Installazione caldaia
Dopo aver realizzato lo scambiatore di calore e aver preparato le parti per l'alloggiamento, è possibile procedere direttamente all'installazione dell'apparecchiatura stessa. È meglio farlo nel punto in cui si troverà la caldaia a combustibile solido fatta in casa. La struttura sarà molto pesante e insopportabile.
Cosa sarà necessario fare:
- stendiamo la fondazione in mattoni, su cui poi installiamo la piastra inferiore in lamiera d'acciaio;
- verticalmente lungo il perimetro della piastra di fondo installiamo le pareti interne del generatore di calore;
- all'interno di questo alloggiamento posizioniamo la griglia e lo scambiatore di calore stesso. Qui si deve tenere conto del fatto che il tubo per lo scarico dell'acqua deve essere più basso del tubo per la sua alimentazione;
- installare pareti esterne;
- tra le pareti interne ed esterne mettiamo uno strato di sabbia lavata e calcinata per aumentarne l'efficienza;
- saldiamo gli irrigidimenti all'esterno della caldaia e attacciamo il foglio rimanente alla parte superiore del corpo;
- installiamo le porte nei fori e montiamo il camino.
Sulla superficie della struttura, puoi installare una stufa in ghisa e avere l'opportunità di cucinare. Oppure, adatta uno scaldabagno fai-da-te. Come risultato di tutte le attività, si otterrà una caldaia a combustibile solido fatta in casa economica e affidabile.
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Tipi di trasferimento di calore
Ora parliamo dei tipi di trasferimento di calore: ce ne sono solo tre. Radiazione - trasferimento di calore dovuto alla radiazione. Ad esempio, prendi il sole sulla spiaggia in una calda giornata estiva. E tali scambiatori di calore si possono trovare anche sul mercato (riscaldatori d'aria a tubi). Tuttavia, molto spesso per il riscaldamento di locali residenziali, stanze di un appartamento, acquistiamo radiatori a olio o elettrici. Questo è un esempio di un altro tipo di trasferimento di calore: la convezione. La convezione può essere naturale, forzata (cappa e nella cassetta è presente uno scambiatore di calore) o azionata meccanicamente (con un ventilatore, ad esempio). Quest'ultimo tipo è molto più efficiente.
Tuttavia, il modo più efficiente per trasferire il calore è la conduzione, o, come viene anche chiamata, conduzione (dall'inglese conduzione - "conduzione"). Qualsiasi ingegnere che eseguirà un calcolo termico di uno scambiatore di calore, prima di tutto, pensa a come selezionare un'apparecchiatura efficiente con dimensioni minime. Ed è possibile ottenere questo proprio grazie alla conduttività termica. Un esempio di questo è il TOA più efficiente oggi: gli scambiatori di calore a piastre. Uno scambiatore di calore a piastre, secondo la definizione, è uno scambiatore di calore che trasferisce il calore da un refrigerante all'altro attraverso una parete che li separa. La massima area di contatto possibile tra i due supporti, unitamente a materiali, profilo e spessore della lastra opportunamente selezionati, consente di ridurre al minimo le dimensioni dell'attrezzatura scelta mantenendo le caratteristiche tecniche originali richieste nel processo tecnologico.
Iniziamo l'installazione
La sequenza di lavoro dipende dalle caratteristiche progettuali dello scambiatore di calore.
Installazione di un dispositivo con un registro
Durante l'installazione in una vecchia fornace, dovrai smontare parte della muratura. La sequenza di lavoro è la seguente:
- Stiamo preparando la fondazione per la bobina direttamente nella cavità del forno.
- Installazione della bobina.
- Posiamo la fila di mattoni smontata, lasciando spazio all'ingresso e all'uscita dei tubi.
- Colleghiamo lo scambiatore di calore all'impianto di riscaldamento.
Prima di iniziare il funzionamento, è necessario controllare a colpo sicuro la tenuta del serbatoio. Puoi assicurarti che non ci siano perdite riempiendolo di acqua, preferibilmente sotto pressione.
