Pose de chaudière
Une fois l'échangeur de chaleur fabriqué et les pièces du boîtier préparées, vous pouvez procéder directement à l'installation de l'équipement lui-même. Il est préférable de le faire à l'endroit où se trouvera la chaudière à combustible solide faite maison. La structure sera très lourde et insupportable.
Ce qu'il faudra faire :
- nous posons la fondation en brique, sur laquelle nous installons ensuite la plaque inférieure en tôle d'acier;
- verticalement le long du périmètre de la plaque inférieure, nous installons les parois internes du générateur de chaleur;
- à l'intérieur de ce logement, nous plaçons la grille et l'échangeur de chaleur lui-même. Ici, il faut tenir compte du fait que le tuyau d'évacuation de l'eau doit être plus bas que le tuyau d'alimentation;
- installer des murs extérieurs ;
- entre les murs intérieur et extérieur, nous plaçons une couche de sable lavé et calciné pour augmenter l'efficacité;
- nous soudons des raidisseurs à l'extérieur de la chaudière et fixons la tôle restante à la partie supérieure du corps;
- nous installons les portes dans les trous et montons la cheminée.
À la surface de la structure, vous pouvez installer un poêle en fonte et avoir la possibilité de cuisiner. Ou à la place, adaptez un chauffe-eau à faire soi-même. À la suite de toutes les activités, une chaudière à combustible solide maison économique et fiable sera obtenue.
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Types de transfert de chaleur
Parlons maintenant des types de transfert de chaleur - il n'y en a que trois. Radiation - transfert de chaleur dû au rayonnement. Par exemple, pensez à prendre un bain de soleil sur la plage par une chaude journée d'été. Et de tels échangeurs de chaleur peuvent même être trouvés sur le marché (aérothermes à tubes). Cependant, le plus souvent pour chauffer des locaux d'habitation, des pièces d'un appartement, on achète des radiateurs à mazout ou électriques. Ceci est un exemple d'un autre type de transfert de chaleur - la convection. La convection peut être naturelle, forcée (hotte, et il y a un échangeur dans le caisson) ou mécanique (avec un ventilateur par exemple). Ce dernier type est beaucoup plus efficace.
Cependant, le moyen le plus efficace de transférer de la chaleur est la conduction, ou, comme on l'appelle aussi, la conduction (de l'anglais conduction - «conduction»). Tout ingénieur qui va effectuer un calcul thermique d'un échangeur de chaleur réfléchit tout d'abord à la manière de sélectionner un équipement efficace dans des dimensions minimales. Et il est possible d'y parvenir précisément grâce à la conductivité thermique. Un exemple de ceci est le TOA le plus efficace aujourd'hui - les échangeurs de chaleur à plaques. Un échangeur de chaleur à plaques, selon la définition, est un échangeur de chaleur qui transfère la chaleur d'un fluide caloporteur à un autre à travers une paroi les séparant. La zone de contact maximale possible entre les deux supports, associée à des matériaux, un profil et une épaisseur de plaque correctement sélectionnés, permet de minimiser la taille de l'équipement sélectionné tout en conservant les caractéristiques techniques d'origine requises dans le processus technologique.
Commençons l'installation
La séquence de travail dépend des caractéristiques de conception de l'échangeur de chaleur.
Installer un appareil avec un registre
Lors de l'installation dans un ancien four, vous devrez démonter une partie de la maçonnerie. La séquence de travail est la suivante:
- Nous préparons la fondation du serpentin directement dans la cavité du four.
- Installation de la bobine.
- Nous posons la rangée de briques démontées en laissant de la place pour l'entrée et la sortie des tuyaux.
- Nous connectons l'échangeur de chaleur au système de chauffage.
Avant de commencer l'opération, le réservoir doit être vérifié pour les fuites sans faute. Vous pouvez vous assurer qu'il n'y a pas de fuite en le remplissant d'eau, de préférence sous pression.
