нагревателно устройство еквивалент повърхност

При разработването на нов дизайн нагревател и производството на устройството в завода винаги проявява желание, от една страна, напълно подобряване на коефициента на пренос на топлина, а от друга - да се увеличи част от повърхността на всеки елемент, както е габарит, който определя количеството на продуктите (дори и за сметка на стойността на коефициента на пренос на топлина).

За да се произведе един единствен показател на топлотехника и производство в страната ни през 1957 г., тя е въведена от измерването на повърхността на топлинния трансфер на отоплителните тела в областта на конвенционалните единици. За конвенционална единица площ е приет квадратен метър еквивалент отопление повърхност (m 2 EFM) или, накратко, еквивалентен квадратен метър (CME). Такава зона измерване на отоплителната площ стимулира освобождаването на извършеното teplotehnicheskom относно уреди.

По същия начин, ние имаме предвид квадратен метър площ от стандартната нагревателя топлинно зададена, чрез което средна температура на охлаждащата течност в устройството 82.5 ° С на въздух при температура от 18 ° С на топлинния поток се предава равна на 506 W (435 ккал / час). За стандарт, приет от една отворена монтаж на устройството до външната стена на еднопосочен свързваща тръбите.

Когато изчислява разликата между температурата на водата 95-70 ° С и температурната разлика е равна на ((95 + 70) / 2) -18 = 82,5-18 = 64,5 ° С, за предаване към помещенията 506 W или 506 * 3 6 кДж / ч (435 ккал / час) е необходимо на базата на 1 м 2 EFM пропуска през в количество вода за отопление уред

G = (506 * 3,6) / ((4,187 * (95-70)) = 17.4 кг / (з м 2 EFM);

G = 435 / (1 * (95-70)) = 17.4 кг / (з м 2 EFM).

където G - относителна водния поток в нагревателя (действителното съотношение поток за теста приемат в експериментални изследвания);

р - степен на експерименталните данни.

Издадена в 1957 грама. Разрез тип радиатор Н-136 (изграждането му дълбочина 136 mm, монтажната височина 500 мм) се приема като справка. Чрез един квадратен метър от външните физически референтна повърхност радиатор Н-136 (повърхности на четири секции на областта), когато се изпитва при стандартни условия (тестван радиатор се състои от осем части) се предава в поток стайна топлина равна само 506 W (435 ккал / час). Следователно, осем 136-H радиаторни секции имат площ от нагрята повърхност, равен на 2 m 2 m 2 или 2 EFM (CME).

Изчисляване на площта на външната на нагревателя във всякакви произволни единици, и дефиницията за същия елемент на устройството (раздел перки тръба конвектор панел) еквивалентно съотношение Fe отопление повърхност на площта на външната повърхност на физическата Ff е сравнение с конкретно позоваване устройство.

За всеки радиатор външната повърхност в м 2 EFM (ЕСМ) е същата характеристика индекса като площта в м 2. Всяко нагревател е добра по отношение на референтната радиатор teplotehnicheskom ако нейната област еквивалентна на Fe е по-голяма от площта на външната CME Ff физическата повърхност m 2. например, ако устройството има Fe = 6 CME и Ff = 2. 5 m му ЕСМ 1 = 5/6 m 2, и W на топлинния поток 506 (435 ккал / час) се прехвърля към устройството при стандартни условия с 5.6 m 2 на външната си повърхност или неговия 1 м 2 = 6/5 CME и teplope edacha 1 m 2 на повърхността 50Ь е * (6/5) = 607Vt / m 2 [522kkal / (з м 2)].

Сравнение на площ от нагревателния елемент в м 2 EFM (CME) с площ от 2 м дава възможност да се съди устройството перфектно в teplotehnicheskom отношение.

Горното може също да обясни схема, показана на фиг. Фигурата показва две равни по размер нагревателно устройство, състояща се от три елемента с физическата повърхност на 1 m на фигура 2. Устройството има нагряване повърхност еквивалентна на CME Fe> 3 а, показва коефициент на висока температура. Следователно, част от дължината на това устройство, площта, съответстваща на една ЕСМ (напречно излюпени в чертежа) е по-малко от дължината на един елемент -L1 л.

Схематично представяне на повърхността на нагряване еквивалентно на 1 ЕСМ (напречно излюпени) на двете нагревателни устройства, в сравнение с тяхната физическа повърхност на 1 м 2, съответстваща на дължина L.
и б - съответно за устройства с висока и ниска коефициент на топлопреминаване.

Следва да се заключи, че по-добра в teplotehnicheskom срещу нагревател, по-малките областта на физическата повърхност предаване на топлинния поток равен на 506 W (435 ккал / час). Възможно е, например, измерване издадена от 1000 м2 стоманени панели около 1400 и 1000 CME m 2 оребрени тръби - само 690 CME.

Измерване на повърхностните нагреватели в m 2 EFM уравнения не променят формата; промяна само числени коефициентите а, б и м (при запазване на стойности на п и п).

Уравнението за бойлери ще бъде:

Парни печки уравнение става:

където ке - коефициент на топлопредаване, посочена 1 m 2 еквивалентна на нагряване повърхност на устройството;

m '- експериментален числен коефициент.