Montaggio del dispositivo con un contenitore
L'opzione migliore per una stufa o un camino. È composto da un serbatoio di metallo e due tubi di rame. Il volume del serbatoio, di regola, è di circa 20 litri.In assenza di un prodotto finito, un serbatoio di volume sufficiente viene realizzato a mano mediante saldatura della lamiera d'acciaio.
Per la fabbricazione dello scambiatore di calore deve essere utilizzato un materiale di spessore superiore a 2,5 mm. La saldatura deve essere eseguita in modo tale che lo spessore della giuntura formata sia minimo.
Il serbatoio deve essere installato a 1 metro sopra il livello del pavimento, ma a non più di 3 metri dalla stufa. Nel serbatoio sono praticati due fori: uno vicino al fondo, il secondo - nel punto più alto sul lato opposto. L'efficienza del trasferimento di calore dipende dalla posizione delle linee.
È necessario sforzarsi di garantire che la deviazione minima dell'uscita inferiore nella direzione del pavimento sia di 2 gradi. Quello superiore dovrebbe essere collegato con un angolo di 20 gradi nella direzione opposta.
Nel serbatoio di accumulo viene installata una valvola di scarico. Viene fornito un altro rubinetto per drenare l'intero sistema, che è installato nel punto più basso. Dopo aver verificato la tenuta, il sistema è pronto per il funzionamento. L'efficienza di un tale forno con scambiatore di calore può essere apprezzata nella stagione fredda.
Quali caratteristiche devono avere gli strumenti
Se il tuo obiettivo è realizzare uno scambiatore di calore per un locale caldaia o un punto di riscaldamento, è meglio concentrarsi sulla scelta di dispositivi pieghevoli a piastre o realizzarli da soli secondo il disegno. Lo schema dello scambiatore di calore è mostrato nella foto sotto:
Perché i dispositivi pieghevoli lamellari? Il fatto è che il liquido (in questo caso è acqua) nelle reti termoidrauliche non ha qualità particolarmente buone, che possono portare alla formazione di incrostazioni e altri depositi gravi nell'impianto. A proposito, la riparazione degli scambiatori di calore consiste proprio nella pulizia dei canali da tali sostanze. Inoltre, durante la riparazione, i "rotoli" vengono modificati e le crepe nei fori vengono riparate (se necessario).
Naturalmente, la progettazione di tali scambiatori di calore non consente di ridurre a zero il livello di formazione di incrostazioni. Ma allora quali sono i loro vantaggi? Il loro principale vantaggio è il facile smontaggio. Il design degli scambiatori di calore a piastre è così semplice che è possibile pulire la bilancia quasi ogni giorno. Pertanto, la riparazione degli scambiatori di calore di tipo pieghevole viene eseguita il prima possibile. Qui va notato un altro vantaggio: la manutenibilità del dispositivo, perché è possibile sostituire le piastre al suo interno senza l'uso di attrezzature e strumenti speciali.
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Che cos'è e perché è necessario
Uno scambiatore di calore è un dispositivo per trasferire il calore da un mezzo riscaldato a uno più freddo. Un principio, costruzioni + set.Lo scambiatore di calore per il camino consente di selezionare parte dell'energia dei gas di scarico e utilizzarla per riscaldare un ambiente adiacente o riscaldare l'acqua calda.
Gli estrattori di calore dei fumi per il camino possono essere utilizzati solo se il tubo è in acciaio. Non sarà possibile installare uno scambiatore di calore su moderne strutture in ceramica e sandwich, poiché la superficie esterna del tubo coibentato è fredda.
I gas di scarico delle moderne caldaie a gas e pellet non sono caldi - circa 200 ° C, quindi non funzionerà per ottenere molto calore dal camino. I gas più caldi escono dalle caldaie a combustibile solido - fino a 600 ° C e il recuperatore consente di ottenere una quantità abbastanza significativa di calore per il riscaldamento o il riscaldamento dell'acqua.
La massima quantità di calore dai gas di scarico può essere ottenuta durante il funzionamento di stufe tradizionali non troppo moderne, caminetti, stufe borghesi fatte in casa. L'efficienza di questi riscaldatori è bassa, la temperatura dei fumi è alta, quindi gran parte del calore in uscita può essere catturato utilizzando un dissipatore di calore. L'uso di dissipatori di calore sul camino di una stufa panciuta fatta in casa consente di catturare fino al 30-40% dell'energia aggiuntiva.
