Паровые калориферы подбор

В системах кондиционирования воздуха, вентиляции, воздушного отопления и в сушильных установках применяются калориферы с теплоносителем (горячая вода или пар). В химической технологии наибольшее распространение получили паровые калориферы [14].
При проектировании калориферных установок можно предусматривать использование калориферов различных типов, моделей и номеров, различную фронтальную поверхность и число рядов калориферов по ходу воздуха. Таким образом, количество возможных решений для каждого конкретного случая может быть велико: однако целью расчета является выявление такой калориферной установки, которая в заданных условиях работы имеет наименьшие фронтальные размеры, поверхность нагрева, аэродинамическое сопротивление. Выполнение этих требований необходимо для обеспечения минимальной стоимости изготовления и эксплуатации установки. Легко заметить, что перечисленные условия противоречивы. Поэтому окончательно принимаемый вариант компоновки калориферной установки может быть только компромиссным решением, в достаточной мере удовлетворяющим указанным требованиям или таким, которые признаются наиболее важными в данном случае (например, наименьшие фронтальные размеры установки или ограниченное сопротивление установки). Сформулировать требования и правила для расчета оптимального варианта калориферной установки (группы калориферов), пригодные для всех практических случаев не представляется возможным, поскольку эти требования и правила в конкретных случаях сильно разнятся. Поэтому приемлемое решение обычно находят после рассмотрения нескольких рассчитанных вариантов компоновок калориферной установки, т.е. посредством выбора.
В большинстве случаев количество рассматриваемых вариантов можно свести к минимуму, если массовую скорость воздуха в живом сечении калорифера принимать в пределах от 2 до 7 кг/м2с с тем, чтобы гидравлическое сопротивление калориферной установки составляло бы от 5 до 25% сопротивления всего воздушного тракта сушильной установки. В самом деле, если принимать массовую скорость воздуха менее 2 кг/м2с, то фронтальное сечение установки будет слишком большим, а приточная камера – громоздкой и дорогой. Если же массовая скорость будет более 7 кг/м2с, то фронтальные размеры установки будут относительно невелики, однако ее сопротивление движению воздуха окажется чрезмерно большим.
Рациональный запас поверхности нагрева установки составляет 10?20%. Меньший запас недостаточен для компенсации возможного уменьшения теплопроизводительности калориферной установки, обусловленного отклонением фактических значений коэффициента теплопередачи от их паспортных показателей, а также загрязнением поверхности в процессе эксплуатации. Запас же в размере, превышающий рекомендуемый, увеличивает стоимость установки.
При последующем детальном рассмотрении расчета и подбора калориферов для калориферной установки в качестве базового типа калорифера будем использовать калорифер с биметаллическим спирально – накатным оребрением моделей КП3-СК-01 АУ3 и КП4-СК-01АУ3, поскольку этот калорифер характеризуется наиболее высокими теплотехническими показателями по сравнению с калориферами более ранних типов [14]. Высокие теплотехнические показатели этого калорифера достигнуты за счет интенсификации внешнего теплообмена (стенка-воздух). Теплообменный элемент калорифера состоит из двух трубок, насаженных одна на другую. Внутренняя трубка – стальная – диаметром 16х1,2 мм, наружная – алюминиевая с накатанным на ней оребрением. В процессе накатки между стальной и алюминиевой трубками образуется надежный механический и термический контакт. (Подробнее о калориферах см. методическое пособие пособие (14)].
4.1.1. Калориферы типа КП3-СК-01АУ3 и КП4-ск-01АУ3
Калориферы биметаллические выпускаются двух моделей: КП3-средняя модель, имеющая 3 ряда теплопередающих трубок по направлению движения воздуха; КП4-большая модель, имеющая 4 ряда трубок.
В зависимости от геометрических размеров воздухонагреватели каждой модели подразделяются на 7 типоразмеров, обозначаемых порядковыми номерами (с №6 по №12).
Калориферы представляют собой одноходовые теплообменники и по трубному и межтрубному пространствам и устанавливаются с вертикальным расположением теплопередающих трубок и патрубков.
Воздухонагреватели с №6 по №10 снабжены одним патрубком для подвода пара и одним патрубком для отвода конденсата, а калориферы №№11 и 12 – двумя патрубками для подвода пара и одним патрубком для отвода конденсата.
При групповой установке воздухонагревателей боковые щитки могут не устанавливаться, что позволяет образовывать сплошную поверхность нагрева. Некоторые данные калориферов представлены в таблицах 4.1., 4.2., 4.3., 4.4.

Таблица 4.1 - Технические данные калориферов типа КП3-СК-01 АУ3

Таблица 4.2 - Влияние массовой скорости воздуха во фронтальном сечении калорифера на коэффициент теплопередачи и аэродинамическое сопротивление этого калорифера (КП3-СК-01АУ3).

Таблица 4.3.- Технические данные калориферов типа КП4-СК-01АУ3

Таблица 4.4 - Влияние массовой скорости воздуха во фронтальном сечении калорифера на коэффициент теплопередачи и аэродинамическое сопротивление этого калорифера (КП4-СК-01 АУ3).