Montage de l'appareil avec un conteneur
La meilleure option pour un poêle ou une cheminée. Il est composé d'une cuve en métal et de deux tubes en cuivre. Le volume du réservoir, en règle générale, est d'environ 20 litres.En l'absence de produit fini, un réservoir de volume suffisant est réalisé à la main par soudage de tôles d'acier.
Pour la fabrication de l'échangeur de chaleur, un matériau d'une épaisseur supérieure à 2,5 mm doit être utilisé. Le soudage doit être effectué de manière à ce que l'épaisseur du joint formé soit minimale.
Le réservoir doit être installé à 1 mètre au-dessus du niveau du sol, mais pas à plus de 3 mètres du poêle. Deux trous sont percés dans le réservoir: un près du fond, le second - au point le plus élevé du côté opposé. L'efficacité du transfert de chaleur dépend de l'emplacement des lignes.
Il est nécessaire de s'efforcer de garantir que la déviation minimale de la sortie inférieure en direction du sol est de 2 degrés. Celui du haut doit être connecté à un angle de 20 degrés dans la direction opposée.
Une vanne de vidange est en cours d'installation dans le réservoir de stockage. Un autre robinet est prévu pour vidanger l'ensemble du système, qui est installé au point le plus bas. Après vérification de l'étanchéité, le système est prêt à fonctionner. L'efficacité d'un tel four avec un échangeur de chaleur peut être appréciée pendant la saison froide.
Quelles caractéristiques les outils doivent-ils avoir
Si votre objectif est de réaliser un échangeur de chaleur pour une chaufferie ou un point de chauffage, il est préférable de se concentrer sur le choix des appareils démontables à plaques ou de les fabriquer soi-même selon le dessin. Le schéma de l'échangeur de chaleur est illustré sur la photo ci-dessous :
Pourquoi des dispositifs pliables lamellaires ? Le fait est que le liquide (dans ce cas, il s'agit d'eau) dans les réseaux de chauffage et de plomberie n'a pas de qualités particulièrement bonnes, ce qui peut entraîner la formation de tartre et d'autres dépôts graves dans le système. Soit dit en passant, la réparation des échangeurs de chaleur consiste précisément à nettoyer les canaux de ces substances. De plus, lors de la réparation, les «rouleaux» sont changés et les fissures dans les trous sont réparées (si nécessaire).
Bien entendu, la conception de tels échangeurs de chaleur ne permet pas de réduire à zéro le niveau de formation de tartre. Mais alors quels sont leurs avantages ? Leur principal avantage est un démontage facile. La conception des échangeurs de chaleur à plaques est si simple qu'il est possible de nettoyer la balance presque tous les jours. Ainsi, la réparation des échangeurs de chaleur de type pliable est effectuée dans les meilleurs délais. Ici, il convient de noter un autre avantage - la maintenabilité de l'appareil, car il est possible de remplacer les plaques qu'il contient sans utiliser d'équipements et d'outils spéciaux.
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Qu'est-ce que c'est et pourquoi est-ce nécessaire
Un échangeur de chaleur est un dispositif permettant de transférer la chaleur d'un milieu chauffé vers un milieu plus froid. Un principe, constructions + décor.L'échangeur de chaleur pour la cheminée vous permet de sélectionner une partie de l'énergie des gaz d'échappement et de l'utiliser pour chauffer une pièce adjacente ou chauffer de l'eau chaude.
Les extracteurs de chaleur des fumées pour la cheminée ne peuvent être utilisés que si le tuyau est en acier. Il ne sera pas possible d'installer un échangeur de chaleur sur des structures céramiques et sandwich modernes, car la surface extérieure du tuyau isolé est froide.
Les gaz d'échappement des chaudières à gaz et à granulés modernes ne sont pas chauds - environ 200 ° C, il ne fonctionnera donc pas pour obtenir beaucoup de chaleur de la cheminée. Des gaz plus chauds sortent des chaudières à combustibles solides - jusqu'à 600 ° C, et le récupérateur vous permet d'obtenir une quantité de chaleur assez importante pour le chauffage ou le chauffage de l'eau.