Il motivo principale per l'installazione di uno scambiatore di calore è massimizzare l'uso dell'energia di combustione del combustibile e risparmiare sui costi di riscaldamento. Inoltre, a volte quando si riscaldano piccole case non è economicamente fattibile acquistare un riscaldatore con scambiatore di calore e installare un sistema di riscaldamento.
Un moderno camino o stufa riscalda case fino a 70 m² e anche più bene, solo alcune stanze hanno bisogno di riscaldamento: bagni o camere da letto lontane, stanze al secondo piano o mansarda, quindi il calore dello scambiatore di calore per il camino può essere utilizzato per riscaldarle . A volte uno scambiatore di calore a camino viene utilizzato per riscaldare l'acqua.
Produzione di scambiatori di calore per caldaie orizzontali
Una caldaia orizzontale a combustibile solido di solito ha dimensioni abbastanza significative ed è destinata non solo al riscaldamento degli ambienti, ma sulla sua superficie superiore può essere posizionato un piano cottura. Il modo più semplice per costruire una caldaia del genere con le tue mani è utilizzare tubi di metallo assemblati secondo un determinato schema.
Schema di funzionamento di una semplice caldaia con scambiatore di calore.
Lo scambiatore di calore rettangolare è costituito da tubi tondi da 40 mm e 50 mm e tubi rettangolari da 60×40 mm. Un profilo rettangolare viene utilizzato per unire tubi a sezione circolare. Per questi scopi è possibile utilizzare anche tubi a sezione circolare, ma si tratta di un processo molto difficile che richiede molta esperienza. Lo spessore delle pareti di tutti i tubi utilizzati dovrebbe essere di 4-5 mm.
Dopo che sono state calcolate le dimensioni richieste dello scambiatore di calore e sono stati realizzati i grezzi dei tubi delle dimensioni richieste, i fori per i tubi tondi vengono ritagliati in rack verticali, un profilo a sezione quadrata. Considera un esempio di creazione di una caldaia per riscaldamento per una casa con una superficie di circa 100 m 2. Nei rack anteriori, visti dalla porta del forno, è necessario tagliare 4 fori per tubi con un diametro di 50 mm, nelle cremagliere posteriori, vengono praticati anche 4 fori in una faccia con una larghezza di 60 mm. In una faccia con una larghezza di 40 mm, vengono tagliati 4 fori di 40 mm.
Pertanto, il montante anteriore forma un foro per la porta del forno, i tubi scorrono sui lati di esso. I telai del montante C e i tubi da 40 mm. Si ricorda che per il corretto funzionamento della caldaia a combustibili solidi è necessario prevedere delle tubazioni per l'ingresso dell'acqua fredda e per l'uscita dell'acqua calda, che andranno allacciate all'impianto di riscaldamento dell'abitazione. Il foro per l'acqua fredda si trova nella parte inferiore della caldaia e per l'uscita dell'acqua calda - nella parte superiore. Si tagliano o con una fresa a gas o per saldatura, devono essere puliti, bisogna cercare di renderli uniformi, gli afflussi che si possono formare si eliminano con una smerigliatrice.
Schema di una caldaia fatta in casa dai tubi.
L'assemblaggio dello scambiatore di calore di una caldaia a combustibile solido inizia con le parti terminali. Rack e tubi sono disposti perpendicolarmente su una superficie piana
Dopo aver assemblato le parti anteriore e posteriore, inizia la saldatura delle parti laterali, è importante monitorare la perpendicolarità dei bordi. È meglio farlo insieme, qualcuno tiene la pipa, qualcuno salda
Il prossimo passo è saldare sezioni di tubi per l'alimentazione e lo scarico dell'acqua. Quindi saldare le parti terminali di un profilo rettangolare, questo viene fatto utilizzando pezzi di metallo di 60 × 40 mm.
È molto importante dopo il completamento dei lavori di saldatura controllare la tenuta delle cuciture. Per fare ciò, la struttura deve essere installata verticalmente, chiudere il foro inferiore e iniziare a versare acqua attraverso quello superiore.
