Расчет трубчатого теплообменника онлайн калькулятор – Онлайн калькулятор расчета теплообменника

alexxlab
22.01.2020
Комментарии: 0

Расчет кожухотрубного теплообменника: онлайн калькулятор

Главная / Расчет цены / Заявка на расчет кожухотрубного теплообменника

Ряд систем теплообмена использует жидкостные носители с разными температурными показателями. Для выравнивания степени нагрева на всех участках трубопровода в качестве каналов используются кожухотрубные теплообменники. Их основной задачей становится передача тепловой энергии с горячего вещества холодному. Технология применяется в нефтяной, газовой и химической промышленности. Однако для подбора оптимального оборудования, размеров и количества изделий необходимо провести расчеты кожухотрубных теплообменников. Это сложный и многоэтапный процесс. Наша компания предлагает клиентам воспользоваться удобным онлайн калькулятором, который сэкономит ваше время и деньги. При возникновении вопросов, звоните нам по телефонам +7 812 274-5080, 8 812 274-5081 или +7 812 274-5084.

Что входит в расчеты?

Обычно за начальные данные берутся характеристики используемого оборудования. В современных системах применяются пластинчатые трубы с жидкими или газообразными теплоносителями. При проведении расчетов выявляются:

• максимальный расход горячего вещества;
• определение типоразмера водонагревателя;
• фактическая скорость жидкости в трубах;
• коэффициент теплоотдачи воды и стенок каналов;
• число секций водонагревателя;
• потери давления и прочее.

Ряд указанных параметров уже имеется в документации производителя, что упрощает процесс проведения расчетов.

Чем удобна наша система?

Компания «Омега-СПАК-инженеринг» предлагает выполнить расчет кожухотрубного теплообменники через онлайн калькулятор. Все что потребуется от клиента ввести имеющие данные, включая:

• информацию о юридическом лице и удобных способах связи;
• область применения теплообменника;
• физические и рабочие характеристики жидкости (температура на входе, расход и прочее).

Мы представляем удобную функцию ввода информации с разделением параметров на горячий и холодный контур. Введенные данные отправляются специалисту для проведения индивидуального подбора. Расчет кожухотрубного теплообменника онлайн проводится специализированными программами, которые дают точные результаты. Это помогает нам найти необходимый клиенту вариант, который сэкономит расходы на покупке продукции. Мы являемся производителем теплообменного оборудования в Санкт-Петербурге, поэтому гарантируем качественный результат в короткие сроки.

omegaspak.ru

Теплообменник труба в трубе. Расчет в Excel.

Опубликовано 28 Фев 2016
Рубрика: Теплотехника | 50 комментариев

Для нагрева холодной воды (разумеется, без смешивания) от системы отопления используются теплообменные аппараты — рекуператоры, в которых две среды движутся в своих полостях, разделенные металлической стенкой. Горячая вода системы отопления, остывая,…

…через стенку нагревает холодную воду в системе горячего водоснабжения.

Из рекуператоров наибольшее распространение получили пластинчатые и кожухотрубчатые теплообменники, которые широко используются не только в коммунальном хозяйстве, но и в первую очередь в различных отраслях промышленности и энергетики. При этом в качестве греющих и нагреваемых сред могут быть самые разнообразные жидкости и газы.

Пластинчатые теплообменники компактнее и эффективнее «древних советских» кожухотрубчатых рекуператоров, однако, последние более просты в изготовлении и в несколько раз дешевле. А некоторые современные образцы отечественных кожухотрубных теплообменников обыгрывают в разы по всем статьям западные пластинчатые аналоги (rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=341).

Теплообменник «труба в трубе» – это простейший вариант кожухотрубного аппарата.

В этой статье представлен алгоритм и теплотехнический расчет в Excel водо-водяного теплообменника типа «труба в трубе». Если греющая и нагреваемая среды — не вода, то некоторые исходные данные и формулы, использованные в программе, требуется существенно изменить!

Водо-водяной теплообменник «труба в трубе». Расчет в Excel.

На рисунке, представленном ниже, внутренняя труба является теплообменной, а наружная – кожуховой. Греющая вода движется слева направо и остывает, отдавая тепло через стенку внутренней трубы нагреваемой воде. Нагреваемая вода движется справа налево и нагревается.

Снаружи аппарат теплоизолирован. В расчете далее условно принято, что теплоизоляция обеспечивает абсолютное отсутствие теплообмена между наружной трубой и окружающей средой.

Если наружная труба не изолируется, то в расчете необходимо учесть потери тепла окружающему пространству. Как это сделать, можно посмотреть здесь.

Изображенная на рисунке схема движения жидкостей называется противотоком – нагреваемая вода движется навстречу греющей. Прямотоком, соответственно, будет движение потоков в одном направлении.

Из скриншота программы очевидно, что пользователю нужно заполнить светло-бирюзовые и бледно-зеленые ячейки исходными данными и в светло-желтых ячейках считать результаты вычислений.

Расчет в Excel теплообменника «труба в трубе» выполняется по нижеприведенному алгоритму.

i=1 – для греющей воды и внутренней стенки теплообменной трубы

i=2 – для нагреваемой воды и внешней стенки теплообменной трубы

x=1 – при прямотоке

x=2 – при противотоке

9. Средняя температура воды

t_i=(t_iвх+t_iвых)/2

10. Средняя температура поверхностей стенки внутренней теплообменной трубы в первом приближении

t_ст1=t_ст2=(t₁+t₂)/2

11. Передаваемая тепловая мощность

N=G₂*C_p*(t_2вых-t_2вх)

8. Температура греющей воды на выходе

t_1вых=t_1вх-N/(G₁*C_p)

12. Средняя плотность воды

ρ_i=-0,003*t_i²-0,1511*

13. Среднее значение коэффициента кинематической вязкости воды

ν_i=0,0178/(1+0,0337*t_i+0,000221*t_i²)/10000

14. Среднее значение коэффициента теплопроводности воды

λ_i=0,581+0,0012*t_i

15. Среднее значение критерия Прандтля для воды

Pr_i=7,5-0,0694*t_i

16. Скорость движения воды во внутренней трубе и в кольцевом пространстве наружной трубы

v₁=G₁

v₂=G₂/(π*(d₂²-D₁²)/4)/ρ₂

Желательно чтобы скорость движения воды находилась в диапазоне 0,25…2,5 м/с. Большие значения из диапазона предпочтительнее с точки зрения увеличения турбулентности потока и, следовательно, коэффициента теплоотдачи, но не предпочтительны с точки зрения увеличения гидравлического сопротивления системы, требующего насосы повышенных мощностей.

17. Число Рейнольдса для греющего и нагреваемого потоков

Re₁=

Re₂=v₂*(d₂— D₁)/ν₁

Режим течения воды по трубам должен быть турбулентным, т.е. Re>2300 (еще лучше, если Re>10000).

18. Среднее значение критерия Прандтля для внутренней и внешней поверхностей стенки теплообменной внутренней трубы

Pr_стi=7,5-0,0694*t_стi

19. Критерий Нуссельта со стороны греющей и со стороны нагреваемой воды

Nu₁=0,021*Re₁^0,8*Pr₁^0,43*(Pr₁/Pr_ст1)^0,25

Nu₂=0,017*Re₂^0,8*Pr₂^0,4*(Pr₂/Pr_ст2)^0,25*(d₂/D₁)^0,18

20. Коэффициент теплоотдачи от греющей воды стенке и от стенки нагреваемой воде

α₁=Nu₁*λ₁/d₁

α₂=Nu₂*λ₂/(d₂-D₁)

21. Коэффициент теплопередачи

K=1/(1/α₁+((D1— d1)/2)/λ_ст-1/α₂)

22. Максимальный температурный напор

Если x=1 (прямоток), то

Δt_max=t_1вх— t_2вх

Если x=2 (противоток) и t_1вх— t_2вых>t_1вых— t_2вх, то

Δt_max=t_1вх— t_2вых

Если x=2 (противоток) и t_1вх— t_2вых<t_1вых— t_2вх, то

Δt_max=t_1вых— t_2вх

23. Минимальный температурный напор

Если x=1 (прямоток), то

Δt_min=t_1вых— t_2вых

Если x=2 (противоток) и t_1вх— t_2вых<t_1вых— t_2вх, то

Δt_min=t_1вх— t_2вых

Если x=2 (противоток) и t_1вх— t_2вых>t_1вых— t_2вх, то

Δt_min=t_1вых— t_2вх

24. Среднелогарифмический температурный напор

Δt_ср=(Δt_max— Δt_min)/ln(Δt_max/Δt_min)

25. Плотность теплового потока

q=K*Δt_ср

10*. Теперь следует вернуться к пункту 10 и вычислить средние температуры поверхностей стенки внутренней теплообменной трубы во втором приближении по новым формулам

t_ст1=t₁-q/α₁

t_ст2=t₂+q/α₂

!!! С новыми значениями температур поверхностей стенки нужно заново выполнить расчеты по пунктам 18-21 и 25 и опять пересчитать значения t_ст1 и t_ст2 в третьем приближении…

В представленной программе расчет в Excel выполняется 6 раз. Для точности необходимой на практике обычно бывает достаточно выполнить 2 или 3 приближения.

26. Площадь поверхности нагрева

F=N/q

27. Расчетная длина нагревателя

L=F/(π*d₁)

28. Диаметры присоединительных патрубков

d_пi=(3600*Gi/(π*v_max*ρ_i))^0,5/30

В расчете максимальная скорость воды v_max принята равной 1,8 м/c. При необходимости можно ее увеличить до 2,5 м/с или принять равной скорости движения воды по теплообменнику.

На этом теплотехнический расчет в Excel теплообменника «труба в трубе» можно считать завершенным. Гидравлический расчет поможет выполнить эта статья на блоге.

Отложения, образующиеся в процессе эксплуатации на поверхностях стенки внутренней теплообменной трубы, существенно влияют на коэффициент теплопередачи и могут со временем в 1,5-2 раза снизить эффективность работы любого теплообменника. Рассмотренный расчет в Excel это не учитывает.

Заключение.

Посмотрите небольшое видео о работе в представленной программе, которое поможет быстрее понять логику алгоритма и некоторых штатных приемов работы в Excel.

Теперь, считая теплообменник «труба в трубе», вы, уважаемые читатели, избавлены от рутинных ручных расчетов, и у вас будет больше времени на техническое творчество.

Прошу уважающих труд автора скачивать файл с программой после подписки на анонсы статей в блоке ниже статьи или наверху любой страницы блога.

Ссылка на скачивание файла: teploobmennik-truba-v-trube (xls 111KB)

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

al-vo.ru

Расчет теплообменника онлайн калькулятор – PDF

Расчет теплообменника онлайн калькулятор

Расчет теплообменника онлайн калькулятор >>> Расчет теплообменника онлайн калькулятор Расчет теплообменника онлайн калькулятор Рокоссовского, 62, офис 6-23 Время работы:с 9. В случае затруднения при использовании