Расчёт теплообменников: путь к эффективности

Когда-то теплообменники представляли собой довольно нехитрое устройство, которое способно создать условия для протекания процессов обмена между горячими и холодным средами. За счет этого такой агрегат может влиять на температурный режим окружающего пространства.

В настоящее время теплообменники представляют собой сложные конструкции, каждая деталь которых работает по предварительно рассчитанному режиму. Это позволяет эффективно решать проблему создания оптимального температурного режима в том помещении, где установлен теплообменный аппарата.

В настоящий момент подобные агрегаты активно используются на крупных и мелких предприятиях. Правильно спроектированный и сконструированный теплообменный аппарата способен эффективно решать задачи по обеспечению безопасного режима производства. Если же агрегат работает не с той эффективностью, которая требуется на данном типе объекта, это превращается в серьезную угрозу его безопасности.

В связи с этим самой важной стадией производства теплообменных агрегатов можно считать предварительный расчет теплообменников. Его производят с двумя целями: либо для проектирования нового агрегата, либо для проверки режима работы уже созданного.

При проведении проверочного расчета стоит задача протестировать, как будет изменяться режим работы агрегата, если поменяются какие-то из условий его функционирования. Например, при помощи проверочного расчета можно вычислить, как будут меняться параметры производительности, если понизится температура теплоносителя при входе в агрегат. На основании этих даны принимается решение о целесообразности изменения температуры теплоносителя.

Гораздо более масштабную работу производят при проведении проектного расчета теплообменника. Глобальная цель этой процедуры – выяснить, какие габариты и материал изготовления будут оптимальны для выполнения нужной функции в заданных условиях.

На первоначальном этапе проводится тепловой расчет, который позволяет установить главное: какие размеры теплообменных поверхностей требуются, чтобы успешно выполнять функцию создания нужного температурного режима в заданных условиях.

На основе этих данных затем производится расчет самой конструкции. На этом этапе устанавливается, какие размеры должен иметь агрегат, из каких материалов должны состоять основные его детали. Параллельно проводится и расчет на прочность агрегата с учетом выполнения заданных нагрузок.

Затем проводится расчет гидравлических параметров. Это касается прежде всего характеристик, связанных с режимом движения теплоносителя внутри теплообменного агрегата. А этой стадии вычисляется, какова необходимая скорость движения теплоносителя и находятся варианты создания необходимых условий для создания этих скоростей.

Затем рассчитывается тепловая изоляция. И на заключительном этапе проводится расчет экономических показателей работы и определяется, насколько эффективно будет работать конструкция с учетом экономических факторов. Если нужный результат будет получен лишь за счет чрезмерных затрат на эксплуатацию агрегата или на его изготовление, пересматриваются параметры расчета для создания более экономичной модели без потерь эффективности работы агрегата.