Co je potřeba k výpočtu tepelného výměníku |

Výběr tepelného výměníku není snadný úkol. Ano, vzorce pro výpočet prostupu tepla a rovnice tepelné bilance umožňují určit základní parametry sami. Spolu s nimi je ale nutné vzít v úvahu celou řadu proměnných – podmínky procesu, potrubí výměníku, specifika údržby. Chyba nebo záměrné zjednodušení může být nákladné, proto je mnohem produktivnější svěřit výpočty hned od začátku specialistům.

Klíčové parametry pro výběr výměníku tepla pro projekt

Typ a vlastnosti pracovního prostředí

Parametry médií na vstupu a výstupu: teplota, tlak, hustota, tepelná kapacita, viskozita.
Agresivita prostředí (to je důležité pro volbu materiálu desky/trubky).
Maximální přípustné teplotní a tlakové rozdíly pracovních médií.

Tepelný výkon

Ukazuje, kolik tepla lze předat za jednotku času (ve W nebo kW). Pokud je znám tepelný výkon, lze jej použít k výpočtu teplosměnné plochy.

Spotřeba pracovních médií

Objemový nebo hmotnostní průtok topného a ohřívaného média.

Návrhové prvky

Přípustné rozměry a hmotnost zařízení.
Způsob instalace výměníku (horizontální nebo vertikální uspořádání), prostorová omezení.
Typ výměníku tepla (deskový, plášťový a trubkový, spirálový atd.), pokud je znám.

Dodatečné požadavky

Odolnost materiálů proti korozi.
Požadavky na údržbu a čištění.
Omezení nákladů.

Pokud si nejste jisti, že máte všechny potřebné údaje nebo pochybujete o správnosti výpočtů, je lepší kontaktovat odborníka.

Výpočet tepelného výkonu

Tepelný výkon výměníku je hlavní hodnotou pro výběr parametrů výměníku.

Pro výpočet množství tepla potřebného k zahřátí nebo ochlazení hmoty látky se použije vzorec: Q = m × c × ΔT

Q – tepelný výkon (W),
m — hmotnostní průtok vody (kg/s),
c je měrná tepelná kapacita vody (4.187 kJ/kg ℃),
ΔT— teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem (℃).

Výpočet přestupu tepla mezi dvěma proudy povrchem se provádí pomocí vzorce: Q = k × A × ΔT

Q – tepelný výkon (W),
k – vypočtený koeficient prostupu tepla (W/m2 ·℃),
A — teplosměnná plocha (m 2 ),
ΔT— teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem (℃).

Standardní vzorec pro výpočet tepelného výkonu: P = Q / t

P je množství tepla přeneseného za jednotku času,
Q – tepelný výkon (v J),
t – doba přenosu tepla (s).

Pokud je znám konstantní průtok chladicí kapaliny v systému, vzorec pro tepelný výkon lze zapsat takto: P = Q / t = ̇m × c × ΔT

̇m — hmotnostní průtok (kg/s) pracovního média za určitý časový interval,
c je měrná tepelná kapacita vody (4.187 kJ/kg ℃),
ΔT— teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem (℃).

Pokud jsou známy konstrukční a tepelné charakteristiky zařízení, lze tepelný výkon vypočítat pomocí vzorce: P = k × A × ΔT.

k – vypočtený koeficient prostupu tepla (W/m2 ·℃),
A — teplosměnná plocha (m 2 ),
ΔT— teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem (℃).

Výpočet tepelné bilance v soustavě

Když jsou v systému zapojeny dva toky (například topné médium a ohřívané médium), množství tepla přeneseného horkým tokem se bude rovnat množství tepla přijatého studeným tokem (při absenci ztrát).

Přečtěte si více

Jak přepravit kaviár a ryby v letadle? |

Rovnici lze zapsat takto:

G_hory — hmotnostní průtok chladicí kapaliny v horkém okruhu (kg/s),
с_hory — měrná tepelná kapacita chladicí kapaliny (J/kg ℃),
∆T_hory — rozdíl teplot chladicí kapaliny na vstupu a výstupu z okruhu (℃).

Studený okruh (Q_hala):

G_hala — hmotnostní průtok chladicí kapaliny ve studeném okruhu (kg/s),
С_hala — měrná tepelná kapacita chladicí kapaliny (J/kg ℃),
∆T_hala — rozdíl teplot chladicí kapaliny na vstupu a výstupu z okruhu (℃).

V reálných podmínkách jsou nutné složitější výpočty a dodatečné úpravy zohledňující všechny faktory – tepelnou vodivost materiálů, tlakové ztráty, turbulence proudění, konstrukční vlastnosti zařízení.

