Dispozitiv de încălzire suprafață echivalentă

La elaborarea unui nou design de încălzire și fabricarea aparatului la fabrica întotdeauna dorința manifestă, pe de o parte, pentru a îmbunătăți pe deplin coeficientul de transfer termic, pe de altă parte - pentru a mări suprafața exterioară a fiecărui element ca gabaritul, care determină cantitatea de produse (chiar și în detrimentul valorii coeficientului de transfer de căldură).

Pentru a produce un singur indicator de inginerie de căldură și de fabricație în țara noastră în 1957, a fost introdus prin măsurarea suprafeței de transfer de căldură al dispozitivelor de încălzire în zona de unități convenționale. Pentru zona unitate convențională a fost adoptată metru pătrat de suprafață de încălzire echivalent (m 2 EFM) sau, pe scurt metru pătrat echivalent, (EMC). O astfel de zonă de măsurare a suprafeței de încălzire stimulează eliberarea de teplotehnicheskom comise cu privire la aparate.

Echivalent, ne referim la un pătrat de suprafață metru a încălzitorului set standard de căldură, prin care temperatura medie a agentului de răcire în dispozitivul de 82,5 ° C în aer la o temperatură de 18 ° C, fluxul de căldură este transmisă egală cu 506 W (435 kcal / h). Pentru un standard adoptat de o instalație deschisă a dispozitivului de la peretele exterior al unei unidirecțională care unește conductele.

Când diferența calculată între temperatura apei 95-70 ° C, iar diferența de temperatură este egală cu ((95 + 70) / 2) -18 = 82,5-18 = 64,5 ° C, pentru transmiterea la sediul 506 W sau 506 * 3 6 kJ / h (435 kcal / h) este necesar pe baza de 1 m 2 EFM a trecut printr-o cantitate de apă de încălzire aparat

G = (506 * 3.6) / ((4.187 * (95-70)) = 17,4 kg / (h m 2 EFM);

G = 435 / (1 * (95-70)) = 17,4 kg / (h m 2 EFM).

unde G - debitul de apă relativ în încălzitor (raportul debitului efectiv pentru testul adoptat în studii experimentale);

p - exponent al datelor experimentale.

Eliberat în 1957 g. Secțională de tip radiator H-136 (adâncimea sa de construcție de 136 mm, înălțimea de montaj 500 mm) a fost luată ca referință. Printr-un metru pătrat din exterior radiator de referință al suprafeței fizice H-136 (suprafețele cele patru secțiuni ale zonei), atunci când este testat în condiții standard (radiator testat este compus din opt secțiuni) este transmis în fluxul de căldură cameră egal cu doar 506 W (435 kcal / h). Prin urmare, opt secțiuni de radiator 136-H a avut o suprafață de suprafață încălzită, egală cu 2 m 2 m 2 sau 2 EFM (EMC).

Calculul suprafeței exterioare a încălzitorului, în orice unități arbitrare, iar definiția pentru același element al dispozitivului (secțiunea înotătoare panou convector tub) raport echivalent raț suprafața de încălzire în zona suprafeței exterioare a Ff sale fizice este comparația cu un dispozitiv de referință specifică.

Pentru fiecare radiator suprafață exterioară în m 2 EFM (ECM) este același indice caracteristic ca suprafața în m 2. Orice încălzitor este perfect în raport cu un radiator teplotehnicheskom de referință dacă suprafața echivalentă sa de Fe este mai mare decât suprafața de exterior CME suprafață fizică ff în m 2. de exemplu, dacă dispozitivul are un Fe = 6 EMC și ff = 2. 5 m ECM său 1 = 5/6 m 2, iar fluxul de căldură 506 W (435 kcal / h) este transferată către dispozitivul în condiții standard cu 5,6 m 2 din suprafața sa exterioară sau sa CME 1m 2 = 6/5 și teplope edacha 1 m 2 din suprafața 50b este * (6/5) = 607Vt / m 2 [522kkal / (h m 2)].

Comparație a suprafeței elementului de încălzire în m 2 EFM (EMC) cu aria suprafeței sale în m 2 face posibilă judeca dispozitivul perfect în teplotehnicheskom privință.

