Расчёт рекуперативного пластинчатого воздуховоздушного теплообменника – утилизатора

Исходные данные:

1) Δ – вид набивки;

2)

Приток:

3)

Вытяжка:

4)

Определить:

Автоматика-?

Расчёт:

1) Определим геометрические размеры теплообменника, исходя из известных объёмов воздуха (пока не учитываем набивку):

Задаёмся скоростью воздуха .

Теперь можем найти площади сечений притока и вытяжки:

Зная площади, мы можем определить размеры сечений притока и вытяжки:

Приток: a*h=0, 54=0, 77*0, 7 м;

Вытяжка: b*h=0, 755=1, 079*0, 7 м.

h – общая сторона теплообменника (высота)=0, 7 м.

Опираясь на табл. 3.2 «теплофизика аппаратов, утил-ия тепла систем отопления, вентиляции и кондиц-ния воздуха», (

) определяем:

· удельную площадь живого сечения для прохода воздуха:

· эквивалентный диаметр каналов, сквозь которые проходит воздух:

· удельная площадь теплообмена:

2) Определим площадь живого сечения для прохода воздуха:

Приток:

Вытяжка:

3) Определим площадь теплообмена:

;

Приток/вытяжка:

4) Определим массовую скорость движения воздуха в живом сечении каналов:

Приток:

Вытяжка:

5) Конкретная скорость:

Приток:

Вытяжка:

6) Критерий Рейнольдса:

- для приточного воздуха: ν (-23⁰ С) = 11, 4*10^-6 м²/с;

- для вытяжного воздуха: ν (110⁰ С) = 24, 29*10^-6 м²/с;

Приток:

Вытяжка:

7) Критерий Нуссельта:

- для приточного воздуха: Pr(-23⁰ С) =0, 7181;

- для вытяжного воздуха: Pr(110⁰ С) =0, 687.

Приток:

Вытяжка:

8) Определяем коэффициент теплоотдачи (без учёта эффек-ти насадки):

- для приточного воздуха: λ (-23⁰ С) =2, 256*10^-2 Вт/(м*град);

- для вытяжного воздуха: λ (110⁰ С) =3, 275*10^-2 Вт/(м*град).

Приток:

Вытяжка:

9) Определим коэффициент оребрения (стр. 55 – рис.2.5):

:

, алюминиевая фольга

*

по графику для треугольного сечения определяем

по графику для треугольного сечения определяем

Для треугольного вида набивки значение отношения равно:

как угол между биссектрисой и катетом равностороннего треугольника.

Приток:

Вытяжка:

10) Определим термическое сопротивление:

11) Определим коэффициент теплопередачи:

12) Определение а)коэффициента Фурье, б)водяного эквивалента:

а)

Приток:

Вытяжка:

б)

Ф и Ŵ нужны для определения относительного перепада температур θ (см. рис. 3.14, стр. 113 «теплофизика аппаратов, утил-ия тепла систем отопления, вентиляции и кондиц-ния воздуха»).

По рис. 3.14. определяем θ для:

- притока: 0, 61;

- вытяжки: 0, 63.

13) Определим конечные температуры:

Приток:

В-ка:

Сравним полученную конечную температуру притока с требуемой конечной температурой притока, рассчитанной по тепловому балансу :

· Если < , то можно сделать догрев до значения ; следовательно, рассчитанный теплообменник нам подходит.

· Если > , то нам нужно пересчитать теплообменник (изменяем конструкцию, расстояние между пластинами…).

14) Определим количество сэкономленного тепла:

Переведём в ватты:

15) Определим потери давления в приточном и вытяжном каналах:

Приток:

Вытяжка:

16) Необходимость защиты от замерзания на вытяжке:

По i-d диаграмме определим температуру точки росы (прил. 1) для начального вытяжного воздуха по параметрам:

В результате построений получаем температуру точки росы, равную:

Сравним :

- если

В нашем случае , следовательно, потребуется защита от замерзания.