Algoritmus výpočtu na příkladu výběru tepelného výměníku pro bazén

Řekněme, že potřebujeme vybrat deskový výměník pro ohřev vody v bazénu o objemu 100 m3. Je nutné zvýšit teplotu vody z 10 ℃ na 28 ℃ za 10 hodin. Jako zdroj tepla je použit topný systém s parametry chladicí kapaliny 80/60 ℃.

Krok 1: Určení tepelného výkonu

Výpočet hmotnosti vody

Objem bazénu je V = 100 m3.
Hustota vody ρ = 1000 kg/m3.

Hmotnost vody se vypočítá pomocí vzorce m = V × ρ: 100 × 1000 = 100 000 kg

Výpočet potřebné tepelné energie

Výpočet se provádí pomocí vzorce: Q = m × c × ΔT

m = 100 000 kg
c je měrná tepelná kapacita vody (4.187 kJ/kg ℃),
AT(T_Ultimátni −T_{počáteční}) — 28 ℃ — 10 ℃ = 18 ℃

Výpočet podle vzorce:

100 000 × 4.187 18 × 7 = 536 600 XNUMX kJ

Výsledek převedeme na jouly: 7 536 600 000 J

Výpočet požadovaného tepelného výkonu (P)

t — 10 hodin nebo 36 000 sekund
Q — 7 536 600 000 J

7 536 600 000 / 36 000 ≈ 209350 209 W ≈ XNUMX kW

Krok 2: Určení rozdílu teplot ve dvou okruzích

Výpočet teplotního rozdílu na teplé a studené straně:

ΔT1 = 80 – 28 = 52 ℃
ΔT2 = 60 – 10 = 50 ℃

Logaritmický střední teplotní rozdíl:

Klíčový parametr pro posouzení průměrného teplotního rozdílu mezi teplým a studeným prouděním ve výměníku tepla se vypočítá pomocí vzorce:

T_{hory, v} — teplota horkého proudu na vstupu,
T_{hory, ven} — teplota horkého proudu na výstupu,
T_{sál, v} — teplota studeného proudu na vstupu,
T_{zima, ven} — teplota studeného proudu na výstupu.

V našem příkladu bude logaritmický střední teplotní rozdíl ≈ 51 ℃.

Krok 3: Vypočítejte teplosměnnou plochu

P – 209 350 W
k — pro odnímatelný deskový výměník tepla 3500 W/(m2 ·℃)
∆T_ženatý – 51 ℃.

Výpočet: 209 350 / (3500 51 × 1,173) ≈ 2 XNUMX mXNUMX

Řekněme, že plocha jedné desky výměníku je 0,25 m2. Požadovaný počet desek lze vypočítat: 1 173 / 0,25 ≈ 4 692 desek. Bezpečnostní faktor je obvykle 10 – 20 % pro kompenzaci případných tepelných ztrát a odchylek v provozu konkrétního systému. S přihlédnutím k rezervě pro splnění daných podmínek budeme potřebovat deskový výměník s minimálně 6 deskami.

Přečtěte si více

Jak vybrat barvu obkladů do interiéru - Keramin novinky

Opakujeme, skutečné výpočty jsou mnohem složitější. Nejracionálnějším řešením pro vybudování stabilního a energeticky efektivního systému je svěřit jej do rukou profesionálů.

