear teas, a' chiad de na h-uile a 'smaoineachadh mu dheidhinn mar a thaghas èifeachdach uidheam ann an rùm-dhiù. Agus e a 'stiùireadh gus seo a choileanadh le bhith a conduction. Tha eisimpleir de seo as motha a tha èifeachdach gu ruige TOA - truinnsear teas exchangers. Plate TOA le definition - a iomlaidear teas a 'tar-aiseag teas bho fionnarachaidh gu fear eile tro balla sgaradh iad. Tha a 'char as àirde a ghabhas conaltraidh eadar an dà sgìre-mheadhanairean còmhla ri fìor stuthan a thaghadh, agus an ìomhaigh truinnsearan tighead tomhasan a thaghadh gus lùghdachadh cruaidh fhad' sa bha a 'gleidheadh a' chiad teicnigeach feartan a dhìth anns a 'phròiseas.

seòrsa teas exchangers

Mus tèid thu a ghiùlan a-mach an àireamhachadh na iomlaidear teas a tha air a shuidheachadh a rèir an t-seòrsa. All TOA a roinn ann an dà phrìomh bhuidhnean: slànachaidh agus regenerative teas exchangers. Tha am prìomh eadar-dhealachadh therebetween mar a leanas: ann an TOA slànachaidh iomlaid teas a 'gabhail àite tron bhalla a' sgaradh na dà teas mheadhan, agus a 'tighinn ann an conaltradh le chèile ann an dà regenerative meadhanan, gu tric a dh'fheumas an dèidh sin measgadh agus ann an dealachaidh sònraichte separators. Regenerative teas exchangers air an roinn ann an teas exchangers agus a 'measgachadh le nozzle (pàipearachd no tachartas eadar-mheadhanach). An ìre mhath a 'bruidhinn, bucaid uisge teth, a chur suas ann an fuar, no glainne teth tea, chuir fuarachadh anns a' frids (riamh nach eil a dhèanamh!) - tha seo na eisimpleir de leithid measgachadh TOA. A 'dòrtadh tì sàsar agus socrachadh an e mar sin gheibh sinn eisimpleir de regenerative iomlaidear teas leis an nozzle (flat, anns an eisimpleir seo a' cluich nozzle pàirt), a tha a 'chiad fios a chur leis a' Ambient adhair is a 'toirt a Teòthachd, agus an uair sin a' taghadh a 'phàirt den teas dhòrtadh i teth tea sireadh nam meadhanan an dà chuid luaidhe a tearmach equilibrium modh. Ach, mar a tha sinn mar-thà a lorg nas èifeachdaiche a 'cleachdadh an teas conductivity a ghluasad bho aon teas mheadhan eile, uime sin, tuilleadh feumail ann a thaobh gluasad teas (agus mòran ga chleachdadh) TOA an-diugh - gu dearbh, slànachaidh.

Ìomhaigheach tearmach structarail agus àireamhachadh

Sam bith àireamhachadh an ath-bheothachaidh iomlaidear teas a dhèanamh stèidhichte air toraidhean an tearmach, cumhachd agus neart àireamhachadh. Tha iad bunaiteach, a tha riatanach airson a 'dealbhadh nan uidheam ùr agus dòighean-obrach a tha na bhun-stèidh airson obrachadh a-mach an dèidh làimhe modailean an aon seòrsa de innealan-loidhne. Tha prìomh ghnìomh na tearmach TOA àireamhachadh a tha a 'dearbhadh a dhìth iomlaid teas uachdar sgìre airson seasmhach obrachadh a' iomlaidear teas agus cumail suas na crìochan a dhìth air na meadhanan-uidhe. Gu math tric ann an leithid àireamhachadh air innleadairean a thoirt tràighte luachan cuideam agus meud feartan an àm ri teachd uidheam (stuth, trast-thomhas de thiùban, truinnsearan, tomhasan, sail geoimeatraidh, seòrsa agus stuth finning et al.), Ach an dèidh teas a tha mar as trice air a dhèanamh feumail àireamhachadh iomlaidear. Às dèidh na h-uile, ma tha a 'chiad cheum innleadair bhios feum air uachdar an sgìre airson a thoirt trast-thomhas na pìoba, mar eisimpleir, 60 mm, agus fad an teas iomlaidear mar so thionndaidh mu thrì fichead meatair, tha e reusanta a bhith den bheachd eadar-ghluasad multistage iomlaidear teas no an tiùb a' phasgan-seòrsa, no a 'meudachadh an trast-thomhas na tiùban.

