Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых водоподогревателей

В соответствии с каталогом ЦИНТИхимнефтемаш (М., 1990) выпускаются теплообменники пластинчатые для теплоснабжения следующих типов: полуразборные (РС) с пластинами типа 0,5Пр и разборные (Р) с пластинами типа 0,3р и 0,6р.

Технические характеристики указанных пластин и основные параметры теплообменников, собираемых из этих пластин, приведены в табл. 10.1, 10.2.

Таблица 10.1

Техническая характеристика пластин

Показатель	Тип пластины
0,3р	0,6р	05Пр
Габариты (длина ×ширина × толщина), мм	1370×300×1	1375×600×1	1380×650×1
Поверхность теплообмена, м2	0,3	0,6	0,5
Вес (масса), кг	3,2	5,8	6,0
Эквивалентный диаметр канала, м	0,008	0,0083	0,009
Площадь поперечного сечения канала, м2	0,0011	0,00245	0,00285
Смачиваемый периметр в поперечном сечении канала, м	0,66	1,188	1,27
Ширина канала, мм
Зазор для прохода рабочей среды в канале, мм		4,5
Приведенная длина канала, м	1,12	1,01	0,8
Площадь поперечного сечения коллектора (угловое	0,0045	0,0243	0,0283
отверстие на пластине), м2
Наибольший диаметр условного прохода
присоединяемого штуцера, мм	65(80)
Коэффициент общего гидравлического сопротивления	19.3
	Ке 0,25	Ке 0,25	Ке 0,25
Коэффициент гидравлического сопротивления штуцера	1,5	1,5	1,5
Коэффициенты:
А	0,368	0,492	0,492
Б	4,5	3,0	3,0

Таблица 10.2

Техническая характеристика и основные параметры
пластинчатых теплообменных аппаратов

Показатель	Тип пластины
0,3р	0,6р	0,5Пр
Тип аппарата	разборный	полуразборный
Расход теплоносителя (не более), м3/ч
Номинальная площадь поверхности теплообмена аппарата, м2, и исполнение на раме:
консольной (исполнение 1)	от 3 до 10	от 10 до 25	–

Окончание табл. 10.2

Показатель	Тип пластины
0,3р	0,6р	0,5Пр
двухопорной (исполнение 2)	от 12,5 до 25	от 31,5 до 160	от 31,5 до 140
трехопорной с промежуточной плитой (исполнение 3)	–	от 200 до 300	от 160 до 320
Расчетное давление, МПа (кгс/см2)	1(10)	1(10)	1,6(16) 2,5(25)
Габарит теплообменников, мм	650×400×1665	605×750×1800	2570×650×1860 (3500)

Таблица 10.3

Характеристики прокладок для пластин

Условное обозначение прокладок	Марка материала и технические условия	Каучуковая основа	Температура рабочей среды, °С
	Резина 359	СКМС-30 и АРКМ-15 (бутадиенметилстирольный каучук)	От -20 до + 80
	(ТУ 38-1051023-89)
	Резина 4326-Г (ТУ 38-1051023-89)	СКН-18 (бутадиеннитрильный каучук)	От -30 до +100
	Резина 51-3042	СКЭПТ (этиленпропилендиеновый каучук)	До 150
	(ТУ 38-1051023-89)
	Резина 51-1481	СКЕП (этиленпропилендиеновый каучук)	До 150
	(ТУ 38-1051023-89)
	Резина ИРП-1225 (ТУ 38-1051023-89)	СКФ-32 и ИСКФ-26 (фторированный каучук)	От -30 до +200

Допускаемые температуры теплоносителей определяются термостойкостью резиновых прокладок. Для теплообменников, используемых в системах теплоснабжения, обязательным является применение прокладок из термостойкой резины, марки которой приведены в табл. 10.3.

Условное обозначение теплообменного пластинчатого аппарата: первые буквы обозначают тип аппарата – теплообменник Р (РС) разборный (полусварной); следующее обозначение – тип пластины; цифры после тире – толщина пластины, далее – площадь поверхности теплообмена аппарата (м²), затем – конструктивное исполнение (в соответствии с табл. 10.3), марка материала пластины и марка материала прокладки (в соответствии с табл. 10.3). После условного обозначения приводится схема компоновки пластин.

Пример условного обозначения пластинчатого разборного теплообменного аппарата: теплообменник Р 0,6р-0,8-16-1К-01 – тепло-обменник разборный (Р) с пластинками типа 0,6р, толщиной 0,8 мм, площадью поверхности теплообмена 16 м², на консольной раме, в коррозионностойком исполнении, материал пластин и патрубков – сталь 12Х18Н10Т; материал прокладки – теплостойкая резина 359; схема компоновки:

,

что означает: над чертой – число каналов в каждом ходе для греющей воды, под чертой – то же, для нагреваемой воды.

Дополнительный канал со стороны хода нагреваемой воды предназначен для охлаждения плиты и уменьшения теплопотерь.

Из рассматриваемых трех теплообменников наиболее целесообразно применение теплообменников РС 0,5Пр, поскольку эти теплообменники надежно работают при рабочем давлении до 1,6 МПа.

Пластины попарно сварены по контуру, образуя блок. Между двумя сваренными пластинами имеется закрытый (сварной) канал для теплофикационной греющей воды. Разборные каналы допускают давление в них до 1 МПа.

Теплообменники типа Р 0,3р могут применяться в системах теплоснабжения при отсутствии теплообменников типа РС 0,5Пр и параметрах теплоносителей до 1,0 МПа, до 150 °С и перепаде давлений между теплоносителями не более 0,5 МПа.

Применение теплообменников типа Р 0,6р (титан) в системах теплоснабжения ограничено и допустимо только при отсутствии теплообменников РС 0,5Пр и Р 0,3р при параметрах теплоносителей не более 0,6 МПа, до 150 °С и перепаде давлений теплоносителей не более 0,3 МПа.