Calculul schimbătorului de căldură apă-apă

Instalaţia de reţea este destinată pentru alimentarea cu căldură a obiectivului proiectat. Dimensionarea preîncălzitorului apei de reţea pentru sistem de încălzire se reduce la determinarea suprafeţei necesare de schimb de căldură şi alegerea ulterioară a tipului aparatului.

La baza calculelor stă ecuaţia transferului global de căldură:

, kW,

(1.1)

în care: k este coeficientul global de transfer de căldură, în ;

Qprsarcina termică a unui preîncălzitor de reţea pentru sistem de încălzire, în kW;

F suprafaţa de schimb de căldură, în m2;

 diferenţa medie logaritmică de temperaturi, în K.

Din relaţia (1.1) se deduce ecuaţia pentru calculul suprafeţei de transfer de căldură:

, m2.

(1.2)

Sarcina termică a unui preîncălzitor de reţea pentru sistem de încălzire se determină ca jumătate necesarului de căldură pentru sistem de încălzire, deoarece se prevede instalarea a două preîncălzitoare de reţea:

kW.

(1.3)

Diferenţa medie logaritmică de temperaturi la schema de curgere în contracurent se va determina cu relaţia:

, K,

(1.4)

unde: δtmax este diferenţa maximă de temperaturi, în K;

δtmindiferenţa minimă de temperaturi, în K.

Diferenţele de temperaturi din relaţia (1.4) se determină din graficul prezentat pe Figura 1.1 ştiind temperaturile agenţilor termici. Graficul de temperaturi de temperaturi al apei de reţea se admite tt/tr=80/55 oC, graficul de temperaturi al apei de răcire se ia din caracteristicile tehnice al modulului de cogenerare şi este egal cu t1'/t1''=90/70oC.

Figura 1.1. Diferenţa de temperaturi a preîncălzitorului de reţea

Diferenţele maximă şi minimă cu expresii:

, K.

(1.5)

, K.

(1.6)

Utilizând datele din Figura 1.1 cu relaţii (1.5) şi (1.6) se determină diferenţele maximă şi minimă de temperaturi:

.

În continuare se determină diferenţa medie logaritmică de temperaturi al preîncălzitorului de reţea va fi egală:

, K.

Temperatura medie a peretelui se determină cu relaţia:

, oC,

(1.7)

unde: este temperatura medie a apei de răcire a motorului, în oC;

 temperatura medie a apei de reţea, în oC.

Temperaturile medii a apei de răcire şi a apei de reţea se determină ca media aritmetică ale lor şi vor fi egale:

Temperatura medie a apei de răcire a motorului:

oC.

(1.8)

Temperatura medie a apei de reţea: