Расчет и проектирование теплообмеников

[barracuda_spb]

День добрый!
Поступила задача рассчитать и сконструировать теплообменный модуль для использования с дизельными и газовыми гарелками. Есть от чего отталкиваться? Может у кого есть литература в архивчиках? Что читать? С чего начинать?
Поступил конечно же сразу же простой вариант содрать теплообменник с зарубежных производителей (конструктив оттуда и возьмем на основу, как проверенный аппарат), но расчеты всё таки нужны...
Подсобите кто чем можем )

[sekunded]

Погуглите Справочник А.С. Тимонина "Основы конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования", а расчёт площади поверхности теплообмена (примеры ) можно найти в Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. "Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии".

[Serj]

А можно на задание взглянуть?

[barracuda_spb]

А можно на задание взглянуть?

Да нет задания. есть задача спроектировать теплообменный модуль для газовой горелки различных мощностей - 100, 200, 300 кВт. Из нержи.
То есть конструктив известен. Материалы известны. А вот как рассчитать площадь трубчатки, с которой будет сниматься тепло - не в курсе ( И на сколько будет разница расчетная и фактическая... И надо ли учитывать стенки топочной камеры в данных площадях... дымовую трубу тоже... Вопросов тьма.

Раньше просто заказывали у стороннего производителя. Но там цифры мощностей теплообменников ну ни как не соответствуют заявленным. По факту значительно меньше.

[Poltava]

То есть конструктив известен.

Ну и где он этот конструктив ??? невижу я его, а без него тяжело сказать какая методика вам подойдет. Может вам нужен ращет на подобии ращета топочной камеры котла. В общем без конструктива сказать тяжело. Да и вообще какая стоит задачя при проэктировании? Нагреть воду? Получить пар? Охладить газы? Ращет нужен только тепловой или еще и аэродинамический с гидравлическим. В общем моловато исходных данных в вопросе. А и кстати ЗАЧЕМ делать это из нержавейки этоже безумно дорого? неужели там такая высокая температура? кто то делал ращет тепмературы стенки и подбор материала? Я скажу из своей практики котлостроения мы ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛИ не так часто из нержавейки делаем так там извените внутри труб перегретый пар под давлением скажем 3,9 Мпа и температурой 440 а с наружи температура градусов 800-900

[barracuda_spb]

Соррь. Пятница-тепица )

Сюда не влезает - слил http://clip2net.com/s/1VT1i
Теплообменник предположительно на 340 кВт...

[Poltava]

Ниже я подписал основные элементы так как я их понял, и исходя из этого у меня к вам пара вопросов для начала чисто конструктивных.
1) У вас такие модули уже есть и работают??? Мне просто интересно
2) Судя по конструкции это что у вас огромная батарея ??? как движутся дымовые газы вроде более менее понятно но вот ГДЕ у вас находиться греемая среда? и что это на этот вопрос вы кстати так и не ответили.
3) Меня почемуто смущает горелка расположенная с той же стороны что и вход газов в газоход
4) Я конечно могу только догадываться о целях внутритрубной конструкции но вот мне интересно если такие модули у вас работают то КАК ВЫ УБИРАЕТЕ ОБРАЗУЮЩИЙСЯ НА ТРУБАХ НАГАР
5) И еще вопросик в топочной камере никаких конструкцый нет ПРОСТО БОЧКА ??? то есть нет никакого теплосьема ???
6) Пусть это даже упрощенная конструкция но на топке нет взрывного клапана это так задумано??

[barracuda_spb]

Да, данные модули покупные работают давно и вполне себя оправдывают.
Сам теплообменник стоит в проходном объеме, через который вентиляторами прогоняется воздух - сверху вниз через трубчатку на бочку
Горелка и выход дымовых газов - это один из вариантов теплообменника. Существуем модель, когда дымовая труба в противоположную сторону выходит
Нагар из трубчатки убирается путем съема задней крышки, вытаскиванием из них "внутритрубных конструкций" ну и дальше ёршиком )))
Бочка. Да, просто бочка... Вроде бы никаких внутри элементов нет. Не разрезали конечно, но через окно горелки видно, что там пусто. Сама бочка чистится от нагара путем снятия горелки, а дальше пылесосом )
А клапан есть конечно, просто я про него забыл и не вписал в модель )))

Вот собственно и вопросы: как рассчитать такой теплообменник, как его можно усовершенствовать для лучшего теплосъема, и как следствие уменьшения температуры дымовых газов, ну и вообще ))) Сомн светлых идей это хорошо )

[Poltava]

Да теперь начинаю понимать зачем нержавейка! Если в топке нет никакого пеплосьема то извените но до скольки градусов она у вас РАСКАЛЯЕТЬСЯ!!!! это конечно странно нужно было бы хотябы воздушное охлаждение с наружи предусмотреть ну да ладно. нет теплосьема значит в ращет ее можно не брать как поверхность нагрева. А вот потери в окружающюю среду нужно учитывать думаю они будут не маленькие. Да и еще вопрос чем вы ее изолировать собрались там ведь будут высокие температуры и легкосьемная изолятция навряд ли выдержит ну или выдержит но уж очень дорогая???. Ну а непосредственно по поводу рассчета даже особо не знаю что вам пподсказать. Попробуйте посмотреть Нормативный метод ращета котлов Разжел 9Ж почитайте но только я слабо представляю как на все это повлияют внутритрубрые конструкции. Но то что они однозначно изменят теплообмен это точно. Вопрос только насколько!