La quantité maximale de chaleur provenant des gaz d'échappement peut être obtenue lors du fonctionnement de poêles traditionnels pas trop modernes, de cheminées, de poêles bourgeois faits maison. L'efficacité de ces appareils de chauffage est faible, la température des gaz de combustion est élevée, de sorte qu'une grande partie de la chaleur sortante peut être captée à l'aide d'un dissipateur thermique. L'utilisation de dissipateurs de chaleur sur la cheminée d'un poêle à ventre fait maison vous permet de capter jusqu'à 30 à 40% de l'énergie en plus.
La principale raison d'installer un échangeur de chaleur est de maximiser l'utilisation de l'énergie de combustion du combustible et de réduire les coûts de chauffage. De plus, parfois, lors du chauffage de petites maisons, il n'est pas économiquement possible d'acheter un appareil de chauffage avec un échangeur de chaleur et d'installer un système de chauffage.
Une cheminée ou un poêle moderne chauffe les maisons jusqu'à 70 m² et même plus, seules certaines pièces ont besoin de chauffage - salles de bains ou chambres éloignées, pièces au deuxième étage ou grenier, ainsi la chaleur de l'échangeur de chaleur pour la cheminée peut être utilisée pour les chauffer . Parfois, un échangeur de chaleur de cheminée est utilisé pour chauffer l'eau.
Production d'échangeurs de chaleur pour chaudières horizontales
Une chaudière à combustible solide horizontale a généralement des dimensions assez importantes et est destinée non seulement au chauffage des locaux, mais une plaque de cuisson peut être placée sur sa surface supérieure. Le moyen le plus simple de construire une telle chaudière de vos propres mains consiste à utiliser des tuyaux métalliques assemblés selon un certain modèle.
Schéma de fonctionnement d'une chaudière simple avec un échangeur de chaleur.
L'échangeur de chaleur rectangulaire est composé de tubes ronds de 40 mm et 50 mm et de tubes rectangulaires de 60 × 40 mm. Un profil rectangulaire est utilisé pour joindre des tuyaux à section circulaire. À ces fins, il est également possible d'utiliser des tuyaux de section circulaire, mais il s'agit d'un processus très difficile qui nécessite beaucoup d'expérience. L'épaisseur de paroi de tous les tuyaux utilisés doit être de 4 à 5 mm.
Une fois que les dimensions requises de l'échangeur de chaleur ont été calculées et que des ébauches de tuyaux de la taille requise ont été réalisées, des trous pour les tuyaux ronds sont découpés dans des racks verticaux, un profil de section carrée. Prenons un exemple de création d'une chaudière de chauffage pour une maison d'une superficie d'environ 100 m 2. Dans les racks avant, vus de la porte du four, il est nécessaire de percer 4 trous pour des tuyaux d'un diamètre de 50 mm, dans les porte-bagages arrière, 4 trous sont également découpés dans une face d'une largeur de 60 mm. Dans une face d'une largeur de 40 mm, 4 trous de 40 mm sont découpés.
Ainsi, le poteau avant forme un trou pour la porte du four, des tuyaux courent sur les côtés de celui-ci. Le montant C encadre et aboute un tube de 40 mm. Il faut se rappeler que pour que la chaudière à combustible solide fonctionne correctement, il est nécessaire de prévoir des tuyaux pour l'entrée d'eau froide et pour la sortie d'eau chaude, qui seront reliés au système de chauffage de la maison. Le trou pour l'eau froide est situé au bas de la chaudière et pour la sortie d'eau chaude - en haut. Ils sont coupés soit avec un couteau à gaz ou à souder, ils doivent être nets, il faut essayer de les égaliser, les influx qui peuvent se former sont éliminés avec une meuleuse.
Schéma d'une chaudière maison à partir de tuyaux.
L'assemblage de l'échangeur de chaleur d'une chaudière à combustible solide commence par les pièces d'extrémité. Les racks et les tuyaux sont placés perpendiculairement sur une surface plane
Une fois les parties avant et arrière assemblées, le soudage des parties latérales commence, il est important de surveiller la perpendicularité des bords. Il est préférable de le faire ensemble, quelqu'un tient le tuyau, quelqu'un soude
L'étape suivante consiste à souder des sections de tuyaux pour l'alimentation et l'évacuation de l'eau. Soudez ensuite les extrémités d'un profilé rectangulaire, cela se fait à l'aide de pièces métalliques de 60 × 40 mm.
