Кожухотръбен топлообменник 54 мнения

[Ahmakov]

peturgr,
След като си решил, да е кожухотръбен топлоoбменник, на фреон R22, с тръби ф 54mm и ф 10mm. За 4 kW ще са ти необходими 18m ф10mm. Максимално 9 тръби в паралел, дължина на кожуха от 2 m. Фреона да постъпва в междутръбното пространство в горния край на голямата тръба и изход от долу. Водата по тръбите ф10mm, в противоток на посоката на фреона.

Смени фреона, мини на R134а. По добре коаксиален / тръба в тръба /.


Няколко зависимости за приблизително изчисление на фреонови кондензатори:
Q=kFdt=qF
специфично топлинно натоварване q [W/m2]
коефициент на топлопреминаване k [W/m2K]
топлообменна повърхност F[m2]
температурна разлика между изход и вход на водата dT [K], може и [С]

..........вид......................................q...................k...........dT
кожухотръбен хоризонтален.............4000 - 5200.......700 - 930......4 - 6
кожухотръбен вертикален................4000 - 5200.......700 - 930......4 - 6
коаксиален / тръба в тръба /............4600 - 5800.......930 - 1040.....5 - 6
въздушен принудителна конвекция......140 - 230..........25 - 35.........8 - 12
въздушен естествена конвекция................................5,8 - 7,0...........

скорост на водата не повече от 1,5 m/s
скорост на въздуха 4 - 6 m/s

Колкото по висока е изходящата температура на водата / по близка до температурата на кондензация / , толкова стойностите на q и k намаляват, в сравнение със посочените.

Фреона задължително се подава в междутръбното пространство, а водата в противоток по тръбите.

Това е половината от работата, трябва да се изчисли пада на налягане в кондензатора.

Затова не препоръчвам изработване на посочените спирали. 10m тръба ф10mm навита на 70mm, ще има 40 навивки или 160 колена на 90 градуса. Всяко коляно се равнява на 25 sm еквивалентна дължина на тръба ф10 mm. Получава се, че тази тръбна серпентина има хидравлични загуби колкото 50 m тръба...

[a_stoev]

Затова не препоръчвам изработване на посочените спирали. 10m тръба ф10mm навита на 70mm, ще има 40 навивки или 160 колена на 90 градуса. Всяко коляно се равнява на 25 sm еквивалентна дължина на тръба ф10 mm. Получава се, че тази тръбна серпентина има хидравлични загуби колкото 50 m тръба...

Знам че ставам досаден, но темата е благодатна за философстване.
Първо да питам имаш ли данни за еквивалентното съпротивление при различни радиуси на коляното? Ако R/d е 5-6, т.е. спирала с диаметър 120мм от тръба ф10 пада трябва да е по-нисък, но не зная с колко.

После ако разделим тръбата на 2 успоредни спирали че има две тръби с еквивалентна дължина по 25м Ако не отчитаме промяната на скоростта на флуида в тръбата съпротивлението ще е 1/2 от 25м - общо еквивалентно съпротивление 12.5м или 1,25 от това на права тръба.

За сравнение кожухотръбния толообменник ако е с 9 тръби би имал 1/9 от правата тръба или 11,25 по ниско съпротивление от навита спирала от 2 тръби. Спиралния е по-лесен за изработка от кожухотръбния, но с по високо съпротивление. Имаш ли идея какви загуби във W би имал спиралния спрямо кожухотрубния?
В конкретния случай 2 м габарит на топлообменник е доста и ми се струва, че е по добре да сложи 2 паралелни топлообменника с дължина 1 м. Тъкмо ще се съберът до бойлера без да стърчат настрани.

[bulhomes2]

Извинявам се за празния пост, но се записвам да следя темата, че ми е интересна.

[peturgp]

Все още не мога да се включа в спора на вашето ниво защото тази теория ми е чужда .Но пък Ахмаков ме разбра най правилно и ми го обясни като за мене.Дори дава предложения които не са за пренебрегване.Това за 134 не се бях замислял , но ще бъде изпробвано.
a_stoev не нападай Ahmakov защото доколкото разбирам той се е заблудил че водата върви през серпентината а не фреона и тогава наистина съпротивлението ще е голямо.Поне аз така го разбрах.Ето още една идея за моя проект-пак да си е кожухотръбен но фреона да върви в междутръбното пространство.При условие че при мен всичко е от мед това също е изпълнимо.
А сега да си призная .Търсих като гламав в нета тези вашите коефиценти и разни топлопроводимости и в крайна сметка се доближих до дължината на тръбите във вътрешното тяло.Но пък научих още нови неща.Топлообменника е почти готов-конструиран и изработен.Остана само да го затапя в двата края и да го тествам.За теста малко по нататък защото ще ми трябва малко време да преработя външното тяло.Ако ТО се окаже малък което ме съмнява ще направя още един.Направих и някоя друга снимка по изработката и при интерес мога да ги прикача.След тестовете ще пиша за резултатите каквито и да са.
Благодаря на всички които се отзоваха .