Se non ci sono perdite, è necessario scaricare l'acqua aprendo il foro inferiore e procedere con l'installazione della caldaia.
Calcoli di potenza
È praticamente impossibile calcolare autonomamente la potenza dello scambiatore di calore in assenza di dati iniziali (potenza del forno, temperatura e quantità di gas in uscita per unità di tempo, area di contatto tra lo scambiatore di calore e il metallo del camino , la velocità dell'aria o dell'acqua che passano attraverso il dispositivo) è quasi impossibile. È possibile misurare la potenza di uno scambiatore di calore già installato.
Vale provvisoriamente la pena contare sul fatto che lo scambiatore di calore sul camino di una stufa o camino a combustibile solido riscalderà un paio di piccoli radiatori, aumenterà la temperatura nel garage o renderà più calda la mansarda, lo spogliatoio nella vasca da bagno .
Processo di produzione
Prima di tutto, devi preparare tutti gli spazi vuoti necessari:
- Lamiere di acciaio con uno spessore di 4 - 5 mm per la produzione di focolari. L'acciaio legato di gradi resistenti al calore 12X1MF o 12XM (con l'aggiunta di cromo e molibdeno) è il più adatto, ma deve essere cotto in un ambiente argon, quindi avrai bisogno dei servizi di un saldatore professionista. Se decidi di realizzare un focolare in acciaio strutturale (senza additivi leganti), dovresti utilizzare gradi a basso tenore di carbonio, ad esempio Acciaio 20, poiché quelli ad alto tenore di carbonio possono perdere duttilità a causa dell'esposizione alle alte temperature (sono induriti).
- Lamiera d'acciaio con uno spessore di 0,3 - 0,5 mm, verniciata con una composizione polimerica (guaina decorativa).
- Lamiere di acciaio strutturale da 4 mm per lo scafo.
- Angolo 50x4 mm, da cui verrà digitata la griglia.
- Tubo Du50 (tubi fiamma all'interno dello scambiatore di calore e tubi di derivazione per il collegamento dell'impianto di riscaldamento).
- Pipe Du150 (tubo per il collegamento del camino).
- Tubo rettangolare 60x40 (presa d'aria).
- Nastro in acciaio 20x3 mm.
- Lana di basalto di 20 mm di spessore (densità - 100 kg / m3).
- Corda di amianto per sigillare le aperture.
- Maniglie per porte realizzate in fabbrica.
La saldatura delle parti deve essere eseguita con elettrodi MP-3C o ANO-21.
Il miglior scambiatore di calore per acqua calda
L'elemento necessario nel sistema di riscaldamento di una casa privata, grazie al quale il calore viene trasferito dal riscaldamento all'acqua fredda, riscaldandolo e fornendo ai residenti acqua calda sufficiente.
PIL 08-114-4000
È installato in sistemi di approvvigionamento di acqua calda, sistemi di riscaldamento di edifici e strutture civili e industriali, in cui il mezzo di lavoro è l'acqua calda proveniente da reti di riscaldamento di cogenerazione e altri liquidi non congelanti. Il principio di funzionamento è che il mezzo riscaldante in esso contenuto passa attraverso lo spazio interno del tubo e il mezzo riscaldato passa attraverso lo spazio anulare. Per questo motivo, il riscaldatore può essere utilizzato anche in altri sistemi che richiedono la regolazione della temperatura del liquido. Viene utilizzato anche nell'industria petrolchimica, farmaceutica, ecc. per il raffreddamento e il riscaldamento di vapori, gas, loro miscele e condensati.
PIL 08-114-4000
Specifiche:
|
Regolamento tecnico |
TU 4933-001-65753064-2010; GOST 27590-2005 |
|
Numero di tubi, DN 16, pz. |
19 |
|
Consumo di acqua riscaldata, t/h |
21,5 |
|
Superficie riscaldata, m2 |
3,58 |
|
Diametro, mm |
114 |
|
Lunghezza, m |
4 |
|
Peso, t |
97,1 |
Gli elementi del riscaldatore sono realizzati in ottone L-68 o acciaio inossidabile 08x18H10 (12X18H10). Il dispositivo è collegato alle reti di riscaldamento e alle tubazioni tramite tubi di transizione provenienti dal corpo.
