Аналіз та розрахунки ексергетичного коефіцієнта корисної дії швидкісних водо-водяних теплообмінників для гарячого водопостачання

Abstract

Розроблена методика розрахунку ексергетичного коефіцієнта корисної дії (ЕККД) як для окремих елементів теплообмінних апаратів, так і для всієї конструкції. На основі відомих теплотехнічних даних виконані розрахунки ЕККД одноступеневих і двоступеневих теплообмінників. Встановлено, що ЕККД одноступеневих теплообмінників коливається в межах 0,74...0,77, а двоступеневих – 0,84...0,86 і практично не залежать від конструкції та способу приєднання до трубопроводів теплової мережі. Втрата ексергії у швидкісних теплообмінниках з фізичної точки зору пояснюється зміною температури (питомою теплоємністю) при теплообміні і відведенні нагрівальних потоків за межі системи гарячого водопостачання. Підвищення значення ЕККД можливо за рахунок збільшення кількості секцій теплообміну, але з практичної точки зору воно недоцільне і більш глибоке охолодження нагрівального теплоносія може викликати порушення температурного режиму систем опалення. Перехід до групових і індивідуальних систем теплопостачання обмежує застосування швидкісних теплообмінників для гарячого водопостачання. Їхнє використання доцільне в теплових мережах з потужними джерелами теплоти, наприклад від ТЕЦ або промислово-опалювальної котельні. Для ефективного використання теплової енергії в процесі підготовки гарячого водопостачання бажано використовувати теплообмінники-змішувачі теплових потоків.