Тепловые балансы и средняя разность температур

[@ЛеонРотай]

Минимальная рекомендованная температура в бойлере =+50 градусов, если ниже, то необходимо еженедельное прогревание воды минимум до 70 градусов(особенно летом, особенно когда бойлером не пользуются пару дней)

[@ЛеонРотай]

Оговорка, у воды не самая большая удельная теплота парообразования(конденсации) среди всех веществ, но самая большая у применяемых на практике.

[@ЮрийЗырянов-ф3ж]

Спасибо, очень интересная лекция! Однако, на практике считаю необходимым рассчитывать индекс противоточности и сейчас объясню почему. Возьмем за основу пример 1 и изменим условия. Примем температуру холодного потока на выходе не 40 градусов, а например 50 (или более 50, но не более 120). Тогда для случая прямотока меньшая разница температур равна 0 (или отрицательное значение, если температура холодного на выходе более 50 градусов). Уже расчетная логика ломается, как минимум потому что в знаменателе лагорифма Вы получите деление на 0. Делать «чистый» противоток нерационально, а теплотехническую задачу решить надо. При использовании многоходового теплообменника при температуре холодного теплоносителя на выходе: -50 градусов индекс противоточности будет порядка 0,8, то есть поверхности теплообмена надо на 20% больше, чем для «чистого» противотока (вариант с прямотоком даже не рассматривается). Ваш теплообменник с учетом этого 20%-го запаса обеспечит требуемые температуры сред на выходе; -температура холодного на выходе более 50 градусов, то нахождение индекса противоточности позволит определить минимальное (оптимальное) количество последовательно соединеных многоходовых теплообменников. Это позволит повысить степень противоточности. Еще, как пишет авторитетная литература по теплопередаче индекс противоточности должен быть более 0,8 (в некоторых справочниках 0,75), поскольку мы попадаем в область «перекреста» температур. В многоходовом аппарате будут отдельные участки, на которых горячий теплоноситель будет иметь локальную температуру ниже (то есть будет холоднее), чем на этом же участке холодный теплоноситель с противоположной стороны теплообменный поверхности и впоследствии это приведет к не достижению требуемых температур на выходе. Вероятнее всего, что Ваша целевая аудитория - это студенты и для них достаточно такого подхода, который описан в видео. Но на практике сейчас весь мир идет по пути энергоэффективности и энергосбережения. Далеко не всегда (даже очень часто) хотят использовать по максимуму каждый градус. Мне своё время такой же, как у Вас, подход преподавали в университете. Придя работать инжиниринговую организацию, мне по началу было сложно с этим вопросом. Вроде учили одному в университете, а на работе требуют другого. Как будто бы знаний недодали. Я без претензий. Я только за то, чтобы двигать научно-технический прогресс. Делюсь своим опытом. Очень интересно наблюдать за Вашим каналом и освежать знания

[@ВячеславФилиппов-ц8ю]

Спасибо большое за ценное замечание! Обязательно разберусь и сделаю вывод. И да - моя аудитория - совершенно тупые студенты. Им всё нужно максимально просто и быстро. Поэтому и говорю им, что мой приём позволяет сэкономить время на поиск средней разности температур, без учёта фактора противоточности. Очень вам признателен!

[@ВячеславФилиппов-ц8ю]

Я всё думал над нашим вопросом про среднюю разность температур. Когда она нам нужна? На стадии выбора аппарата. Т.е. пока его нет. А чтобы сделать выбор, нужно знать три величины. Первая - тепловая нагрузка, Вт. её мы можем найти достаточно точно. Вторая величина - обсуждаемая средняя разность температур. Про её точность пока говорить не буем. Третья величина - коэффициент теплопередачи. И вот его-то мы не знаем вообще. Принимаем, посмотрев в потолок и справочник-советчик. Ну, нашли F. Дальше по ГОСТу принимаем аппарат. И лыко да мочала - начинай сначала. Проверяем, подойдёт он нам или нет. И точность этой проверки, прямо скажем, невысока. Что на руках считать, что по программам. И когда аппарат установлен, то средняя разность температур нам вообще не нужна. Вернее, она по факту уже ни на что не влияет.