Il est très important après la fin des travaux de soudage de vérifier l'étanchéité des coutures. Pour ce faire, la structure doit être installée verticalement, fermer le trou inférieur et commencer à verser de l'eau par le supérieur.
S'il n'y a pas de fuites, vous devez vidanger l'eau en ouvrant le trou inférieur et vous pouvez procéder à l'installation de la chaudière.
Calculs de puissance
Il est pratiquement impossible de calculer indépendamment la puissance de l'échangeur de chaleur en l'absence de données initiales (puissance du four, température et quantité de gaz sortant par unité de temps, surface de contact entre l'échangeur de chaleur et le métal de la cheminée , la vitesse de l'air ou de l'eau traversant l'appareil) est quasiment impossible. Vous pouvez mesurer la puissance d'un échangeur de chaleur déjà installé.
Il vaut la peine de compter provisoirement sur le fait que l'échangeur de chaleur sur la cheminée d'un poêle à combustible solide ou d'une cheminée réchauffera quelques petits radiateurs, augmentera la température dans le garage ou réchauffera le grenier, le dressing dans la salle de bain .
Processus de fabrication
Tout d'abord, vous devez préparer tous les blancs nécessaires:
- Tôles d'acier d'une épaisseur de 4 à 5 mm pour la fabrication de foyers. L'acier allié de nuances résistantes à la chaleur 12X1MF ou 12XM (avec ajout de chrome et de molybdène) est le mieux adapté, mais il doit être cuit dans un environnement d'argon, vous aurez donc besoin des services d'un soudeur professionnel. Si vous décidez de fabriquer une chambre de combustion en acier de construction (sans additifs d'alliage), vous devez utiliser des nuances à faible teneur en carbone, par exemple l'acier 20, car celles à haute teneur en carbone peuvent perdre leur ductilité en raison de l'exposition à des températures élevées (elles sont durcies).
- Tôle d'acier d'une épaisseur de 0,3 à 0,5 mm, peinte avec une composition polymère (revêtement décoratif).
- Tôles d'acier structurelles de 4 mm pour la coque.
- Coin 50x4 mm, à partir duquel la grille sera tapée.
- Tuyau Du50 (tuyaux de flamme à l'intérieur de l'échangeur de chaleur et tuyaux de dérivation pour le raccordement du système de chauffage).
- Tuyau Du150 (tuyau de raccordement à la cheminée).
- Tuyau rectangulaire 60x40 (prise d'air).
- Bande d'acier 20x3 mm.
- Laine de basalte épaisseur 20 mm (densité - 100 kg/m3).
- Cordon d'amiante pour sceller les ouvertures.
- Poignées de porte fabriquées en usine.
Le soudage des pièces doit être effectué avec des électrodes MP-3C ou ANO-21.
Le meilleur échangeur de chaleur pour l'eau chaude
L'élément nécessaire dans le système de chauffage d'une maison privée, grâce auquel la chaleur est transférée du chauffage à l'eau froide, la chauffant ainsi et fournissant aux résidents suffisamment d'eau chaude.
PIB 08-114-4000
Il est installé dans les systèmes d'alimentation en eau chaude, les systèmes de chauffage des bâtiments et structures domestiques et industriels, dans lesquels le fluide de travail est l'eau chaude provenant des réseaux de chauffage de la cogénération et d'autres liquides non gelants. Le principe de fonctionnement est que le fluide chauffant qu'il contient traverse l'espace intérieur du tuyau et que le fluide chauffé traverse l'espace annulaire. Pour cette raison, le réchauffeur peut également être utilisé dans d'autres systèmes qui nécessitent la régulation des températures de liquide. Il est également utilisé dans l'industrie pétrochimique, pharmaceutique, etc. pour refroidir et chauffer les vapeurs, les gaz, leurs mélanges et les condensats.