uisgeach àireamhachadh

No cumhachd dealan-meacanaigeach agus aerodynamic àireamhachadh cluich a chomharrachadh agus feum as fheàrr uisgeach (aerodynamic) Brùthadh call ann an teas iomlaidear, agus gus obrachadh a-mach an caitheamh lùtha gus faighinn thairis orra. Calculation sam bith a slighe, sianal no pìob airson an teas mheadhan trannsa confronts daonna bun-obair - gu intensify an iomlaid teas a 'phròiseas aig an làraich. 'S e sin, aon mheadhan Feumaidh seachad, agus eile a tha a' faighinn mòran teas aig a 'char as lugha ceada a' chùrsa. Glè thric tha seo a 'buntainn a bharrachd iomlaid teas uachdar ann an riochd pheaca uachdar a leasachadh (airson sgaradh a' chrìoch laminar sublayer agus a 'cur sruth Turbulence). Reachdachadh cothromachadh thaobh cumhachd ann an call, an sgìrean nan iomlaid teas uachdar, an cuideam agus meud feartan, agus an teas a 'toirt a-mach toradh na thoradh air an aggregate tearmach, uisgeach agus cuideachail TOA àireamhachadh.

cheartachadh àireamhachadh

Dearbhadh air teas iomlaidear a dhèanamh ann an cùis far a bheil e riatanach gus luidh cumhachd sam bith a tèarmann-iomlaid teas uachdar sgìre. Tha uachdar na tèarmann airson diofar adhbharan agus ann an diofar shuidheachaidhean, ma tha feum le na cumhachan iomraidh, ma tha an Dèanadair a 'co-dhùnadh a dhèanamh a bharrachd air iomall a bhith buileach cinnteach gu bheil seo a teas a thèid a leigeil a-mach air an rèim, agus a lughdaicheas mearachdan ann an àireamhachadh. Ann an cuid de chùisean, teagamhan a tha a dhìth airson cruinneachadh structarail tomhasan toraidhean eile ann (evaporators, economizers) ann an àireamhachadh an comas na iomlaidear teas a tha a dh'aona-ghnothach a-steach iomall uachdar air an dinneadair ola truailleadh an làthair anns an linn fuarachaidh cuairt. Tha, agus droch càileachd uisge feumar suim a ghabhail. An dèidh greis, rèidh obrachadh teas exchangers, gu h-àraidh aig àrd teòthachd, an scum settles air uachdar an teas Uidheam iomlaid, a 'lùghdachadh a' gluasad teas coefficient, agus teagamh a 'leantainn gu lùghdachadh ann an dìosganach teas takeoff. Uime sin comasach innleadair, air àireamhachadh air teas iomlaidear "uisge-uisge," a 'pàigheadh aire shònraichte a bharrachd tèarmann teas iomlaid uachdar. Àireamhachadh sgrùdadh agus a 'cosg gus am faicinn mar a tha an uidheam a thaghadh a bhios ag obair air eile, àrd-modhan. Mar eisimpleir, ann am meadhan na h-adhair conditioners (air-solair deilbhidhean) teasachaidh airson a 'chiad agus an dàrna teas a chleachdadh ann an seusan fuar, agus gu tric a' gabhail a-steach an t-samhraidh airson fuarachadh solar adhair beathachaidh uisge fuar dhan adhar iomlaidear teas tube. Ciamar a bhios iad ag obrachadh agus dè a bheir an crìochan a bhith a 'measadh an spang àireamhachadh.

rannsachadh tuairmsean

Rannsachadh TOA àireamhachadh a dhèanamh air bun-stèidh nan toraidhean tearmach an t-àireamhachadh agus fìreanachadh. Tha iad riatanach, mar riaghailt, a dheanamh as ùire atharrachaidhean air structar an uidheam a chaidh a dhealbhadh. Tha iad cuideachd a 'coileanadh a cheartachadh sam bith co-aontaran air an cur ann an àireamhachadh modail a chur an gnìomh TOA fhaighinn empirically (airson dàta deuchainneach). Cleasachd rannsachadh a 'gabhail a-àireamhachadh an deichean agus uaireannan ceudan de àireamhachadh le sònraichte a' phlana, a leasachadh agus a chur an gnìomh ann an dèanamh a rèir a 'matamataigeach teòiridh dealbhadh deuchainnean. A rèir toraidhean a 'nochdadh a' bhuaidh eadar-dhealaichte a h corporra agus sùimean air na taisbeanairean coileanaidh TOA.