Caldaia a fascio tubiero
Sono utilizzati nei sistemi di fornitura di calore degli edifici per vari scopi e vengono utilizzati per riscaldare l'acqua di rete con il vapore. Vengono utilizzati tubi di scambio termico lisci in ottone L68 o acciaio inossidabile 08X18H10 con un diametro di 16 mm.
Caldaia a fascio tubiero
Progettato per il riscaldamento dell'acqua negli impianti di fornitura di calore, riscaldamento e acqua calda funzionanti secondo programmi comuni di controllo della temperatura di 70°/150°; 70°/130°; 70°/95° e 50°/60°. Per evitare l'ebollizione dell'acqua, la sua pressione deve essere almeno 0,1 MPa (1 kgf / cm2) superiore alla pressione del vapore.
Danfoss XB 06L-1-8 - Tavago
Gli scambiatori di calore a piastre saldobrasati con piastre in acciaio inossidabile sono appositamente progettati per applicazioni di teleriscaldamento. Trovano impiego anche in impianti di riscaldamento, acqua calda e refrigerazione per impianti di ventilazione e condizionamento.
Danfoss XB 06L-1-8 - Tavago
È costituito da 8 piastre in acciaio AISI 316 saldobrasate in modo affidabile. La saldatura in rame viene eseguita ai bordi e in tutti i punti di contatto delle piastre, impedendo la fuoriuscita del liquido di raffreddamento e del mezzo riscaldato. Il numero di piastre viene selezionato in base al sistema specifico e alle esigenze individuali.
Tra i vantaggi, la pressione di progetto è stata aumentata a 2,5 MPa (25 bar), il peso è stato ridotto e la manutenzione è stata notevolmente semplificata: ora il lavaggio richiede un massimo di 2 ore.
VIDEO: Scambiatore di calore. Riscaldamento di una tenda in inverno durante la pesca
Scambiatore di calore per caldaia a combustibile solido. Con le mie stesse mani.
Per la mia caldaia a combustibile solido ho realizzato uno scambiatore di calore efficiente. Il design dello scambiatore di calore è concepito in modo tale da fornire la massima area di scambio termico possibile con facilità di fabbricazione. E l'area di scambio termico, come sapete, influisce direttamente sull'efficienza.
Strutturalmente, lo scambiatore di calore è costituito da tre registri tubi identici. Tutti, durante l'installazione, vengono combinati in un unico scambiatore di calore mediante pettini saldati. Le connessioni sono staccabili, in modo che in caso di incidente di uno qualsiasi dei registri, puoi semplicemente disabilitarlo dal lavoro senza smontare la caldaia.
Prima di realizzare i registri, ho realizzato delle dime da un tubo di plastica, che ho deciso di utilizzare per la marcatura in modo da ottenere la corretta geometria dei giunti saldati.
I fori sono stati realizzati senza perforazione. Per prima cosa, ho tagliato parte del metallo con una grande smerigliatrice, quindi l'ho adattato al markup con una piccola smerigliatrice con una mola e solo allora l'ho finalmente scelto con un taglierino. Una maniglia aggiuntiva sul trapano non è affatto superflua, anche il regolatore di velocità. Sharoshka ha aspettato il suo turno nei miei cassonetti per 15 anni da quando ha lavorato all'e-mail. installazione per smussare le superfici interne dei tubi (con il metodo di installazione industriale) .
Per controllare i fori durante la lavorazione, ho utilizzato anche una dima. Il vecchio condensatore elettrolitico si è rivelato molto conveniente per me in questa capacità.
Dagli scarti rimanenti del tubo profilato della recinzione, ho realizzato un "modello" per assemblare i registri in modo che tre lati diventino rigidi e il quarto, dopo aver posato i tubi interni, viene premuto con i morsetti. Per prima cosa, ho assemblato tutto su puntine e solo allora ho eseguito la saldatura finale. Pertanto, secondo lo stesso modello, tre registri assolutamente identici sono stati assemblati da tubi profilati.