PIB 08-114-4000
Caractéristiques:
|
Règlement technique |
TU 4933-001-65753064-2010 ; GOST 27590-2005 |
|
Nombre de tubes, DN 16, pcs. |
19 |
|
Consommation d'eau chauffée, t/h |
21,5 |
|
Surface chauffée, m2 |
3,58 |
|
Diamètre, mm |
114 |
|
Longueur, m |
4 |
|
Poids, t |
97,1 |
Les éléments du réchauffeur sont en laiton L-68 ou en acier inoxydable 08x18H10 (12X18H10). L'appareil est connecté aux réseaux de chauffage et aux canalisations par des conduites de transition provenant du corps.
Chaudière à coque et tube
Ils sont utilisés dans les systèmes d'alimentation en chaleur des bâtiments à diverses fins et sont utilisés pour chauffer l'eau du réseau avec de la vapeur. Des tuyaux d'échange de chaleur lisses en laiton L68 ou en acier inoxydable 08X18H10 d'un diamètre de 16 mm sont utilisés.
Chaudière à coque et tube
Conçu pour le chauffage de l'eau dans les systèmes d'alimentation en chaleur, de chauffage et d'eau chaude fonctionnant selon des programmes de contrôle de température communs de 70°/150° ; 70°/130° ; 70°/95° et 50°/60°. Afin d'éviter l'ébullition de l'eau, sa pression doit être supérieure d'au moins 0,1 MPa (1 kgf/cm2) à la pression de la vapeur.
Danfoss XB 06L-1-8 - Tavago
Les échangeurs de chaleur à plaques brasées à plaques en acier inoxydable sont spécialement conçus pour les systèmes de chauffage urbain. Ils peuvent également être utilisés dans les systèmes de chauffage, d'eau chaude et de réfrigération pour les installations de ventilation et de climatisation.
Danfoss XB 06L-1-8 - Tavago
Il se compose de 8 plaques en acier brasées de manière fiable AISI 316. Une soudure au cuivre est effectuée sur les bords, ainsi qu'à tous les points de contact des plaques - ce qui empêche la fuite du liquide de refroidissement et du fluide chauffé. Le nombre de plaques est sélectionné en fonction du système spécifique et des exigences individuelles.
Parmi les avantages, la pression de conception a été augmentée à 2,5 MPa (25 bar), le poids a été réduit et la maintenance a été considérablement simplifiée - il faut maintenant un maximum de 2 heures pour rincer.
VIDÉO : Échangeur de chaleur. Chauffer une tente en hiver pendant la pêche
Échangeur de chaleur pour chaudière à combustible solide. De mes propres mains.
Pour ma chaudière à combustible solide, j'ai fabriqué un échangeur de chaleur efficace. La conception de l'échangeur de chaleur est pensée de manière à fournir la surface d'échange de chaleur maximale possible avec une facilité de fabrication. Et la zone d'échange de chaleur, comme vous le savez, affecte directement l'efficacité.
Structurellement, l'échangeur de chaleur se compose de trois registres tubulaires identiques. Tous, lors de l'installation, sont combinés en un seul échangeur de chaleur à l'aide de peignes soudés. Les connexions sont détachables, de sorte qu'en cas d'accident de l'un des registres, vous pouvez simplement l'éteindre sans démonter la chaudière.
Avant de faire les registres, j'ai d'abord fabriqué des gabarits à partir d'un tuyau en plastique, que j'ai décidé d'utiliser pour le marquage afin d'obtenir la géométrie correcte des joints soudés.
Les trous ont été faits sans perçage. D'abord, avec une grande meuleuse, j'ai coupé une partie du métal, puis avec une petite meuleuse avec une meule, je l'ai ajusté au balisage, et seulement ensuite je l'ai finalement choisi avec un cutter. Une poignée supplémentaire sur la perceuse n'est pas du tout superflue, le régulateur de vitesse aussi. Sharoshka attend son tour dans mes bacs depuis 15 ans depuis qu'elle travaille à la messagerie. installation pour chanfreiner les surfaces intérieures des tuyaux (avec la méthode d'installation industrielle) .
