Расчет кожухотрубчатых теплообменников типа мб и пп

Для начала нужно посмотреть схему движения теплоносителей в теплообменнике. А теперь и сам маслоохладитель мб 25-37 и его технические характеристики на примере которого мы и будем рассматривать расчет.

И так идем далее. Для начала напомню, что данный теплообменник нужен для того, чтобы охлаждать масло турбин до требуемой температуры. В результате работы турбины масло нагревается и направляется в охладитель где охлаждается проходя через него и подается снова в систему смазки турбин. Масло движется между профилированными теплообменными трубами, а охлаждающая вода внутри них. Т.е. зная температуру масла на входе в аппарат и нужную на выходе из него нужно рассчитать его параметры.

Профилированная труба

Подробно о эффективности применения профилированной трубы в материале - модернизированные маслоохладители серии мб

Если вы смотрели технические характеристики мб 25-37 то видели, что температура масла на входе составляет 55 ⁰С, это максимальная, она может быть и ниже конечно, а на выходе 42 ⁰С это нормальная рабочая температура для подачи на вход в турбину. Для охлаждения используется технологическая вода с температурой не больше, чем 33 ⁰С. Если выше, то не будет уже правильно охлаждать.  Расход масла берется из характеристик турбины и составляет 37 тонн в час, а воды 54 тонн из особенностей конструкции маслоохладителя. Давление масла 0.55 МПа или 5.5 кгс/см² , а воды 1.0 МПа или 10 кгс/см². Это были исходные данные или дано, как перед задачей в школе, ну вы помните, как это было.

Начинаем считать. Вообще суть расчета сводится к тому, что определить, как сделать сам охладитель, каких геометрических размеров и из каких материалов. Конструкция давно уже известна и как он делается, и есть очень много производителей. Но здесь важную роль играет цена, простота обслуживания, долговечность использования и эффективный теплообмен. Сочетание этих факторов дает преимущество перед другими производителями. Можно кстати почитать материал о преимуществах наших модернизированных маслоохладителях мб и их особенностях и отличиях от других менее эффектных и простых аналогов.

Т.е. расчет сводится  тому, чтобы определить как нам сделать эффективный и надежный маслоохладитель по нормальной цене. И так начинаем искать недостающие данные.

В расчете кожухотрубчатого теплообменника в про чем как и любого другого все начинается с уравнения теплового баланса.

G₁xc_p1x(t₁-t₁₍₂₎)=G₂xc_p2(t₂-t₂₍₁₎)

Найдем температуру масла на выходе  t₁₍₂₎=55-54х4.18(37-33)/37х1.939х0.96=42 ⁰С. Т.е все сходится и на выходе мы получаем рабочую температуру масла. В формуле 39 это температура воды на выходе, 1.939 теплоемкость турбинного масла Т30, а 0.96 коэффициент задержки теплоты изоляцией.

Далее можно сделать расчет тепловой мощности теплообменника 25-37.

Q=54х4.18х(37-33)/ 3.6=251.58 кВт.

Тепловой и конструктивный расчет теплообменника мб 25-37

В совокупности тепловой и конструктивный расчет выполняется для определения геометрии будущего маслоохладителя и размеров теплообменных трубок.

Самая эффективная компоновка это шахматная или треугольником.

Считаем шаг. S₁=1.25х16,25 (диаметр отверстий)=20.3 мм. Далее получим площадь поверхности теплообмена f_x= 25/3.6х996.07х1.1=0.00634 м². Площадь поперечного сечения трубки f_mp=3.14х0.014²/4=0.00015 м². Далее найдем количество трубок в одном ходу 0.00634/0.00015=42,25, а в общем в теплообменнике 42.25х4=169 трубок.

Расчет площади теплообменника

Площадь поверхности теплообмена составит 251.58х1000/609.9х16.5=25 м². А длина трубки 25/3.14х0.016х169=2.9 т.е. 3 метра.

Гидравлический расчет

Мы выполнили основную часть расчета кожухотрубчатого теплообменника и определили количество трубок и их длину. Далее нужно рассчитать диаметр и толщину трубной стенки или доски где буду развальцованы трубки, определить диаметр патрубков для входа-выхода масла и воды, а так же толщину стенки корпуса и водяной камеры, применяемые фланцы стальные, это уже гидравлический расчет, который связан с расчетом на прочность. Все это приводится в паспорте маслоохладителя. После того, как мы это все определим расчет теплообменника можно считать законченным. В рамках данной статьи я не буду приводить множество формул. Если очень нужно можно скачать документ расчета маслоохладителя где все очень подробно расписано.

Программы расчета кожухотрубчатых теплообменников

Это был долгий ручной подсчет, есть конечно программа расчета кожухотрубчатых теплообменников, но насколько она верна я не знаю, если найдете отпишитесь пожалуйста в комментариях к данной статье я буду благодарен. Но знаю, что производители, так же как и мы всегда считают вручную, так надежней. Кроме того есть много нюансов. Допустим наша профилированная труба собственной разработки увеличивает теплообмен до 15% и наврятли кто-нибудь просчитывал и заложил данные в программу, при чем для различных материалов. Вот и ответ пользоваться или нет автоматическим расчетом.

Программа подойдет допустим, чтоб рассчитать пароводяные подогреватели типа пп из нержавейки или латунные пп, а так же водоводяные подогреватели ввп, т.к. они все однотипные, хотя говорю о практичности этого, все давно посчитано и подобрана целая линейка стандартных моделей, все наглядно видно если пройдет по ссылкам и посмотрите технические характеристики этих подогревателей. Поэтому нет смысла покупать и использовать программу для расчета теплообменников.

Ниже я приведу методику расчета теплообменников типа пп и ввп так сказать ручную. Используется много формул и выражений, поэтому проще скачать пример расчета пароводяных и водоводяных теплообменников и во всем подробно разобраться, во всех тонкостях. Данный метод подходит так же и для аналогичных кожухотрубных подогревателей.

Думаю сегодняшний материал был вам полезным и мы разобрались как и зачем делать расчет теплообменников кожухотрубного типа с теоретической и практической частью. Подводя краткие итоги скажу, что в наше время расчет нужно делать для того, чтобы сделать аппарат во-первых эффективным, чтоб справлялся с теплообменом, во-вторых простым в эксплуатации и обслуживании и в-третьих, что не мало важно по хорошей цене.

Ниже можно посмотреть некоторые модернизированные аппараты нашего производства с доработанными узлами. Наше преимущество в том, что они превосходят имеющиеся аналоги по своим характеристикам теплообмена и по совокупности вышеперечисленных факторов.

• маслоохладители турбин, компрессоров, электродвигателей, трансформаторов
• сетевые подогреватели псв
• газоохладители го, огп, огпф турбогенераторов
• теплообменные аппараты кожухотрубного и секционного типа
  

И так мы разобрали кожухотрубные аппараты где для охлаждения или нагрева используется вода, и теплообменные элементы находятся в трубе или кожухе, поэтому они так и называются, а есть еще оборудование несколько другого типа так называемые воздухоохладители во, воп, вуп, вб представляющие из себя секцию с набором латунных оребренных труб для охлаждения воздуха, используемого в системах охлаждения электромашин. Поэтому в следующем материале мы обязательно рассмотрим расчет воздушного теплообменника типа во, воп, вб, вуп или вот.

Ссылки по теме

• теория и практика расчета теплообменных аппаратов
• расчет водяного воздухоохладителя
  

Материалы сайта пользующиеся спросом

1. условные обозначения теплообменников
2. замена трубного пучка
3. воздухоохладители классификация
   

На этом я сегодня заканчиваю. Если есть вопросы, то вы можете их задать по телефонам ниже, отправить письмо на электронную почту либо через форму обратной связи. Так же можно прокомментировать данный материал в поле для комментирования.

Удачи, Счастья и добрых заказов теплообменников в МеталлЭкспортПром!

{jcomments on}