Poi ha iniziato a fare pettini per assemblare un blocco di registri. I fori negli spazi vuoti sono stati realizzati utilizzando la stessa tecnologia utilizzata per l'assemblaggio dei registri: smerigliatrici, un trapano con una taglierina. Con l'aiuto di morsetti, premette le selle avvitate con le donne americane su un tubo piatto e su un tubo a pettine e lo afferrò saldandolo.
Dopo aver attorcigliato gli americani e le selle del secondo pettine, li tirò in modo che gli aerei degli americani fossero ben premuti e i tubi fossero paralleli su due piani. Lo afferrò, lo srotolò, tutto sembrava rimanere negli aerei. La scottatura non ha ancora deciso i registri di saldatura finali, per ogni evenienza.
Ricerca nel sito. È possibile modificare la frase di ricerca.
Di conseguenza, la mia caldaia a combustibile solido con una capacità di circa 100 kW era dotata di uno scambiatore di calore efficiente e abbastanza affidabile, che è stato successivamente confermato dal funzionamento pratico.
Le informazioni sull'assemblaggio dei registri sono state inviate da Victor:
Se il focolare non è progettato correttamente o il fuochista non si comporta correttamente, la legna da ardere può bruciare male, con formazione di una grande quantità di fuliggine. Cos'è la fuliggine? È, in poche parole, carbonio incombusto. E se non si è bruciato, non ha rilasciato calore.
Un bypass è generalmente solo un tubo che collega l'uscita dei registri della caldaia al loro ingresso. È fatto per poter fornire parte dell'acqua riscaldata dall'uscita all'ingresso. Sembrerebbe che tutto sia semplice. Ma la gravità non è stata ancora cancellata.
Parliamo del riscaldamento automatico per la casa. E prima di fare qualsiasi scelta in termini di ferro, parlerò delle caratteristiche del funzionamento di un sistema di riscaldamento con un accumulatore di calore ad acqua - VTA.
Come sempre, l'autunno è tornato inaspettatamente. Dopo i calcoli, i nostri piani per riscaldarci con l'elettricità in inverno sono stati ridotti e abbiamo deciso di installare una caldaia. Per ora, forse.
Inserito: 20/04/12Aggiornato: 27/12/15Viste totali: 20802 oggi: 4
Egor Puoi fissare il filo sui terminali della batteria Krona con un tubo tagliato dal cappuccio di un ago medico.
Calcolo di verifica
Il calcolo di verifica dello scambiatore di calore viene effettuato nel caso in cui sia necessario porre un margine in termini di potenza o in termini di area della superficie di scambio termico. La superficie è riservata per vari motivi e in diverse situazioni: se previsto dal capitolato, se il costruttore decide di fare un ulteriore margine per essere sicuro che tale scambiatore raggiunga il regime e minimizzi gli errori commessi in i calcoli. In alcuni casi è richiesta la ridondanza per arrotondare i risultati delle dimensioni strutturali, mentre in altri (evaporatori, economizzatori) viene appositamente introdotto un margine sulla superficie nel calcolo della potenza dello scambiatore di calore, per la contaminazione da olio del compressore presente nella circuito frigorifero
E la bassa qualità dell'acqua deve essere presa in considerazione. Dopo un certo periodo di funzionamento ininterrotto degli scambiatori di calore, soprattutto ad alte temperature, le incrostazioni si depositano sulla superficie di scambio termico dell'apparecchio, riducendo il coefficiente di scambio termico e portando inevitabilmente ad una parassitaria diminuzione della dissipazione del calore
Pertanto, un ingegnere competente, quando calcola uno scambiatore di calore acqua-acqua, presta particolare attenzione all'ulteriore ridondanza della superficie di scambio termico. Viene inoltre eseguito un calcolo di verifica per vedere come funzionerà l'attrezzatura selezionata in altre modalità secondarie. Ad esempio, nei condizionatori centrali (unità di alimentazione), il primo e il secondo riscaldatore, utilizzati nella stagione fredda, sono spesso utilizzati in estate per raffreddare l'aria in ingresso, fornendo acqua fredda ai tubi dello scambiatore di calore dell'aria. Come funzioneranno e quali parametri forniranno, ti consente di valutare il calcolo della verifica.