Pour contrôler les trous pendant le traitement, j'ai également utilisé un gabarit. L'ancien condensateur électrolytique s'est avéré très pratique pour moi à ce titre.
À partir des restes du tuyau profilé de la clôture, j'ai créé un «modèle» pour assembler les registres de sorte que trois côtés deviennent rigides et que le quatrième, après la pose des tuyaux intérieurs, soit pressé avec des pinces. Tout d'abord, j'ai tout assemblé sur des punaises, et ensuite seulement j'ai fait la soudure finale. Ainsi, selon le même gabarit, trois registres absolument identiques ont été assemblés à partir de tubes profilés.
Puis il se lance dans la fabrication de peignes pour assembler un bloc de registres. Les trous dans les flans ont été réalisés en utilisant la même technologie que lors de l'assemblage des registres : des meuleuses, une perceuse avec une fraise. À l'aide de pinces, il a pressé les selles vissées avec des femmes américaines sur un tuyau plat et sur un tuyau en peigne, l'a saisi par soudage.
Après avoir tordu les Américains et les selles du deuxième peigne, il les a tirés de manière à ce que les avions des Américains soient fermement pressés et que les tuyaux soient parallèles sur deux plans. Il l'a saisi, l'a détordu, tout semblait rester dans les avions. Scalding n'a pas encore décidé des registres de soudage définitifs, juste au cas où.
Recherche du site. Vous pouvez modifier la phrase de recherche.
En conséquence, ma chaudière à combustible solide d'une capacité d'environ 100 kW était équipée d'un échangeur de chaleur efficace et assez fiable, ce qui a ensuite été confirmé par un fonctionnement pratique.
Des informations sur l'assemblage des registres ont été envoyées par Victor :
Si la conception du foyer est incorrecte ou si le chauffeur ne se comporte pas correctement, le bois de chauffage peut mal brûler, avec la formation d'une grande quantité de suie. Qu'est-ce que la suie ? C'est, tout simplement, du carbone non brûlé. Et s'il ne brûlait pas, il ne dégageait pas de chaleur.
Un by-pass n'est généralement qu'un tuyau reliant la sortie des registres de la chaudière à leur entrée. Ceci est fait afin de pouvoir fournir une partie de l'eau chauffée de la sortie à l'entrée. Il semblerait que tout soit simple. Mais la gravité n'a pas encore été annulée.
Parlons du chauffage automatique pour la maison. Et avant de faire un choix en termes de fer, je parlerai des caractéristiques de fonctionnement d'un système de chauffage avec un accumulateur de chaleur à eau - VTA.
Comme toujours, l'automne est revenu de manière inattendue. Après les calculs, nos projets de nous chauffer à l'électricité en hiver se sont rétrécis et nous avons décidé d'installer une chaudière. Pour l'instant, peut-être.
Publié : 20/04/12Mis à jour : 27/12/15Nombre total de vues : 20802 aujourd'hui : 4
Egor Vous pouvez fixer le fil sur les bornes de la batterie Krona avec un tube coupé du capuchon d'une aiguille médicale.
Calcul de vérification
Le calcul de vérification de l'échangeur de chaleur est effectué dans le cas où il est nécessaire de prévoir une marge en termes de puissance ou en termes de surface de la surface d'échange de chaleur. La surface est réservée pour diverses raisons et dans différentes situations : si cela est exigé par le cahier des charges, si le constructeur décide de faire une marge supplémentaire afin d'être sûr qu'un tel échangeur atteindra le régime et minimisera les erreurs de les calculs. Dans certains cas, une redondance est nécessaire pour arrondir les résultats des dimensions de la structure, tandis que dans d'autres (évaporateurs, économiseurs), une marge sur la surface est spécialement introduite dans le calcul de la puissance de l'échangeur, pour la contamination par l'huile de compresseur présente dans le circuit frigorifique
Et la mauvaise qualité de l'eau doit être prise en compte. Après un certain temps de fonctionnement ininterrompu des échangeurs de chaleur, en particulier à des températures élevées, le tartre se dépose sur la surface d'échange de chaleur de l'appareil, réduisant le coefficient de transfert de chaleur et entraînant inévitablement une diminution parasite de l'évacuation de la chaleur
Par conséquent, un ingénieur compétent, lors du calcul d'un échangeur de chaleur eau-eau, accorde une attention particulière à la redondance supplémentaire de la surface d'échange de chaleur. Un calcul de vérification est également effectué afin de voir comment l'équipement sélectionné fonctionnera dans d'autres modes secondaires. Par exemple, dans les climatiseurs centraux (unités d'alimentation), les premier et deuxième radiateurs de chauffage, qui sont utilisés pendant la saison froide, sont souvent utilisés en été pour refroidir l'air entrant, fournissant de l'eau froide aux tubes de l'échangeur de chaleur à air. Comment ils fonctionneront et quels paramètres donneront, vous permet d'évaluer le calcul de vérification.
Calcul d'un échangeur de chaleur torsadé
Calculez la longueur des tubes et le nombre de tours des tubes de l'échangeur de chaleur enroulé de l'unité de séparation d'air, dans lequel des tubes en cuivre d'un diamètre extérieur de mm et d'une épaisseur de paroi de mm sont enroulés sur un noyau. Entre les tubes se trouvent des joints d'épaisseur mm; la distance entre les spires adjacentes des tubes est de mm. Le coefficient de conductivité thermique du cuivre W / (m K).
A l'intérieur des tubes de l'échangeur de chaleur, l'air se déplace avec une pression de MPa à une vitesse de m/s. Températures d'air d'entrée et de sortie, respectivement, K et K.La consommation d'air est de kg/h = 0,314 kg/s.
A l'extérieur, les tubes sont lavés par un flux d'air à une pression de MPa provenant du séparateur de vapeur du liquide. Les températures de l'air aux extrémités chaude et froide de l'échangeur de chaleur, respectivement, sont égales à K et K.
SOLUTION.
Les valeurs obtenues dans le calcul selon le diagramme peuvent comporter des erreurs importantes liées à l'imprécision de la détermination des valeurs initiales selon le diagramme, nous allons donc spécifier la valeur de M en utilisant les valeurs tabulaires de l'enthalpie dans l'équilibre de l'échangeur de chaleur :
,
de plus, pour l'air à basse pression, nous considérerons l'enthalpie par la température et la capacité calorifique, qui est pratiquement constante et égale à 1,006 kJ / (kg * K)
,
erreur dans la détermination de M :
Si cette erreur s'est avérée supérieure à 5%, vous devez rechercher une erreur dans les calculs selon le diagramme.
Pour l'air, à une pression proche de la pression atmosphérique, la capacité thermique isobare dans cette plage de température change légèrement (moins de 1%), par conséquent, pour les calculs thermiques, nous prenons la valeur moyenne = 1,01 kJ / (kgK). La capacité calorifique de l'air à haute pression varie considérablement avec la température, de sorte que la formule de différence de température logarithmique moyenne ne peut pas être utilisée pour calculer la différence de température moyenne sur la longueur de l'échangeur de chaleur. Nous le calculerons étape par étape: nous diviserons conditionnellement l'échangeur de chaleur en plusieurs parties, dans lesquelles la capacité thermique changera de manière insignifiante. Il est plus pratique de diviser de sorte que dans chaque section, la température de l'air à haute pression chute de 10 K, et la température de l'air à basse pression inconnue à la fin de chaque section sera trouvée à partir de l'équation du bilan thermique de la partie échangeur de chaleur de sa fin chaude à la section considérée
,
où . D'ici
Les calculs utilisant cette formule sont présentés dans le tableau 1 et la figure 5.
Tableau 1
|
Température air à l'intérieur des tubes |
Enthalpie air à l'intérieur tuyaux |
Température air, baignade tuyaux |
La différence de température |
Différence de température de fonctionnement |
|
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 |