[barracuda_spb]

Так его задача и есть нагреть окружающую среду. Он обдувается воздухом снаружи, в следствии чего с него снимается тепло. Воздух, проходя сначала через трубчатку попадает на бочку и снимает с неё тепло, но уже конечно в меньшей степени.
Теплообменник стоит в коробе из полуторной оцинковке. Под ним стоят два жаростойких вентилятора, которые и всасывают воздух.
Внешняя обшивка всей конструкции простая сэндвич-панель.

И ещё, есть ли какие-то регламентирующие документы на данное оборудование? ГОСТы там, СНиПы...

[Poltava]

Ага так конструкция стала более понятна. Тогда в принципе конечно можно и бочку вщитывать в поверхность. Но при этом нужно делить ращет на две части ращет труб и ращет бочки.  Ну а нащет регламентирующих документов так даже не сомневайтесь есть обязательно, попробуйте поискать начиная с того где это будет использоваться, а там дальше по вертикали. Кстати я так понял у вас будут разные горелки и соответственно наверное и разные размеры топок. Там просто тоже должны быть рекомендатции что то типа допустимое напряжение топочного обьема, и допустимое напряжение в сечении для оптимального горения топлива. Понимаю что мало чем помог но так сказать чем мог.
PS: Если у вас есть данные по работе некоторых таких блоков то попробуйте пойти сделать поверочный ращет и посмотрите на сколько не сошлось а дальше поиграйтесь коэффициентами и скоростями так может выйдите на более менее правильные данные относительно того как влияет на все это дело внутритрубные конструкции.

[Valery-Moscow]

м.б. Вам расчет вот таких теплообменных аппаратов будет полезен?


•   "Расчёт тепловых режимов теплообменника".       
http://www.cae-services.ru/data/132M.pdf

•   "Моделирование рабочего режима камеры сгорания".       
http://www.cae-services.ru/data/67M.pdf

•   "Моделирование факельного горения и теплообмена во вращающейся печи".   
http://www.cae-services.ru/data/114M.pdf

•   "Моделирование процессов горения и теплообмена в горелке газового котла
http://www.cae-services.ru/data/113M.pdf

•   "Моделирование процессов теплопереноса в адсорбере"     
http://www.cae-services.ru/data/88M.pdf

•   "Пример расчета рабочего режима воздухонагревателя"     
http://www.cae-services.ru/data/95M.pdf

•   "Расчет пыледелителя котла П-67".             
http://www.cae-services.ru/data/115M.pdf

•   "Расчет рабочего режима водо-водяного теплообменника".       
http://www.cae-services.ru/data/64M.pdf

•   "Расчет рабочего режима маслоохладителя"         .   
http://www.cae-services.ru/data/82M.pdf

•   "Расчет рабочего режима нагревателя излучательного типа"             
http://www.cae-services.ru/data/87M.pdf

•   "Расчет рабочего режима пластинчатого теплообменника"         
http://www.cae-services.ru/data/86M.pdf

•   "Расчет течения воздуха в модели диффузора теплового регенератора".     
http://www.cae-services.ru/data/63M.pdf

•   "Решение сопряжённой задачи теплопереноса в кольцевом воздухопроводе горячего дутья"    http://www.cae-services.ru/data/40M.pdf

•   "Режимы течений с теплообменом в камере водо-водяного энергетического реактора".       
http://www.cae-services.ru/data/112M.pdf

•   Моделирование процессов теплопереноса в адсорбере.     
http://www.cae-services.ru/data/139M.pdf

•   Моделирование режима работы витрины-холодильника.
http://www.cae-services.ru/data/14M.pdf

•   Определение температурного режима работы преобразователя.       
http://www.cae-services.ru/data/154M.pdf

•   Расчет турбулентных сверхзвуковых струй с использованием модели турбулентности, учитывающей влияние cжимаемости.               
http://www.cae-services.ru/data/153M.pdf

•   ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА СЛОЖНОЙ ФОРМЫ.   
http://www.cae-services.ru/data/144M.pdf

•   Расчёт характеристик нагревательного элемента. Часть 2".   
http://www.cae-services.ru/data/32M.pdf