àireamhachadh eile

Chaidh àireamhachadh an teas iomlaidear sgìre, na dìochuimhnich mu na aghaidh stuthan. Neart àireamhachadh TOA gabhail a-steach cumail sùil air an ro-mheasadh airson aonad bholtaids, torsional cheanglachan ris a 'char as àirde a tha ceadaichte a bhith ag obair amannan gu mionaideach agus an àiteachan san àm ri teachd air teas iomlaidear. Le glè bheag de na tomhasan de bhathar a bu chòir a bhith làidir, seasmhach agus a 'dèanamh cinnteach gu sàbhailte obrachadh ann an diofar, fiù' s as na h-cruaidh.

Dynamic àireamhachadh a tha a 'coileanadh gus dearbhadh feartan eadar-dhealaichte teas iomlaidear air caochlaideach modhan obrachaidh.

Seòrsachan teas iomlaidear dealbhadh

Slànachaidh TOA ann an dealbhadh a roinn ann an gu leòr àireamh mhòr de bhuidhnean. Tha a 'chuid as motha aithnichte agus mòran ga chleachdadh - truinnsear iomlaidear teas, air (Finned tube), sligean agus teas exchangers tube "pìoba ann an pìoba", sligean-is-lann, agus feadhainn eile. Tha barrachd air leth sònraichte agus seòrsaichean annasach, me, shnìomhanach (cochlea-iomlaidear) no an scraper, a tha ag obair le viscous no neo-Newtonian lionn, agus mòran seòrsachan eile.

Heat iomlaidear "tube ann an tube"

Beachdaich air an àireamhachadh sìmplidhe an teas iomlaidear "tube ann an tube". Structar, seòrsa seo TOA tha maximally sìmplidh. Rè a 'tòiseachadh suas an taobh a-staigh tube uidheam, mar as trice gluasad teas lionn teth gus lùghdachadh a call, agus a-steach an taigheadais a-steach no a-muigh tube, an fionnarachaidh fuarachadh ruith. Innleadair Task sa chùis seo sìos gu co-dhùnaidhean air fad an teas iomlaidear air bunait nan obrachadh a-mach iomlaid teas uachdar sgìre agus ro-shuidhichte cumhang.

Tha e a 'cur luach ann a thermodynamics toirt a-steach bun-bheachd shàr iomlaidear teas, a tha neo-chrìochnach de dh'fhaid aonad, far coolants ag obair ann an aghaidh, agus eadar làn-thoradh Teòthachd eadar-dhealachadh. Tha an dealbhadh a "phìob pìoba" as fhaisge air a 'coinneachadh ri na riatanasan seo. Agus ma tha a 'ruith countercurrent gluasad teas lionn, bidh e a' cho-ainm "counter-fhìor" (seach an tar-ann mar truinnsear TOA). Brùthadh Teòthachd as èifeachdaiche nuair a bhrosnaich trafaig buidhne. Ge-tà, a 'dèanamh a "phìob pìoba" àireamhachadh na iomlaidear teas a bu chòir a bhith reusanta agus gus nach dìochuimhnich mu loidsistigs pàirt, cho math furasta a stàladh. evrofury dh'fhaid - 13.5 m, agus nach eil a h-uile goireasan teicnigeach atharrachadh sleamhnachadh agus stàladh uidheamachd leithid dh'fhaid.

