Съем тепла с технологической(жаркой) вентиляции., Расчёт тепловой энергии Опции

[Antico75]

Доброго дня!

Подскажите как можно рассчитать возможное количество тепловой энергии, если в технологическую вентиляцию (отдельный вытяжной агрегат 10.000 м3 в час. ДУ800) установить калорифер - радиатор и снимать тепло для нужд ЦТП. Температура воздуха в вытяжке +70C.
Температура воды +25С

Благодарю за помощь!

[Antico75]

Доброго дня!

Подскажите как можно рассчитать возможное количество тепловой энергии, если в технологическую вентиляцию (отдельный вытяжной агрегат 10.000 м3 в час. ДУ800) установить калорифер - радиатор и снимать тепло для нужд ЦТП. Температура воздуха в вытяжке +70C.
Температура воды +25С

Благодарю за помощь!

[Composter]

формула обычная q=c*m*dt , гуглите "расчет тепла на калорифер" ну или тут посмотреть

[all13]

А кроме того, если оборудование действующее, то при установке калорифера снизится расход воздуха.

[Гость_Blade runner_*]

По формуле считать . будет довольно таки приблизительно. нет теплотехнической эффективности конструкции.

[dvortsov]

Доброго дня! Подскажите как можно рассчитать возможное количество тепловой энергии, если в технологическую вентиляцию (отдельный вытяжной агрегат 10.000 м3 в час. ДУ800) установить калорифер - радиатор и снимать тепло для нужд ЦТП. Температура воздуха в вытяжке +70C. Температура воды +25С. Благодарю за помощь!

формула обычная q=c*m*dt , гуглите "расчет тепла на калорифер" ну или тут посмотреть

Ну эт Вы уж совсем жестко упростили. Если речь идет о подогреве воды за счет тепла вытяжного воздуха то тут нормальный расчет воздухо-водяного теплообменнника нужен. Коэффициенты теплоотдачи воздух-стенка, материалы, скорости, Прандтли-Нуссельты, все дела =). Ну или по справочникам какой готовый брать (типа по ГОСТ 51364-99 но не на охлаждение, а на нагрев). Еще вопрос вытянет ли вентиляция дополнительное сопротивление.

З.Ы. Вот тут есть примерный тепловой поток для ребристых труб, правда непонятно теплосъем для воздуха расчитан или для пара, но эт у завода спросить можно.

Сообщение отредактировал dvortsov - 6.5.2017, 14:09

[dvortsov]

Из любопытства прикинул на пальцах (если брать допущения, упрощения, округления и т.д.):

Fчист=3.14*(0.8/2)^2=0.5 м2
Vчист=(10000/3600)/0.5=5.6 м/с
С учетом теплообменника примем V=10 м/с
Re = V * z / nu = 10 * 0.11 / 0.000017 = 64706
Pr=0,71
Nu'=Re^0.5*Pr^0.33=254.4*0.89=227
lambda=0.0276
Nu'=a*z/lambda=a*0.11/lambda =>
a=Nu*lambda/z=227 * 0.0276 / 0.11 = 57 Вт/м2*С
(по справочникам варьируется от 20 - 120, так что как раз в серединку попали)

Qвозд=0,28*10000*1*1.03*(70-25)=130 кВт
Q=a*dT*F =>
F = Q / (a* dT) = 130 000 / (57*45)= 50 м2
Даже если взять трубу 32х4 с ребром 15 мм у которой 1 м.п. равен 1 м2 поверхности теплообмена это 50 труб.
Не думаю что их можно разместить в воздуховоде диаметром 800 мм. Короче, киловат десять снять можно, а по настоящему - это вам целое помещение выделять надо.

[Татьяна Удальцов...]

Не надо здесь тревожить Нуссельтов, Прандтлей и Рейнольдсов. А надо расходы воды и воздуха. И их начальные температуры.

Расход воздуха есть - 10000 с температурой 70 градусов. Расход воды неизвестен, но температура начальная 25 градусов. Но этим расходом можно задаться по тепловому балансу. Например, предполагая, что воздух от 70 градусов сможем охладить до 40, а может и до 30, но не более.