[a_stoev]

Сакън, не го нападам. То и в една друга тема тъй реши. че се заяждам. Просто предлагам на обсъждане всички варианти. Както виждаш съм съгласен с него, че навита тръба би имала много голямо съпротивление. Но за сметка на това е по-технологичен за изработка.
Иначе кожухотръбните в масови случай са вода в тръбите и фреон около тях, виждал съм и 1 изключение.
Мен ме притеснява изработката на дъната с отворите на тръбите. От какъв материал го правиш? айде за R22 или R134 са по малки наляганията, но за 410 какъвто се ползва в новите машини дали ще стане?

[Ahmakov]

...После ако разделим тръбата на 2 успоредни спирали че има две тръби с еквивалентна дължина по 25м Ако не отчитаме промяната на скоростта на флуида в тръбата съпротивлението ще е 1/2 от 25м - общо еквивалентно съпротивление 12.5м или 1,25 от това на права тръба.

За сравнение кожухотръбния толообменник ако е с 9 тръби би имал 1/9 от правата тръба или 11,25 по ниско съпротивление от навита спирала от 2 тръби. Спиралния е по-лесен за изработка от кожухотръбния, но с по високо съпротивление...

Имаш интересни възгледи за нещата в топлотехниката. Не знам на коя школа си възпитаник, затова и в другата тема те попитах имаш ли някакво образование в тази сфера на техниката. Мен са ме учили, че тези неща, стават малко по друг начин, с еквивалентен диаметър на тръбата.

...доколкото разбирам той се е заблудил че водата върви през серпентината а не фреона и тогава наистина съпротивлението ще е голямо.Поне аз така го разбрах.Ето още една идея за моя проект-пак да си е кожухотръбен но фреона да върви в междутръбното пространство.При условие че при мен всичко е от мед това също е изпълнимо...

Не съм се заблудил. Два пъти в поста ми казвам, че трябва фреона да върви в междутръбното пространство. Независимо какво върви през серпентината загубите ще са големи. Само за информация давам следните стойности за серпентината от 10m медна тръба ф10mm навита на 70mm за 4000W :
За тръба ф6х1mm, пад на налягането 12747.5mbar, скорост 2.55m/s
За тръба ф8х1mm еквивалентен диаметър, пад на налягането 1857.8mbar, скорост 1.14m/s
За тръба ф10х1mm еквивалентен диаметър, пад на налягането 473.7mbar, скорост 0.64m/s
За тръба ф12х1mm еквивалентен диаметър, пад на налягането 164.1mbar, скорост 0.41m/s
За тръба ф15х1mm еквивалентен диаметър, пад на налягането 47.2mbar, скорост 0.24m/s
Това е, ако по тръбите ф6mm тече вода. Ако по тях тече фреон, нещата в един момент, стават много интересни. В началото има кондензация на фреонови пари и в един момент при достигане на крайната температура на охлаждане, но поради пада на налягането, започва изпарение на течен фреон още в кондензатора... Затова още веднъж фреона циркулира в междутръбното пространство.

...Мен ме притеснява изработката на дъната с отворите на тръбите. От какъв материал го правиш? айде за R22 или R134 са по малки наляганията, но за 410 какъвто се ползва в новите машини дали ще стане?

За дъната може да не се притесняваш, ако фреона циркулира в междутръбното пространство. Дебелината на тръбите е достатъчна да издържи работното налягане.
За дъна, в които циркулира вода, може да ползваш готови редукции, в разглеждания случай ф54mm на ф12mm или ф 15mm. Работното налягане на водата, е много по малко от допустимото за тези елементи.

[peturgp]

Всичко е от 1мм. мед.Ще издържи и на 410 само дето не смятам да го ползвам.Аз ще прекарам фреона през тръбичките , но ако има някакъв проблем лесно ще се преработи.

[a_stoev]

Ahmakov,не съм учил топлотехника, просто се опитвам да прилагам математическия апарат от една област в друга за сходни зависимости.
За дъната имах в предвид не външните на корпуса, а тези вътре, за които са запоени тръбите, но не се бях сетил че всъщност тръбите ги укрепват.

А как си представяте технологията на изработка?
как ви се струва следния ред:
тръбите се нарязват и раз валцоват от единия край.
Нанизват се през дъната.
докато са свободни в пакета се развалцоват и от другия край.
Целия пакет се пъха в кожуха - външната тръба.
поене на вътрешните дъна към тръбите и кожуха и после поене на редукция към кожуха.
Вътрешните дъна смятам, че трябва и те да са с кант, като паничка, за по-здрава спойка.
Или вместо да се развалцоват тръбите отворите на дъното да са с по малък диаметър и после да се разширят така че да се получи прагче.
Малко ми се спи и се изразявам доста неясно, дано да сте ме разбрали .

[peturgp]

Веднага ти отговарям.
И аз мислех да обърна ръба на фланците но ме домързя и направих ръба сферичен.Идеята е при запояването припоя да проникне под фланеца и да осигури спойката.Тръбите не съм ги раздувал ами ги запоих двустранно .

[filmatoplo]

Ай стига бе това е майсторлък вече .Поправете човека от -помощник на гений.