Связка-калькулятор · инженерная проверка

Теплогидравлическая ведомость для курсового проекта

Введите исходные данные, проверьте формулу и подстановку, затем используйте результат для предварительной инженерной оценки связки.

ввод
Введите тепловую нагрузку аппарата, кВт, из баланса потребителя.
ввод
Температура горячей среды на входе, °C, по расчётному режиму.
ввод
Температура горячей среды на выходе, °C; она должна быть ниже входной для охлаждаемой горячей стороны.
ввод
Температура холодной среды на входе, °C, по заданию аппарата.
ввод
Температура холодной среды на выходе, °C; проверьте согласованность с тепловым балансом.
ввод
Введите поправочный коэффициент схемы F из принятой методики, без автоматического добавления запаса.
ввод
Задайте запас площади в процентах на отклонение режима и загрязнение по заданию проекта.
ввод
Расход горячей стороны, м³/ч, приведённый к рабочим условиям.
ввод
Гидравлический диаметр горячего канала, мм, по геометрии канала или каталогу.
ввод
Плотность горячей среды при средней температуре, кг/м³.
ввод
Динамическая вязкость горячей среды, Па·с, при расчётной температуре.
ввод
Удельная теплоёмкость горячей среды, Дж/(кг·K), при расчётной температуре.
ввод
Теплопроводность горячей среды, Вт/(м·K), для корреляции теплоотдачи.
ввод
Расход холодной стороны, м³/ч, при её рабочих условиях.
ввод
Гидравлический диаметр холодного канала, мм, по геометрии канала.
ввод
Плотность холодной среды при средней температуре, кг/м³.
ввод
Динамическая вязкость холодной среды, Па·с, при расчётной температуре.
ввод
Удельная теплоёмкость холодной среды, Дж/(кг·K), при расчётной температуре.
ввод
Теплопроводность холодной среды, Вт/(м·K), для расчёта числа Прандтля.
ввод
Введите сопротивление стенки, м²·K/Вт, по материалу и толщине разделительной стенки.
ввод
Задайте сопротивление загрязнения горячей стороны, м²·K/Вт, по среде и принятой методике.
ввод
Задайте сопротивление загрязнения холодной стороны, м²·K/Вт.
ввод
Длина расчётного участка горячей стороны, м, по принятой гидравлической схеме.
ввод
Удельное сопротивление горячей стороны, Па/м, из гидравлического расчёта канала.
ввод
Сумма коэффициентов местных сопротивлений горячей стороны безразмерна; берите по схеме аппарата.
ввод
Длина расчётного участка холодной стороны, м.
ввод
Удельное сопротивление холодной стороны, Па/м, по расчётной геометрии.
ввод
Сумма коэффициентов местных сопротивлений холодной стороны по схеме.
РЕЗУЛЬТАТ
—
Оставьте пустым одно поле
МЕТОДИКА
Q + LMTD + Nu–Re–Pr → Uчист → Uзагр → A; ΔP = R · L + ζρv²/2
Введите исходные данные
  • Коэффициент теплоотдачи каждой стороны рассчитан по существующей корреляции Nu–Re–Pr: Nu = 3,66 для ламинарного режима или Nu = 0,023 · Re⁰·⁸ · Prⁿ для турбулентного.
  • Чистый общий коэффициент собран из сопротивлений двух сторон и стенки: 1/Uчист = 1/Kг + Rст + 1/Kх; загрязнённый — по 1/Uзагр = 1/Uчист + Rf,г + Rf,х.
  • Площадь рассчитана по A = Q · (1 + запас/100)/(Uзагр · F · ΔTср.лог), гидравлика обеих сторон — по ΔP = R · L + ζρv²/2.
  • Корреляции применимы только в заданных диапазонах Re; свойства среды, геометрия каналов и паспортная проверка остаются частью проекта.
Главное

Коротко о расчёте

Площадь теплообменника в теплогидравлической ведомости рассчитывают как A = Q(1+s/100)/(Uзагр·F·ΔTср.лог), а потери — как Δp = R·L + ζρv²/2.