А далее берем обычные калориферы, намечаем их компоновку и соединение по теплоносителю. Ну не будем же индивидуальный воздухонагреватель разрабатывать - он будет металлоемкий и неэффективный.

В калориферы в таком деле применяются для систем с промежуточным теплоносителем. Т.е. когда тепло, отданное воде горячим воздухом, будет использоваться где-то "далеко". В данном случае наметили в ЦТП, хотя рациональней использовать для подогрева притока, компенсирующего эту вытяжку.

Здесь надо учитывать ограничения:

1. Технологический воздух редко бывает чистым. Калориферы будут загрязняться.
2. Сопротивление калориферов по воздуху будет порядка 200-400 Па в зависимости от количества рядов. Это снизит расход воздуха от технологии или нужна замена вентилятора.
А рядов надо не менее двух по воздуху, иначе установка неэффектина.

Далее выполняем простой поверочный расчет калорифера "наоборот", т.е. с температурами воздуха выше температуры воды.

Допустим, поставим 3 ряда из одного КСК4-10-50, соединим последовательно по воде по противоточной схеме. Расход воды примем 3000 кг/ч.

Результат на картинке. Воздух по такой схеме охладится с 70 до 37 градусов, вода нагреется с 25 до 52 градусов. Потери давления в калориферах по воде составят 27 кПа (примерно 2.7 м), по воздуху - 360 Па.

Разумеется, таких вариантов можно и нужно проверить несколько.

[Vano]

Да, можно запросить поставщика вент оборудования и он выдаст расчет и стоимость.
По сути это часть вентиляционной установки с рекуперацией тепла с промежуточным теплоносителем - вытяжная часть.

[Гость_Blade runner_*]

У Везы есть программа для подбора жидкостных рекуператоров.

[Татьяна Удальцов...]

Да, можно запросить поставщика вент оборудования и он выдаст расчет и стоимость.
По сути это часть вентиляционной установки с рекуперацией тепла с промежуточным теплоносителем - вытяжная часть.

Стоимость то они выдадут. И расчет стоимости. Увы, большинство поставщиков - это просто "менеджеры по продажам". Умеют только типовые расчеты делать. Или предложить свою "типовую" компоновку за бешеные деньги.

Им надо продать, а потребителю надо чтобы установка работала и давала реальный эффект.

А с технологическими выбросами всегда сложно. Вроде бы их много и температура высокая. Но попробуйте-ка взять тепло от сушильной камеры в окраске. Или от термической печи.

Здесь вообще может потребоваться стальной экономайзер. Но стоит ли он того, чтобы получить несколько кубов тепленькой водички? Тут сначала надо экономику посчитать - через сколько лет (или десятков лет) окупится.

Нам однажды пришлось вообще индивидуальный петлевой экономайзер конструировать - про такие "ОВ-шники" и не знают. Здоровенная установка с несколькими тоннами стальных труб и дымососом. Иначе никакое оборудование заводского изготовления невозможно было применить, пришлось поднимать старинные решения.
Во такая штука - см. рисунок.
И всё из-за требований энергонадзора.

[dvortsov]

Не надо здесь тревожить Нуссельтов, Прандтлей и Рейнольдсов. А надо расходы воды и воздуха. И их начальные температуры.

Ну коли есть есть такие таблички:
 Screenshot_20170507_115646_1.jpg ( 180,77 килобайт ) Кол-во скачиваний: 20

тут уж не поспоришь - неча Прандтлей тревожить. А есть какой-нибудь фолиант где данные по всем​ калориферам даются?

[baron.od]

гммм поправьте меня: решение задачи аналогична подбору каллорифера, тока наоборот.. или смотрим сообщение №5, но в любом случае будет погрешность )
насчет стального экономайзера погорячились скорее всего, нужна медь ))
для получения "адекватной" температуры воды на выходе, придется увеличивать сечение утилизатора.