Калорифери – це парові або водяні апарати для помірного нагріву повітря, які широко застосовується у вентиляційних системах.
Калорифери класифікують в залежності від руху по трубкам теплоносія (одноходові, багатоходові), виду оребріння (пластинчаті, спіральні, спірально-навівні, накатні), числа трубок по ходу повітря (мала модель М-2 шт., середня модель С-3 шт., велика модель Б-4 шт.) матеріалу трубок (сталеві, біметалеві – сталь та алюміній).
Багато-ходові калорифери в основному застосовують в опалювальних системах, що дозволяє создать велику швидкість теплоносія у трубках (при однаковій його витраті), збільшити коефіцієнт теплопередачі підвищити теплотехнічні показники калориферів.
Таблиця 4.3.
Конструктивні характеристики калориферів сталевих пластинчатих типу КВБ, КМБ, КМС.
| Площа поверхні нагріву, м2 | Площина живого перерізу, м2 | Габарити, мм | Маса, кг | |||||||
| По повіт-рю | По теплоносія | Довжи-на | ширина | КВБ | КМБ | КМС | ||||
| КВБ, КМС | КМБ | КВБ | КМБ | КМС | ||||||
| 9,9 | 12,7 | 0,115 | 0,0046 | 0,00152 | 0,00114 | 624/560 | 412/360 | 57,2 | 44,4 | |
| 13,2 | 16,9 | 0,154 | 0,0061 | 0,00135 | 0,00102 | 532/480 | 74,5 | 57,5 | ||
| 16,7 | 21,4 | 0,195 | 774/710 | 90,1 | 68,8 | |||||
| 20,9 | 26,8 | 0,244 | 0,0076 | 0,00127 | 0,00095 | 666/600 | 110,6 | 84,8 | ||
| 25,3 | 32,4 | 0,295 | 924/860 | 129,4 | 99,0 | |||||
| 30,4 | 38,9 | 0,354 | 0,0092 | 0,00152 | 0,00114 | 786/720 | 153,6 | 116,7 | ||
| 35,7 | 45,7 | 0,416 | 1074/1010 | 176,3 | 133,8 | |||||
| 41,6 | 53,3 | 0,485 | 0,0107 | 0,00178 | 0,00133 | 906/840 | 203,3 | 153,8 | ||
| 47,5 | 61,2 | 0,556 | 1224/1160 | 233,4 | 173,2 |
Із рівняння теплового балансу визначається теплова потужність та витрата теплоносія (води або повітря).
,
де GповGв– витрата повітря та води кг/с;
спов, св – теплоємності повітря та води Кдж/(кгК);
- температури повітря на вході та на виході з підігрівача, °С;
- температури води на вході та на виході з підігрівача
Приймаємо масову швидкість повітря у живому перерізі калориферу ωρ=10 кг/м2с і по рівнянню нерозривності потоку визначаємо розрахункову площу живого перерізу калориферу:
;
Після чого із табл. 4.3. підбираємо необхідний калорифер (або декілька калориферів) та визначаємо дійсну масову швидкість повітря.
Визначаємо швидкість руху води в трубках
,
Далі визначається коефіцієнт теплопередачі за формулами наведеними у табл. 4.4. в залежності від типу калорифера.
Таблиця 4.4.
Розрахункові формули для визначення коефіцієнтів теплопередачі.
| Модель калориферу | Коефіцієнти теплопередачі при обігріві, Вт/(м2К) | ||
| парою | водою | ||
| При ωв=0,02...0,25 м/с | При ωв=0,25...1 м/с | ||
| КФБ | 11,6ωρ0,42 | 15,2ωρ0,331 ωв0,166 | 11,0ωρ0,446 ωв0,094 |
| КВБ | 17,8ωρ0,351 | 21,5ωρ0,975 ωв0,192 | 21,5ωρ0,975 ωв0,192 |
| КМС | - | 17,8ωρ0,343 ωв0,149 |
Після цього перераховують теплову потужність калориферів за рівнянням теплопередачі та зрівнюють із заданою, якщо калорифер на забезпечує необхідну теплопродуктивність вибирають іншій або для групи калориферів змінюють схему групового включення (наприклад з послідовної на паралельну).