Оборудование
- Zpět
- Оборудование
- Deskové výměníky tepla
  - Zpět
  - Deskové výměníky tepla
  - Alfa laval
  - Ares
  - Barricand
  - BOWA
  - Etra ET
  - Ciat
  - Danfoss
  - Fischer
  - Forwon
  - Funke
  - HISAKA
  - HRS
  - MU
  - Mueller Accu-Therm
  - ONDA
  - Secespol
  - SIGMA
  - Sondex
  - Smést
  - Tetra Pak
  - termovlna
  - Tranter
  - Verker
  - Vicarb
  - Zilmet
  - Anvitek
  - ZEO
  - Kelvion
  - COP
  - Mashimpex (GEA)
  - Ridan NN
  - Slavutich
  - Regulace tepla
  - Teplosila
  - Teplotex APV
  - Teplohit (TI)
  - TIZH
  - TPlR
  - ExEco
  - Energoservis
  - Stokvis
  - Voda-voda
  - Voda-glykol
  - Voda-voda
  - Přívod teplé vody
  - dvojitý okruh
  - Obousměrný
  - Titan
  - Pro ventilaci
  - Chytrý
  - Pallant
  - Brant
  - sever
  - Pro těžbu
  - Pro vodu
  - Pro bydlení a komunální služby
  - Pro kondenzaci
  - Pro kotelnu
  - Pro hutnictví
  - Pro mléko
  - Pro námořní lodě
  - Pro vytápění a ohřev vody
  - Pro chlazení
  - Pro pasterizaci
  - Na pivo a mladinu
  - Pro potravinářský průmysl
  - Pro topné systémy
  - Pro skleník
  - Pro chemický průmysl
  - nerezová ocel
  - Odpařovače
  - Olej
  - Měď
  - Monoblok
  - Jednosměrný
  - Pára-voda
  - Tekoucí
  - vysoká rychlost
- Pájené výměníky tepla
  - Zpět
  - Pájené výměníky tepla
  - Mashimpex
  - Funke
  - Sondex
  - Alfa laval
  - KAORI
  - ONDA
  - Danfoss
  - SWEP (RoSvep)
  - HYDAC
  - Zilmet
  - Hydraulické ASA
  - EKO VZDUCH
  - HISAKA
  - Barricand
  - Ridan
  - Brazepak
  - Stokvis
  - WTK
  - BOWA
  - Forwon
  - Doucette
  - HRS
  - Secespol
  - ExEco
- Čerpadla pro průmyslové provozy
  - Zpět
  - Čerpadla pro průmyslové provozy
  - čerpadla WILO
  - čerpadla CALPEDA
  - čerpadla NOCCHI
  - čerpadla PEDROLLO
  - čerpadla SPERONI
  - Čerpadla STAVROLIT
  - čerpadla TSURUMI
  - čerpadla UNIPUMP
  - čerpadla GRUNDFOS
  - DAB pumpy
  - VYPOUŠTĚCÍ ČERPADLO
  - Kruhová čerpadla
  - Čerpadla na vodu
  - Ponorná drenážní čerpadla
  - Mini lodičky
  - Automatické čerpací stanice
  - Ponorné systémy pro studny
  - Domácí čerpací stanice odpadních vod
  - Průmyslové čerpací stanice
  - Čerpací stanice studní
  - Průmyslové vakuové pumpy
- Desky a těsnění pro výměníky tepla
  - Zpět
  - Desky a těsnění pro výměníky tepla
  - RIDAN
  - Alfa laval
  - Mashimpex (GEA)
  - FUNKE
  - SWEP (Rosvep)
  - Danfoss
  - Sondex
  - Tranter
  - Teplotex APV
  - Etra
  - Kelvion
  - COP
  - Teplohit TI
  - TIZH
  - Anvitek
  - Regulace tepla
  - termovlna
  - ONDA
  - SIGMA
  - TPlR
  - HISAKA
  - Teplosila
  - Vicarb
  - Stokvis
  - Fischer
  - Mueller Accu-Therm
  - Tetra Pak
  - MU
  - Energoservis
  - BOWA
  - Forwon
  - Zilmet
  - Secespol
  - ZEO
  - Ares
  - ExEco
  - Ciat
- Zařízení pro mytí výměníků tepla
  - Zpět
  - Zařízení pro mytí výměníků tepla
  - Aquamax
  - AquaProf (Asterion)
  - Rothenberger
  - RIDGID
  - Alfa Laval C.I.P.
  - Pump Eliminate (PIPAL)
  - GEL
  - BWT
  - Kombinované pro zařízení pro výměnu tepla a inženýrské systémy
  - Osobní pro zařízení na výměnu tepla
  - Profesionál pro inženýrské systémy
  - Profesionální zařízení pro výměnu tepla
  - Čerpadla pro průmyslové provozy
- Plášťové a trubkové výměníky tepla
  - Zpět
  - Plášťové a trubkové výměníky tepla
  - Trubkové ohřívače
  - FUNKE
  - Mashimpex (Kelvion)
  - ONDA
  - Alfa laval
  - WTK
  - Barricand
  - BCF
  - BOWA
  - LCH
  - TTAI
  - Doucette
  - HRS
  - Secespol
  - Ciat
  - OMT
  - Bitzer
- Topné body ITP, TsTP, BTP
  - Zpět
  - Topné body ITP, TsTP, BTP
- Bazénové ohřívače
  - Zpět
  - Bazénové ohřívače
  - Výměníky tepla AquaViva
  - Trubkové výměníky tepla Aquasector
  - Výměníky tepla AstralPool
  - Trubkové výměníky tepla Aquatechnika
  - Výměníky tepla Behncke
  - Bowman výměníky tepla
  - Výměníky tepla Dinotec
  - Tepelné výměníky Elecro
  - Výměníky tepla Emaux
  - Výměníky tepla Pahlen
  - Výměníky Pool King
  - Výměníky tepla Bascom
  - Keramický výměník tepla Thermotip EVOthermic