Ведомость одновременно проверяет передачу тепловой мощности и допустимый перепад давления с учётом коэффициентов теплоотдачи, загрязнения и схемы движения. Для Q = 100 кВт, Uзагр = 2500 Вт/(м²·K), F = 1, ΔTср.лог = 25 K и запаса 10 % площадь составляет 1,76 м², а пример суммарных потерь равен 1600 Па.

Ключевые факты

  • Нагрузка 100 кВт с запасом 10 % даёт расчётную тепловую нагрузку 110 кВт.
  • При Uзагр = 2500 Вт/(м²·K) и LMTD 25 K площадь составляет 1,76 м².
  • Потери 100 Па/м на длине 10 м плюс 600 Па местных потерь дают 1600 Па.
  • Число пластин уточняют по полезной площади и каталогу конкретного аппарата.
Практический смысл

Зачем нужен этот расчёт и где применяется

Теплогидравлическая ведомость собирает тепловой расчёт теплообменника и гидравлическую проверку обеих сторон в одном наборе исходных данных. Она помогает оформить курсовой или предварительный инженерный расчёт ПТО.

Где используется

  • курсовые проекты по теплообменникам
  • подбор пластинчатого теплообменника
  • проверка площади и перепадов давления
  • сопоставление теплового и гидравлического режимов

Зачем нужен результат: Результат показывает требуемую площадь теплообмена и потери давления, чтобы одновременно проверить передачу теплоты, скорость потока и нагрузку на насосы.

В обычной жизни: В бытовом смысле это проверка, хватит ли поверхности теплообменника нагреть воду и не создаст ли аппарат слишком большое сопротивление системе.

Следующий шаг

Уточнить связку по проектным данным

Для рабочего проекта нужны исходные данные объекта, нормативные параметры и проверка специалиста.

Встроить калькулятор на свой сайт

бесплатно · обратная ссылка обязательна

Используйте iframe для небольшого виджета. Ссылка на источник должна быть видимой и оставаться рядом с ним.

<iframe src="https://s7p.ru/embed/teplogidravlicheskaya-vedomost/" width="100%" height="720" loading="lazy" title="Теплогидравлическая ведомость для курсового проекта"></iframe>
<a href="https://s7p.ru/calculators/teplogidravlicheskaya-vedomost/">Теплогидравлическая ведомость для курсового проекта — S7P</a>
О расчёте

Что считает калькулятор

Теплогидравлическая ведомость для курсового проекта

Методика

Формула и допущения

Q + LMTD + Nu–Re–Pr → Uчист → Uзагр → A; ΔP = R · L + ζρv²/2. Расчёт объединяет связанные этапы подбора; допущения указаны непосредственно под результатом.

Источник: Источник из плана калькуляторов.

Пример

Проверка вручную

Проверьте единицы измерения и подстановку под результатом перед переносом значения в расчётную записку.

Инженерная справка

Теория и область применения

Теплогидравлическая ведомость связывает два независимых требования к теплообменнику: передать заданную тепловую мощность и пропустить потоки с допустимым перепадом давления. Сначала задают нагрузку и температуры входа и выхода. По этим этим находят средний логарифмический температурный напор. Для противотока разность температур на концах обычно используется эффективнее, чем для прямотока, но в многоканальном аппарате вводят поправочный коэффициент схемы F. Коэффициент теплопередачи собирают из сопротивлений теплоотдаче горячей и холодной сторон, стенки и загрязнений.

Для каждой стороны рассчитывают число Рейнольдса Re, число Прандтля Pr и число Нуссельта Nu. Выбранная корреляция задаёт Nu, после чего находят коэффициент теплоотдачи. Ламинарная формула и корреляция Диттуса–Бёльтера применимы в разных диапазонах и не должны выбираться только потому, что дают удобный результат. Свойства среды берут при согласованной средней температуре. Требуемая площадь определяется из Q = Uзагр A F ΔTср.лог с добавлением заданного запаса.