Shell agus tube teas exchangers

Uime sin, tha e na phàirt de àireamhachadh leithid de inneal rèidh a 'sruthadh a-steach do àireamhachadh de shligean agus tube iomlaidear teas. Tha seo a 'chlàir, anns an tube phasgan a tha ann an aon ceangailte (nan Dàileacs), a chaidh a sguabadh le diofar coolants, a rèir an ceann-uidhe uidheam. Ann capacitors, mar eisimpleir, air a ruith ann an fuarachail seacaid, agus uisge - ann an tube. Leis an dòigh seo a trafaig Àrainneachdan nas fhasa agus nas èifeachdaiche gus smachd a chumail air obrachadh anns an aonad. Ann an evaporators, air an làimh eile, ge-tà ann an fuarachail na pìoban agus tha iad air a sguabadh leis fuarachadh leaghan (uisge, brines, glycols, msaa). Uime sin, an àireamhachadh-tube iomlaidear teas a lùghdachadh gus lùghdachadh an uidheam meud. A 'cluich le trast-thomhas na Dàileacs, an trast-thomhas agus an àireamh agus fad a-staigh a' phìob-uidheam innleadair a-steach dhan ìre luach-iomlaid teas uachdar sgìre.

adhair teas exchangers

Aon de na bu chumanta fada teas exchangers - a finned tube teas exchangers. Tha iad ris an canar coils. Far nach eil iad a-mhàin a ath-chòireachadh bho fancoils (bho na Sasannaich. Fan + Coil, i.e., "fan" + "dùinidh") ann an taobh a-staigh blocaichean sgoltadh siostaman a famhair luidhear gas recuperator (taghadh teas bho teth luidhear gas agus gluasad e airson teasachaidh) ann goileadairean aig CHP. 'S e sin carson a tha an àireamhachadh na dùinidh iomlaidear an crochadh air an t-iarrtas, far an robh an teas a' dol a-steach obrachadh. Industrial adhair coolers (VOPy) a chur ann an seòmraichean-clisgeadh reòite feòil, ann freezers aig teothachd ìosal agus nithean eile den bhiadh fuarachaidh, feum cuid de fheartan structarach ann an dealbhadh. Astar eadar lamella (pheaca) Bu chòir a mheudachadh gus barrachd ùine a leantainneach obrachadh eadar Defrost baidhsagal. Vaporizers airson DCs (dàta meadhan), air an aghaidh, a 'dèanamh comasach a mezhlamelnye nas teinne gus smachd a chumail air astar a' char as lugha. A leithid teas exchangers a tha ag obair ann an "fìor-ghlan zone", air a chuairteachadh le deagh Criathrag (suas gu HEPA ìre), ge-tà, tha seo a àireamhachadh a dhèanamh de na Tubular iomlaidear teas le cuideam air lùghdachadh iomlan tomhasan.

truinnsear teas exchangers

-Dràsta stàball iarrtas airson truinnsear teas exchangers. A rèir a cuideachail dealbhadh, tha iad làn gasketed agus leth-thàthadh, agus mednopayanymi nikelpayanymi, tàthadh, agus brazed sgaoileadh dòigh (gun solder). Ìomhaigheach tearmach dealbhadh an truinnsear iomlaidear teas a tha sùbailte gu leòr agus nach eil gu sònraichte doirbh an innleadair. Tha a 'phròiseas taghaidh urrainn cluich seòrsa truinnsearan, domhainn sianalan a' cruthachadh, a pheaca seòrsa, stàilinn tighead, stuthan eadar-dhealaichte agus, as cudromaiche buileach - iomadh meud coitcheann modailean innealan de dhiofar mheudan. A leithid teas exchangers ìosal agus farsaing (airson teas-smùide uisge) no àrd agus cumhang (dealachaidh airson teas exchangers air-fionnarachd siostaman). Tha iad tric air an cleachdadh, agus tro mheadhan le ìre eadar-ghluasaid, ie mar condensers, evaporators, smùide coolers, predkondensatorov agus mar sin air. D. 'Seinn tearmach dealbhadh iomlaidear teas ag obair aig biphasic pàtran, beagan nas cruaidhe na a iomlaidear teas na "leaghan a-lionn", ach airson eòlach innleadair duilgheadas seo tha solvable agus chan eil e gu sònraichte doirbh. Gus àireamhachadh sin nuadh innleadaireachd-dealbhaidh a 'cleachdadh a' choimpiutair stòr-dàta, far an urrainn dhut a lorg tòrr fiosrachadh riatanach, a 'gabhail a-steach ìre diagram sam bith ann fuarachail sam bith srian modh, mar eisimpleir, prògram CoolPack.