може да напише формулата за определяне на плътността на топлинния поток се предава чрез 1 м 2 еквивалент отопление повърхност (в 1 CME) съгласно някоя от нагревателя на базата на уравнения.

Когато охлаждащата вода:

когато един чифт охлаждащата течност:

QE където - повърхностна плътност на топлинния поток в W / m 2 ERR [Kcal / (з м 2 EFM)] на.

В тези формули и уравнения в горната температурна разлика се изчислява от експресия АТ = Тай като -TV зависимост от средната температура на охлаждащата течност в отоплителни устройства.

Системите за нагряване на вода, както вече бе посочено, с температура на охлаждащата течност взети Тай

т. е. половината от сумата на въвеждане температурата на водата и оставяйки TVH изходящ газ от устройството.

По отношение на тръбни системи за отопление вода свързани в серия с нагревателни устройства експресия ако топлинен капацитет QPR устройство. W е под формата:

Уравнение по-удобно да се използва, тъй като изчисляването на площта на повърхността на нагревателно устройство в една тръба щрангове известни температура на водата да влезе в устройството, и температурата на изходящата вода зависи от GPR поток. не винаги са предварително известни.

В отоплителни системи с два водни свързани в паралел с въвеждане на температурата на радиатора вода и напускане на устройството, в повечето случаи, взети без оглед на намаляване поради охлаждане в тръбите. След това температурата на водата, съдържаща се във всяка единица, могат да се приемат общата система TR гореща вода температура; температурата на водата, излизащ от всяко устройство - общата охладени температура на водата t0 в системата. и експресията може да бъде презаписано, както следва:

където TG - изчислено (съответстващи на температура на външния въздух, оценен за отопление в тази област) температура на гореща вода тече в отоплителната система;

за - изчислената температура на охладен (обръщане, тъй като често се нарича) водата, оставяйки от системата.

Системите за пара за отопление, както вече бе споменато, за температурата на охлаждащата течност е получена

където tnas - наситен температура пара въвеждане на нагревателя. Тази температура е известно, че зависи от налягането на парите и не се променя по време на кондензацията.

Изразът за определяне на относителната потока вода в нагревателя G във формулата има формата:

за радиатори и колонни колонни стоманени панели при скорост на потока тест на вода GISP = 17.4 кг / (з м 2 EFM).

за други отоплителни уреди

където Fp - преценена площ на повърхността на нагряване или колонен радиатор панел 2 m EFM.

За да се определи относителната поток в колонните радиатор панели и трябва да знае повърхност на нагряване (да се намери действителната скорост на водния поток на 1 м 2 ENL), който е изчисленията желаната стойност.

Следователно, изразът трябва да бъде променено, за да се направи малко по-ниска.

Всяка формула за определяне на плътността на топлинния поток се предава чрез 1 m 2 на специфичната EFM нагревател когато водата на охлаждащата течност, отразява ефекта на топлинния поток влиза в стаята, следните фактори:

а) температурна разлика Δtsp (както с двойка охлаждащата течност);

б) Gpp водния поток;

в) допълнителна загуба на топлина през външната камерата във връзка с поставянето на устройството около него (във формулата е въведена стойност KNP, намалява с 5% в сравнение с действително);

г) движение вода верига в инструмента поради начина на връзката тръби т. е. на водата подаване и отвеждане места (във формулата са променени числова стойност на коефициент т 'на експонентите п и р).

Фигурата показва четирите движения във вода верига и колонен радиатор панели, които са посочени накратко по-долу: 1 - отгоре - надолу (едностранна и гъвкав); 2 - от дъното - надолу; 3 - от дъното - до (едностранен); 4 - до (гъвкав).

Например, в таблицата представлява част формули, които определят плътността на топлинния поток през 1 m 2 EFM колонен радиатор панели и когато водата на охлаждащата течност.

Формулите за определяне на панели плътност повърхност топлинния поток и колонен радиатор време движение на водния кръг от горе на долу (едностранна и гъвкав)

в относителна консумация на вода G

QE на топлинния поток плътност

В формулата, дадена: коефициентът т '= 2,08 (1,79) и експонентите: температурната разлика 1 + п = 1,32 и при относителна скорост на потока р = 0.03. Формулата представени като дадена температура TVX вода. включен в устройството, и до спад в температурата на водата Δtpr устройство. В тази форма, формулата е удобно да се използва при изчисляването на една тръба отоплителни уреди отоплителни системи.

Схема доставка и отстраняване на водата от радиаторите Носещите

1 - отгоре - надолу (едностранна и гъвкав); 2 - от дъното - надолу; S - отдолу - нагоре (едностранен); 4 - от дъното - до (гъвкав).

Термично тестване на чугунени радиатори в относителната водния поток G> 7 не показва допълнително коефициент зависимост от пренос на топлина и плътността на топлинния поток от количеството вода, преминаващ през тях. Следователно, когато G> 7 варира формула формула в която водния поток увеличаване ефект се отчита постоянен коефициент m "до 2,2 (1.89).