Загрязнение снижает общий коэффициент, поэтому чистый коэффициент нельзя использовать для окончательного подбора без оговорки. Площадь одной пластины нужна для перевода расчётной поверхности в оценку числа пластин; реальная полезная площадь зависит от каталожной геометрии, зоны портов и краевых участков. Гидравлическая часть складывается из линейных и местных потерь: Δp = R L + ζρv²/2. Расход нужно привести к рабочей плотности, а диаметр — к гидравлическому проходу. Потери сравнивают с доступным напором насосов и допустимыми перепадами регулирующей арматуры.

Калькулятор не заменяет каталог конкретного ПТО: проектировщик проверяет распределение потоков по каналам, рабочее давление, прочность, загрязнение, вибрацию, материал пластин и требования к очистке. Ведомость должна содержать источник свойств, диапазон корреляций и все принятые допущения. При оформлении расчёта фиксируют исходный режим, единицы измерения, источник справочных свойств и принятые ограничения. Если меняется температура, расход, материал, геометрия или схема подключения, результат пересматривают, потому что коэффициенты и рабочие параметры могут измениться. Число, полученное калькулятором, нельзя автоматически переносить на другой объект без проверки.

Для выбора изделия сравнивают не только основной результат, но и допустимые режимы, потери, запас, регулирование, монтаж и обслуживание. В отчёте полезно привести формулу, подстановку, округление и итоговую проверку. Такой порядок делает расчёт воспроизводимым и помогает быстро найти причину расхождения с фактической работой системы. Результат следует использовать в пределах заявленного диапазона и принятых исходных условий.

Справочные данные

Основные блоки ведомости

БлокЧто проверяетсяРезультат
Тепловойнагрузка, температуры, LMTDплощадь теплообмена
ТеплоотдачаRe, Pr, Nu и сопротивленияUчист и Uзагр
Загрязнениеотложения на обеих сторонахснижение коэффициента
Гидравликалинейные и местные потериперепад давления каждой стороны
Практика

Рабочие примеры

Пример 1. Q = 100 кВт, Uзагр = 2500 Вт/(м²·K), F = 1, логарифмический напор = 25 K, запас 10 %

Площадь A = 100000 · 1,10 /(2500 · 25) = 1,76 м². Число пластин затем оценивают по полезной площади одной пластины и проверяют по каталогу.

Пример 2. Линейная потеря горячей стороны 100 Па/м при длине 10 м, местная часть 2 · ρv²/2 = 600 Па

Суммарная оценка потерь равна 100 · 10 + 600 = 1600 Па. Фактический перепад нужно сверить с расчётом канала и паспортом аппарата.

Нормативная база

Что проверить в проекте

  • СП 41-101-95 — проектирование тепловых пунктов; требования к схемам и подбору теплообменного оборудования.
  • СП 60.13330.2020 — отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха; требования к внутренним тепловым системам.
  • ГОСТ 9929-82 — аппараты теплообменные кожухотрубчатые стальные; типы, основные параметры и размеры.
FAQ

Частые вопросы

Почему нельзя подобрать ПТО только по кВт?

Одинаковую мощность можно передать при разных температурах и расходах. От них зависят температурный напор, площадь, скорость в каналах и перепад давления. Поэтому для подбора нужны обе пары температур и гидравлические ограничения.

Перед окончательным решением обязательно сверяйте исходные данные с паспортом оборудования, условиями объекта и рабочим проектом. Результат является предварительной оценкой и требует проверки всех смежных режимов.

Что означает запас площади?

Это дополнительная поверхность относительно идеального расчёта, которая учитывает загрязнение, разброс свойств, старение и неполное совпадение режима. Его задают по методике или паспорту, а не смешивают с сопротивлением загрязнения без пояснения.

Перед окончательным решением обязательно сверяйте исходные данные с паспортом оборудования, условиями объекта и рабочим проектом. Результат является предварительной оценкой и требует проверки всех смежных режимов.

Можно ли использовать любую корреляцию Nu?

Нет. Корреляция должна соответствовать геометрии канала, диапазону Re, направлению теплоотдачи и свойствам среды. Для пластинчатого аппарата каталожная методика производителя обычно надёжнее универсальной трубной зависимости.

Перед окончательным решением обязательно сверяйте исходные данные с паспортом оборудования, условиями объекта и рабочим проектом. Результат является предварительной оценкой и требует проверки всех смежных режимов.