Calculation Example iomlaidear

Tha am prìomh adhbhar an àireamhachadh a tha a àireamhachaidh a dh'fheumar iomlaid teas uachdar sgìre. Heat (reòthadairean) cumhachd Mar as trice tha air a shònrachadh ann an cumhachan iomraidh, ach ann ar eisimpleir bidh sinn obrachadh a-mach agus a h-, airson, can, seic de riatanasan sònrachadh. Uaireannan tha e cuideachd a 'tachairt gu bheil an dàta tùsail urrainn snàigeadh mhearachd. Aon de na gnìomhan ann an innleadair comasach - mhearachd seo a lorg agus ceart. Mar eisimpleir, a 'coileanadh àireamhachadh truinnsear iomlaidear teas na "lionn - lionn." Leig e bhith SEPARATOR cuairt (Brùthadh brisidh) ann an àrd-àrdachadh togalach. Gus faochadh a 'chuideam air an uidheam, a' togail skyscrapers math tric a 'cleachdadh an dòigh seo. Air aon taobh den teas iomlaidear uisge aig beul Tvh1 = 14 ᵒS agus fhosglaidh Tvyh1 = 9 ᵒS, agus sruth ìre G1 = 14 500 kg / s, agus air an taobh eile - tha e cuideachd an uisge, ach an seo le na leanas crìochan: Tvh2 = 8 ᵒS, Tvyh2 ᵒS = 12, G2 = 18 125 kg / s.

Necessary cumhachd (Q0) Obraich a-tearmach cothromachadh foirmle (faic an àireamh gu h-àrd, a 'foirmle 7.1 ..), far an Cp - comas sònraichte tearmach (Clàr luach). Airson sìmplidheachd àireamhachadh na luachan sin a 'gabhail teas comas EOT = 4,187 [kJ / kg * ᵒS]. Tha sinn a 'beachdachadh:

Q1 = 14 500 * (14 - 9) * 4,187 = 303557,5 [kJ / s] = W = 84.3 84321.53 KW - air a 'chiad taobh agus

Q2 = 18 125 * (12 - 8) * 4,187 = 303557,5 [kJ / s] = W = 84.3 84321.53 KW - air an dàrna taobh.

Note, a rèir foirmle (7.1), Q0 = Q1 = Q2, a dh'aindeoin dè an taobh den àireamhachadh a dhèanamh.

Nas fhaide, anns na prìomh gluasad teas co-aontar (7.2), tha sinn a 'lorg an riatanach uachdair (7.2.1), far a bheil k - gluasad teas coefficient (bheachd co-ionann ri 6350 [W / ^m2]), agus ΔTsr.log. - Teòthachd chuibheasach-eadar-dhealachadh, air a thomhas a rèir foirmle (7.3):

? T sr.log. = (2 - 1) / rapal (2/1) = 1 / ln2 = 1 / 0.6931 = 1.4428;

F = 'S e 84321/6350 * 1.4428 = 9.2 m ^2.

Ann an suidheachadh far a bheil an gluasad teas coefficient neo-aithnichte, an àireamhachadh a tha beagan nas iom-fhillte truinnsear iomlaidear teas. Formula (7.4) Thathar a 'beachdachadh Reynolds àireamh far a bheil ρ - dùmhlachd [kg / ^m3], η - fiùghantach viscosity, [N * s / m ^2], v - velocity na mheadhan ann an duct [m / s], d cm - wettable thollaidh trast-thomhas [m].

Bho Clàr sinn a 'sireadh an luach a dhìth Prandtl [PR], agus am foirmle (7.5), faigh sinn an àireamh Nusselt, far a bheil n = 0,4 - leaghan a teasachadh na h-, agus' n = 0,3 - fuarachadh ann an leaghan h.

Nas fhaide, am foirmle (7.6) a thomhas gluasad teas coefficient bho fionnarachaidh do gach bhalla, agus am foirmle (7.7) a 'bheachd gluasad teas coefficient, a tha àite ann am foirmle (7.2.1) gus obrachadh a-mach an-iomlaid teas uachdar sgìre.

Anns na h-àrd foirmlean, λ - tearmach conduction coefficient, ϭ - tiughad an t-sianal a 'bhalla, agus α1 α2 - gluasad teas èifeachdan gach gluasad teas bhalla.