[@ЮрийЗырянов-ф3ж]

@@ВячеславФилиппов-ц8ю Я работаю в сфере проектирования теплообменных аппаратов. Мы проектируем аппараты не стандартные, не из ТУ. Очень часто приходится заниматься импортозамещением (особенно в нынешней политической ситуации). Как правило, импортных аппаратов нет среди стандартного ряда отечественного каталога. Потому возникает необходимость очень детально и досконально заниматься вопросом разработки конструкции. Кроме того, такой детальный подход позволяет быть нашей компании более конкурентоспособной. Конкуренция сейчас очень высокая. Наша компания существует уже более за 10 лет и за этот период мы установили более 1000 аппаратов. В нашем референс-листе есть много позиций, в которых условно был стандартный аппарат диаметром 1000 мм и 6 метров длиной пучка, а мы в свою очередь, применив все возможные методы повышения эффективности теплопереноса, внедряли аппарат условно 600-го диаметра и длиной труб 3000-4000 мм. Он прекрасно выполняет свою теплогидравлическую задачу. Кроме того, возвращаясь к вопросу расчета температурного напора, в некоторых случаях в принципе невозможно реализовать желаемый теплообмен. Это не мои заключения, сделанные на основании того, что я начитался умных книг. Это подтверждает обратная связь о работоспособности оборудования, которую мы собираем от технических специалистов промышленных предприятий перед проектированием оборудования. Собрав обратную связь, мы уже сформировали определенную базу данных о фактических температурных напорах и коэффициентах теплопередачи (и коэффициентах теплоотдачи, как для стандартных аппаратов, так и для наших интенсифицированных теплообменов). Фактические коэффициенты теплопередачи отличаются от значений, указанных популярных книгах Павлова или Дытнерского. Я это все пишу, потому что мы получили практический опыт, которым я собственно с Вами и делюсь.

[@ЮрийЗырянов-ф3ж]

@@ВячеславФилиппов-ц8ю Написал вам ответ, но что-то не вижу его. Видимо Ютуб не опубликовал его. Повторюсь. Я работаю в компании, которая занимается проектированием нестандартных теплообменных аппаратов, не из каталога стандартных. На сегодняшний день в нашей сфере деятельности очень высокая конкурентная среда. Расчёт температурного напора с учетом индекса противоточности позволяет нашей компании быть конкурентноспособной. Кроме того, зарубежные аппараты, установленные на отечественных предприятиях, зачастую не попадают в категорию ГОСТ-овских аппаратов. Заказчикам они нужны. Тем более, что с течением времени меняются рабочие условия (меняется состав сред, увеличивается производительность и т.д.), а также есть обратная связь о эффективности работы оборудования. Скопировать существующий аппарат не актуально и нецелесообразно. Потому требуется детальный анализ на тему того: «Почему аппарат работает именно так? И как его сделать лучше?». Имея обратную связь, мы сформировали определеную базу данных по температурным напорам, коэффициентам теплоотдачи и, как следствие, коэффициентам теплопередачи. За время работы мы установили более 1000 аппаратов. В нашей практике есть такие ситуации, когда мы делали аппараты с поверхностью теплообмена в 2-3 раза меньше, чем существующие, а по факту работали они лучше стандартных аппаратов с большой площадью теплообмена. Также недавно сталкивался с такой ситуацией, когда Заказчик дал более 20 возможных режимов работы аппарата. Строительство новой установки, существующего оборудования нет. Повторюсь конкуренция высокая. Как в этом случае проектировать аппарат? На какие рабочие параметры, если режимов более 20? Проектировать аппарат нужно на самый нагруженный режим. Не всегда режим с максимальной тепловой нагрузкой является самым нагруженным, поскольку температурный напор может сполна компенсировать тепловую нагрузку. Первым делом мы анализировали режимы по соотношению тепловой нагрузки и температурного напора (с учетом индекса противоточности). Все режимы были с глубоким «перекрестом» температур и тут как раз нам помог этот параметр - индекс противоточности. Это уже всё нюансы. Так или иначе очень важная деталь, поскольку мы, как поставщики оборудования, финансово несем гарантийные обязательства за надежность и работоспособность оборудования. Я делюсь с Вами своим полученным опытом, чтобы Вы, как преподаватель, могли этим опытом поделиться со студентами и обучили квалифицированных специалистов.

[@ЮрийЗырянов-ф3ж]

@@ВячеславФилиппов-ц8ю Несколько раз написал Вам длинный ответ. Не вижу его среди комментариев, как будто бы Ютуб не публикует их (блокирует). Не с проста же много специализированной литературы посвящено определению индекса противоточности. Это чей то опыт, полученный практическим путем. Возвращаясь к примеру, который я описывал в комментарии выше. Представим, что температуры сред следующие: 120->50 60

[@billgillbert1500]

Как со стороны, вольным слушателем побывать на лекциях онлайн? Уж очень интересно.

[@ВячеславФилиппов-ц8ю]

Я заранее рассылаю студентам приглашение на конференцию Zoom. Сразу после начала лекции включаю запись. Так что вы видите и слышите то же самое, что и мои студенты. Кроме того, лекции в 8.00 по Самарскому времени. Не всем это удобно.