Cele de mai sus se poate explica de asemenea schema prezentată în Fig. Figura prezintă două dispozitiv de încălzire de dimensiuni egale, format din trei elemente cu suprafață fizică de 1 m în figura 2. Dispozitivul are o suprafață de încălzire echivalentă cu CME Fe> 3, care indică un coeficient de transfer termic ridicat. Prin urmare, o parte din lungimea acestui dispozitiv, suprafața corespunzătoare 1 ECM (cross-hașurat în desen) este mai mică decât lungimea unui element -L1 l.

Reprezentarea schematică a suprafeței de încălzire echivalentă cu 1 ECM (cross-hașurată) ale celor două dispozitive de încălzire, în comparație cu suprafața lor fizică de 1 m 2 care corespunde lungimii l.
și b -, respectiv, pentru dispozitive cu coeficient de transfer termic de înaltă și joasă.

Ar trebui să se concluzioneze că mai perfectă în teplotehnicheskom împotriva încălzitorului, cea mai mică aria suprafeței sale fizice transmiterea fluxului de căldură egală cu 506 W (435 kcal / h). Este posibil, de exemplu, măsură eliberată de 1000 de panouri din oțel aproximativ 1400 m2 si EMC 1000 m 2 tuburi cu aripioare - doar 690 CME.

Măsurarea încălzitoare de suprafață în m 2 ecuații EFM nu se schimba forma; schimbarea numai coeficienții numerici a, b și m (menținând în același timp valorile lui n și p).

Ecuația pentru încălzire a apei va fi:

Ecuația încălzitoare de abur devine:

unde ke - coeficientul de transfer termic, prevăzut la 1 m 2 echivalent cu suprafața de încălzire a dispozitivului;

m „- coeficient numeric experimental.

poate scrie formula pentru determinarea densității fluxului termic transmis prin 1 m 2 suprafață de încălzire echivalentă (în 1 CME) oricărui încălzitorului pe baza ecuațiilor.

În cazul în care apa a lichidului de răcire:

atunci când o pereche de lichid de răcire:

qe în care - densitatea de suprafață a fluxului de căldură în W / m 2 ERR [Kcal / (h m 2 EFM)].

În aceste formule și ecuații în diferența de temperatură de mai sus se calculează din expresia = ty cum ar fi At -TV în funcție de temperatura medie a lichidului de răcire în dispozitivele de încălzire.

Sistemele de încălzire a apei, așa cum sa indicat deja, cu ty temperaturii lichidului de răcire luate

t. e. jumătate din suma temperaturii apei la intrarea și ieșirea gazului care își încetează activitatea TVH din aparat.

În ceea ce privește sistemele de conducte de încălzire a apei conectate în serie cu expresie dispozitive de încălzire, dacă dispozitivul QPR capacitate termică. W, ia forma:

Ecuația mai convenabil de a utiliza, deoarece calculul ariei suprafeței dispozitivului de încălzire într-o țeavă contratrepte temperatură de intrare în aparatul de apă cunoscute, iar temperatura apei la ieșire depinde de fluxul de Gpr. nu întotdeauna în prealabil.

În sistemele de încălzire cu apă gemene conectate în paralel cu temperatura apei radiatorului intrarea și ieșirea din dispozitiv, în majoritatea cazurilor, luate fără a ține seama de scădere a acestuia datorită răcirii în conducte. Apoi, temperatura apei conținute în fiecare unitate, poate fi adoptat sistemul total fierbinte tr Temperatura apei; temperatura care iese din fiecare dispozitiv apa - t0 totală a temperaturii apei răcite în sistem. iar expresia poate fi rescrisă ca:

în care TG - calculat (care corespunde temperaturii aerului exterior, estimat pentru încălzire în această zonă), temperatura apei calde care curge în sistemul de încălzire;

la - temperatura estimată a răcit (invers, așa cum este adesea numit) apă, lăsând din sistem.

Sistemele de încălzire cu abur, așa cum sa menționat deja, pentru temperatura lichidului de răcire este primit

în care tnas - saturate de temperatură a vaporilor care intră în încălzitor. Această temperatură este cunoscută ca depinde de presiunea de vapori și nu variază în timpul condensării sale.

Expresia pentru determinarea debitului de apă relativ în încălzitor G în formula are forma:

pentru radiatoare și panouri de oțel columnare columnare la un debit de test de Gisp apă = 17,4 kg / (h m 2 EFM).

pentru alte aparate de încălzire

unde Fp - suprafața estimată a suprafeței de încălzire sau columnare radiator panou 2 m EFM.