Calcolo di uno scambiatore di calore twistato
Calcolare la lunghezza dei tubi e il numero di giri dei tubi dello scambiatore di calore a spirale dell'unità di separazione dell'aria, in cui i tubi di rame con un diametro esterno di mm e uno spessore della parete di mm sono avvolti su un nucleo. Tra i tubi sono presenti guarnizioni di spessore mm; la distanza tra spire adiacenti di tubi è mm. Il coefficiente di conducibilità termica del rame W / (m K).
All'interno dei tubi dello scambiatore di calore, l'aria si muove con una pressione di MPa ad una velocità di m/s. Le temperature dell'aria in ingresso e in uscita, rispettivamente, K e K.Il consumo d'aria è kg/h = 0,314 kg/s.
All'esterno i tubi vengono lavati da un flusso d'aria con pressione di MPa proveniente dal separatore di vapore dal liquido. Le temperature dell'aria alle estremità calda e fredda dello scambiatore di calore, rispettivamente, sono uguali a K e K.
SOLUZIONE.
I valori ottenuti nel calcolo secondo il diagramma possono riportare errori significativi associati all'imprecisione di determinare i valori iniziali secondo il diagramma, quindi specificheremo il valore di M usando i valori tabulari dell'entalpia in il bilancio dello scambiatore di calore:
,
inoltre, per l'aria a bassa pressione, considereremo l'entalpia attraverso la temperatura e la capacità termica, che è praticamente costante e pari a 1.006 kJ / (kg * K)
,
errore nella determinazione di M:
Se questo errore risulta essere superiore al 5%, dovresti cercare un errore nei calcoli secondo il diagramma.
Per l'aria, a una pressione prossima a quella atmosferica, la capacità termica isobarica in questo intervallo di temperatura cambia leggermente (entro l'1%), quindi, per i calcoli termici, prendiamo il valore medio = 1,01 kJ / (kgK). La capacità termica dell'aria ad alta pressione varia notevolmente con la temperatura, quindi la formula della differenza di temperatura media logaritmica non può essere utilizzata per calcolare la differenza di temperatura media lungo la lunghezza dello scambiatore di calore. Lo calcoleremo passo dopo passo: divideremo condizionatamente lo scambiatore di calore in più parti, all'interno delle quali la capacità termica cambierà in modo insignificante. È più conveniente dividere in modo che all'interno di ciascuna sezione la temperatura dell'aria ad alta pressione scenda di 10 K e la temperatura dell'aria a bassa pressione sconosciuta alla fine di ciascuna sezione sia trovata dall'equazione di bilancio termico della parte dello scambiatore di calore da la sua calda conclusione alla sezione considerata
,
dove . Da qui
I calcoli che utilizzano questa formula sono mostrati nella Tabella 1 e nella Figura 5.
Tabella 1
|
Temperatura aria all'interno dei tubi |
Entalpia aria dentro tubi |
Temperatura aria, fare il bagno tubi |
Differenza di temperatura |
Differenza di temperatura di lavoro |
|
T4, K |
,kJ/kg |
T3, K |
DT, K |
DT, K |
|
300 |
274,14 |
290 |
10 |
14 |
|
290 |
262,02 |
282 |
8 |
12,1 |
|
280 |
249,7 |
273,7 |
6,2 |
10,3 |
|
270 |
237,08 |
265,3 |
4,7 |
8,8 |
|
260 |
224,18 |
256,7 |
3,3 |
7,4 |
|
250 |
210,9 |
247,9 |
2,1 |
6,2 |
|
240 |
197,12 |
238,7 |
1,3 |
5,4 |
|
230 |
182,78 |
229,1 |
0,9 |
5 |
|
220 |
167,7 |
219,02 |
1 |
5,1 |
|
210 |
151,66 |
208,3 |
1,7 |
5,8 |
|
200 |
131,42 |
194,8 |
5,2 |
9,3 |
|
190 |
115,62 |
184,2 |
5,8 |
9,9 |
|
180 |
94,9 |
170,4 |
9,6 |
13,7 |