Формулите, дадени в таблицата са валидни в промените на температурна разлика от 30 до 140 °.

Подобна структура, имаща формулата за определяне на плътността на топлинния поток колонни радиатор панели и други схеми, когато движението на вода и други нагревателни устройства.

Помислете за ефекта на тенденциите в трафика и потреблението на вода за плътността на топлинния поток в нагреватели пример колонен радиатор и панели. Ние пренапише уравнението като:

където Q1 = т '* Δtsr1 + п - топлинния поток плътност на нагревателя при относителна скорост на водния поток G = 1;

α = Gp -popravochny коефициент в зависимост от водния поток в устройството.

Ефектът на водния поток електрическата схема поради свързване колонен радиатор панели и тръби, определени когато действителната скорост на водния поток на 17.4 кг / (з м 2 ERR) когато алфа корекционен коефициент е равен на единица. Изчисляване и запис в таблица плътност на топлинния поток в Δtsr q1 = 0,5 (95 + 10) -18 = 64,5 °.

плътността на повърхността на q1 колонни на топлинния поток или колонен радиатор панел, когато G = 1 и Δtsr = 64,5 °.

тенденциите в трафика на вода

Плътността на топлинния поток QT

Сравнение на стойностите на плътността на топлинния поток позволява да се оцени термичната ефективност на различните схеми за водоснабдяване и разреждане, когато неговата относителна скорост на потока, равна на единица, за стандартен набор от колонни радиатори и панели: най-ефективно движение на веригата вода от отгоре - надолу, пренос на топлина с схемата по-долу - надолу се намалява с 10 %, и в схемата по-долу - нагоре - с 22% в сравнение със схемата на горната част - надолу.

Подобен модел се отличава с нагреватели с тръбни нагреватели, но изглежда по-слабо изразени. Например, изследванията върху мишки са установили, че двойно-ред на гладка устройство за пренос на топлина, състояща се от тръби D = W mm 76 h, серийно свързани във водата, се намалява при преминаването от движението на водни вериги отгоре - надолу в схемата по-долу - до 9%. Това увеличава степента на нарушение на всяка от тръбите за топлопредаване.

Зависимост на плътност повърхност топлинния поток и QE колонен радиатор панели когато Δtsr = 64,5 ° корелативен поток модели G вода трафик

1 - отгоре - надолу, 2 - отдолу - надолу; 3 - от дъното - нагоре

Разкрити зависимостта на топлина радиатори от движение верига вода показва, че за прехвърлянето равно топлина поток устройства отопление повърхност стая в условия считат за различни: областта ще ниска, тъй като водата в апарата от отгоре - надолу и най когато водата отдолу трипътен кран си в горната част.

Намалена плътност топлинния поток, когато водата в уреда е обяснено по-долу печалба неравности на полето за температура на външната си повърхност, свързана с намаляване на температурата на вторичната верига на вода във вътрешността на устройството. В едностранно захранване долу и отнемане на вода от върха създава повърхност температура областта на най-неравномерно ( "МИГ", като част от зоната на устройство, отдалечена от инжекция точка гореща вода) и като резултат значително намалява общата топлина поток от охлаждащото средство през външната повърхност на устройството в стаята.

Ефектът на водния поток за плътността на топлинния поток и колонен радиатор панели проследи графиките на фигурата по отношение на първите три схеми описани по-горе движение вода.

Чрез повишаване на скоростта на относителната поток вода от 1 до 7 се увеличава QE плътност топлинния поток, но с различна скорост в зависимост от задвижващата верига водата в уреда.

В схема отгоре - надолу топлинна индукция постепенно нараства и достига стойност QE = 1,07 q1. т.е. чрез увеличаване на скоростта на потока над 7-кратно увеличение от само 7%.

В схемата по-долу - може да се отбележи по-значително увеличение на стойността QE 1,23 q1 а. над граничната стойност на плътността на топлинния поток във веригата отгоре - надолу. Това свидетелства за икономическата целесъобразност на колонни радиатор панели и хоризонтални водогрейни системи една тръба със значителна относителна консумация на вода (G> 5).

В схемата по-долу - като забележимо нарастване на температурата на нагряване - ограничение за QE = 1,18 q1. т. е. до стойност, при които G = 1 е 18% по-голяма от първоначалната стойност. Това ограничение за QE стойност вериги отдолу - нагоре значително по-ниска, отколкото с други вериги, което показва, че нерентабилна използване на колонен радиатори и панели в изправено тръбни системи с "разстроен", а понякога и с "U-образна" движение на водата в щранг. Всъщност изчисления показват, че площта на повърхността на нагряване в една тръба радиатор поток вертикални тръби за отопление на високото строителство (подове 12-16) в долната схема - се повишава до не по-малко от 12% в сравнение със схемата по-горе - надолу. Въведение в monotube щрангове с схемата по-долу - затваряне на порции с постоянен дебит намалява относителната водния поток в радиатора и води до допълнително увеличаване в областта на повърхността на нагряване.

Числени фактори за Q1 на стойност. горе, експресират максималната стойност на а корекцията коефициент на колонни радиатор панели и в формула:

схема за отгоре - надолу