Pentru a determina debitul relativ în panourile radiatorului colonari și trebuie să cunoască suprafața de încălzire (pentru a găsi debitul de apă efectiv per 1 m 2 ENL), care este calculul valorii dorite.

Prin urmare, expresia trebuie modificată pentru a fi ușor mai scăzute.

Fiecare formulă pentru determinarea densității fluxului termic transmis prin 1 m 2 a încălzitorului EFM specific atunci când apa de răcire, reflectă efectul asupra fluxului de căldură care intră în cameră, următorii factori:

a) diferența de temperatură Δtsp (ca și cu o pereche de lichid de răcire);

b) GPP debitului de apă;

c) o pierdere suplimentară de căldură prin incinta exterioară, în legătură cu plasarea dispozitivului în jurul acestuia (în formulă este introdusă valoarea KNP, redus cu 5% față de real);

d) mișcare circuitul apei în instrument datorită modului de țevi de racordare sale t. e. furnizarea și descărcarea locurilor de apă (în formulă sunt schimbate valoarea numerică a m coeficientul „exponenților n și p).

Figura prezintă cele patru mișcări în panourile de circuit de apă și radiator columnare, care se face referire pe scurt ca: 1 - sus - jos (unilaterală și versatil); 2 - din partea de jos - în jos; 3 - de jos - în sus (unilateral); 4 - up (versatil).

De exemplu, în tabelul reprezintă formulele parțiale care au determinat densitatea fluxului termic prin 1 m 2 EFM panourile radiatorului columnar și atunci când apa de răcire.

Formulele pentru determinarea panourilor cu densitate de suprafață a fluxului de căldură și radiatoare columnar în timpul mișcării circuitului apei din partea de sus în jos (unilateral și versatil)

în consum relativ de apă G

QE densitate a fluxului de căldură

În formula dată: de m coeficientul „= 2,08 (1,79) și exponenți: diferența de temperatură 1 + n = 1,32 și la un debit relativ p = 0,03. Formula reprezentată ca temperatură dată de apă TVX. incluse în aparat și să scadă la temperatura apei din aparat Δtpr. În această formă, formula este convenabil să se utilizeze în calculul sistemelor de încălzire dispozitive de încălzire cu o singură conductă.

Schema de furnizare și de eliminare a apei din radiatoare ranforsate

1 - sus - jos (unilaterală și versatil); 2 - din partea de jos - în jos; S - bottom - up (unilateral); 4 - din partea de jos - în sus (versatil).

Testarea termică a radiatoarelor de fontă în fluxul de apă relativ G> 7 nu au prezentat coeficient dependență suplimentară a transferului de căldură și densitatea fluxului de căldură asupra cantității de apă care curge prin ele. Prin urmare, atunci când G> 7 variază formula formula în care este luat efect de creștere a debitului de apă în considerare un factor m constant „la 2,2 (1,89).

Formulele indicate în tabel sunt valabile în cadrul modificărilor diferența de temperatură de la 30 la 140 °.

O structură similară cu formula pentru determinarea densității căldurii fondant de radiator columnare și alte circuite când mișcarea apei și a altor dispozitive de încălzire.

Luați în considerare efectul de modele de trafic și consumul de apă pentru densitatea fluxului de căldură în interiorul radiatoarelor exemplu radiatoare columnare și panouri. Rescriem ecuația ca:

unde q1 = m „* Δtsr1 + n - încălziți densitatea de flux a încălzitorului la un debit de apă relativă G = 1;

α = coeficientul Gp -popravochny în funcție de debitul de apă în aparat.

Efectul schemă de circuit de curgere a apei, datorită panourilor de fixare radiatoare columnare și țevi realizate când debitul de apă efectivă de 17,4 kg / (h m 2 ERR) când coeficientul de corecție a este egal cu unitatea. Calculati și scrie în densitate Tabelul fluxului termic la Δtsr q1 = 0,5 (95 + 10) -18 = 64,5 °.