  - Titanové výměníky tepla PSA
  - Výměníky tepla VagnerPool
  - Xenozonové výměníky tepla
  - Vertikální výměník tepla
  - Z plynového kotle
- Přípravky na čištění výměníků tepla
  - Zpět
  - Přípravky na čištění výměníků tepla
  - Promývací činidla BWT
  - Promývací činidla PIPAL
  - Proplachovací činidla Alfa Laval
  - Reagencie pro mytí Novokhim
  - Činidla pro úpravu systémů cirkulace vody
  - Reagencie pro topné systémy
  - Reagencie pro zařízení s reverzní osmózou
  - Příslušenství pro práci s reagenciemi SteelTEX®
  - Příslušenství pro snadné použití Eliminators®
  - Osobní ochranné prostředky
  - Těsnící prostředek na únik
  - Inhibitory ochrany topného systému
  - Koncentrát pro čištění ucpání kanalizace
  - Činidla pro čištění topných systémů
  - Činidla pro místní čištění topných zařízení
  - Činidla pro neutralizaci, pasivaci a likvidaci
  - Činidla a zařízení pro rozebíratelné čištění deskových výměníků tepla
  - Páska Smart do 8 barů
  - Tape Extreme do 12 barů
  - Anaerobní lepidla a tmely
  - Spreje aktivátory a odmašťovače
  - Kyselina pro proplachování topných systémů
  - Prostředky pro proplachování výměníku tepla plynových kotlů
  - Anaerobní tmel motoru
  - Sprejový aktivátor
- Průmyslové vodní filtry
  - Zpět
  - Průmyslové vodní filtry
  - Mechanické velkoobjemové vodní filtry
  - Průmyslové iontoměničové filtry
  - Průmyslové kotoučové filtrační systémy
  - Průmyslové nanofiltrační systémy
  - Průmyslové síťové filtrační systémy
  - Průmyslové ultrafiltrační systémy
  - Průmyslové UV dezinfekční systémy
  - Sorpční zařízení na vodu
  - Filtry pro úpravu úrovně PH
  - Filtry pro odlučování vody
  - Odlučovací filtry pro úpravu vody
  - Instalace proti vodnímu kameni bez použití činidel
  - Kompaktní bazénová filtrační jednotka
  - Ozonizační jednotky
  - Profesionální řešení pro HoReCa
  - Reverzní osmóza
  - Odstraňování železa a manganu
  - Změkčovače iontové výměny
  - Mechanické filtry
  - Filtry s aktivním uhlím
- Elektrické ohřívače vody v bazénu
  - Zpět
  - Elektrické ohřívače vody v bazénu
  - Elektrické ohřívače Aquaviva
  - Elektrické ohřívače Behncke
  - Elektrické ohřívače BestWay
  - Elektrické ohřívače Elecro
  - Elektrický ohřívač AstralPool
  - Elektrické ohřívače vody Pahlen
  - Elektrické ohřívače VagnerPool
- Tepelná čerpadla pro vytápění nebo chlazení vody
  - Zpět
  - Tepelná čerpadla pro vytápění nebo chlazení vody
  - Tepelná čerpadla AstralPool
  - Tepelná čerpadla Aquaviva
  - Tepelná čerpadla Brilix
  - Chladič Calorex
  - Tepelná čerpadla Procopi Climexel
  - Tepelná čerpadla Fairland
  - Tepelná čerpadla Phnix
  - Tepelná čerpadla Zodiac
- Kompresor-kondenzační jednotky
  - Zpět
  - Kompresor-kondenzační jednotky
  - Kompresorové a kondenzační jednotky Danfoss
  - Kompresorovo-kondenzační jednotky TERMOKUL
- Kompresorové vybavení
  - Zpět
  - Kompresorové vybavení
  - Kompresory Danfoss
  - Bitzer kompresory
- Tlakové nádoby
  - Zpět
  - Tlakové nádoby
  - Frigopoint tlakové nádoby
  - Tlakové nádoby BITZER
  - Tlakové nádoby ESK Schultze
- Průmyslové odvlhčovače a zvlhčovače
  - Zpět
  - Průmyslové odvlhčovače a zvlhčovače
  - Průmyslové odvlhčovače
  - Potrubní sušičky
  - Nástěnné odvlhčovače
  - Potrubní adiabatické zvlhčovače
  - Možnosti sušičky
  - Adiabatické zvlhčovače vzduchu
  - Parní zvlhčovače
  - Čističe vzduchu
  - Sušicí odvlhčovače
  - Ultrazvukové zvlhčovače
  - Parní válce
- Tažné stroje a odsavače kouře
  - Zpět
  - Tažné stroje a odsavače kouře
  - Tažné stroje
  - Odsavače kouře
- Aspirační jednotky
  - Zpět
  - Aspirační jednotky
- Chladiva pro topné systémy
  - Zpět
  - Chladiva pro topné systémy
  - Přídavná (bojlerová) voda
  - Tepelné chladivo s karboxylátovými přísadami
  - Tepelné chladivo se silikátovými přísadami
Služby
- Zpět
- Služby
- Výroba výměníků tepla
- Výpočet trubkového výměníku tepla
- Kompletní sada topných bodů
- Dodávka zařízení