Расчет воздухонагревателя (воздухоохл-ля).

Инженерные методики расчета поверхностных воздухонагревателей и воздухоохладителей основаны на классических методах расчета тепло-обменников. Решение системы уравнений для теплообменника конечных размеров существует в двух видах, соответственно, для двух видов инже-нерного расчета теплообменника – конструкторского (упрощенного пове-рочного) и точного поверочного расчета. В конструкторском (упрощен-ном поверочном) расчете искомой величиной является площадь поверхно-сти теплообмена при заданных начальных и конечных параметрах тепло-обменивающихся сред и их расходах. В точном поверочном расчете при заданной площади поверхности теплообмена и начальных параметрах теп-лообменивающихся сред искомыми являются конечные параметры тепло-обменивающихся сред при решении обратной задачи или конечные пара-метры теплоносителя и его расход при решении прямой задачи.

Обычно фирма-производитель соответствующего оборудования предоставляет проекти-ровщику программу для расчета поверхностного теплообменника, алго-ритм которой часто основан на готовых решениях данной системы уравне-ний для конкретной задачи.

Кондиционеры КЦКП компонуются медно-алюминиевыми пластин-чатыми воздухонагревателями (напримерВНВ 243.1), заключенными в каркас из оцинкованной стали. Теплообменная поверхность их образована пучком медных трубок, оребренных гофрированными пластинами из алюминиевой фольги.

Массовая скорость движения воздуха, кг/(м²⋅ с), во фронтальном сечении кондиционера определяется по формуле

, (4.1)

где G – массовое количество воздуха, проходящее через воздухонагрева-тель, кг/ч;

Fф =1, 956 м²– площадь фронтального сечения воздухонагревателя для прохода воздуха, м², принимаемая по таблице 5.1 /4/.

Расход теплоносителя на нагрев воздуха определяется по формуле

, (4.2)

где Q – расход теплоты в воздухонагревателе, кДж/ч;

– теплоемкость воды, = 4, 19 кДж/(кг⋅ °С);

T и T₀ – соответственно температуры воды, поступающей и уходящей из воздухонагревателя (параметры теплоносителя – из задания), °С.

Истинная скорость воды, м/с, в трубках воздухонагревателя находится по формуле

, (4.3)

– плотность воды;

f – площадь живого сечения трубок для прохода теплоносителя, м²,

т – число ходов теплоносителя в воздухонагревателе.

Определяется коэффициент теплопередачи воздухонагревателя, Вт/(м²⋅ °С), по формуле

, (4.4)

где А, n, p – опытные коэффициенты

Находится требуемая площадь поверхности нагрева воздухонагревателя, м², по формуле:

, (4.5)

где Q – расход теплоты в воздухонагревателе, кДж/ч;

k – коэффициент теплопередачи воздухонагревателя, Вт/(м²⋅ °С);

T и T₀ – соответственно температуры воды, поступающей и уходящей из воздухонагревателя (параметры теплоносителя), °С;

t_к и t_н – соответственно температуры воздуха в конце и начале процесса нагрева, принимается по I-d диаграмме, °С.