Densitatea superficială a q1 columnar fluxului termic sau panoul radiator columnare când G = 1 și Δtsr = 64,5 °.

modele de trafic de apă

Densitatea fluxului de căldură QT

Compararea valorilor densității fluxului termic permite estimarea randamentului termic al diferitelor circuite de alimentare cu apă și de evacuare, atunci când debitul relativ egal cu unitatea, pentru un set standard de radiatoare si panouri columnare: cea mai eficientă mișcare a circuitului apei din partea de sus - în jos, prin transfer de căldură cu schema de mai jos - jos se reduce cu 10 %, iar în schema de mai jos - în sus - cu 22%, comparativ cu schema de sus - în jos.

Un model similar este remarcat pentru încălzitoare cu elemente de încălzire tubulare, dar pare mai puțin marcată. De exemplu, studiile in MICE a constatat că un dublu rând de dispozitiv de transfer de căldură neted constând din țevi d = W mm 76H, seria conectate pe apă, este redusă la trecerea de la mișcarea circuitelor de apă de sus - în jos la schema de mai jos - până la 9%. Acest lucru crește gradul de neregularitate a fiecăruia dintre tuburile de transfer termic.

Dependența densității de suprafață a fluxului de căldură și panouri de radiator columnar QE când Δtsr = 64,5 ° flux corelativ modele de trafic G Water

1 - sus - jos, 2 - jos - în jos; 3 - din partea de jos - în sus

Dezvăluit dependența radiatoarelor de căldură din mișcarea apei circuitului arată că pentru transfer în camera egal flux termic dispozitive cu suprafață de încălzire în condiții considerate a fi diferite: zona va inferior ca apa din aparatul de sus - în jos și cea mai mare atunci când apa de jos modul în care cepul în partea de sus.

Redus Densitatea fluxului de căldură atunci când apa din aparatul este explicat mai jos câștig neuniformitate a câmpului de temperatura suprafeței sale exterioare asociată cu o scădere a temperaturii în circuitul de apă secundar în interiorul dispozitivului. Hrănirii unilaterală de mai jos și retragerea apei din partea de sus creează câmpul de temperatură de suprafață cea mai inegală ( „lag-urilor“, ca o porțiune din suprafața dispozitivului îndepărtat dintr-un punct de injecție de apă caldă) și, ca urmare, reduce considerabil fluxul de căldură totală din lichidul de răcire prin suprafața exterioară a dispozitivului în cameră.

Efectul debitului de apă la densitatea fluxului de căldură și un panouri de radiator columnare trace graficele din figura referitoare la primele trei scheme discutate mai sus mișcarea apei.

Prin creșterea debitului relativ de apă de la 1 la 7 QE fluxului termic crește densitatea, dar la o rată diferită în funcție de apa circuitul de conducere în aparat.

In Schema de sus - în jos densitatea fluxului termic crește treptat și atinge o valoare qe = 1,07 q1. și anume prin creșterea debitului creștere mai mare de 7 ori cu numai 7%.

În schema de mai jos - se poate nota în jos cea mai semnificativă creștere până la o valoare q1 QE 1,23. depășește valoarea limită a densității fluxului termic în circuitul din partea de sus - în jos. Acest lucru dovedește fezabilitatea economică a panourilor de radiator columnar și sisteme de încălzire a apei orizontale cu o singură conductă cu un consum semnificativ de apă relativ (G> 5).

În schema de mai jos - ca o creștere notabilă a fluxului de căldură - o limită pentru QE = 1,18 q1. t. e. la o valoare la G = 1 este cu 18% mai mare decât valoarea inițială. Cu toate acestea, această limită valoare QE circuite de jos - în sus semnificativ mai mic decât cu alte circuite, ceea ce indică faptul că utilizarea neeconomică a radiatoare columnare și panouri în sistemele de conducte verticale cu „deranjat“ și, uneori, cu o „formă de U“ mișcarea apei în zona ascendentă. Într-adevăr, calculele arată că aria suprafeței de încălzire într-o singură conductă de curgere radiator contratrepte încălzire de clădire înaltă (etajele 12-16), la schema de jos - este crescut până la minimum 12%, comparativ cu schema de mai sus - în jos. Introducere în monotubular contratrepte cu schema de mai jos - închiderea porții cu un debit constant de apă reduce debitul de apă relativ în radiator și conducând la creșterea în continuare în zona suprafeței de încălzire.

Factori numerice la q1 valoare. de mai sus, exprimă valoarea maximă a coeficientului de corecție a la panourile de radiator colonari și în formula:

schema de sus - în jos