Расчет воздухоподогревателей

Воздухоподогреватель — это специализированное теплообменное оборудование, предназначенное для предварительного подогрева воздушных масс, подаваемых в топку котла. Нагретый воздух улучшает процесс сгорания топлива, способствует увеличению КПД котельной установки и продлевает срок службы теплогенерирующего оборудования.

Существует два типа воздухоподогревателей по принципу действия:

  • Рекуперативные воздухоподогреватели — тепло передаётся через разделяющую стенку между газами и воздухом, без их смешивания.
  • Регенеративные воздухоподогреватели — тепло аккумулируется в теплоносителе (например, в матрице), который затем нагревает воздух.

Установка воздухоподогревателей осуществляется в специальных зонах — как правило, в опускных газоходах или за пределами котла, в зависимости от конструкции конкретного оборудования. Для правильного выбора конфигурации и места размещения устройства рекомендуется предварительно выполнить конструктивный теплотехнический расчёт, позволяющий оценить его эффективность и надёжность при заданных режимах работы.

Теплотехнический расчёт воздухоподогревателя

Для определения параметров работы и эффективности воздухоподогревателя применяются три базовых уравнения:

  1. Уравнение теплового баланса;
  2. Уравнение логарифмического среднетемпературного напора (LMTD);
  3. Уравнение для определения площади теплообменной поверхности.

На основе этих уравнений рассчитываются ключевые характеристики устройства, включая температуру нагреваемого воздуха, потери давления, и КПД установки. Такой анализ позволяет:

  • оценить экономическую целесообразность внедрения воздухоподогревателя;
  • определить возможное повышение КПД котла;
  • минимизировать теплопотери и эксплуатационные расходы;
  • обеспечить надёжную и безопасную работу оборудования в заданных условиях.

Воздухоподогреватель играет ключевую роль в энергосберегающих технологиях котельных установок. Его корректный расчёт и подбор конструкции позволяют достичь высокой эффективности сжигания топлива, улучшить экологические показатели и увеличить срок службы всей системы.

Воздухоподогреватель для отопления угольных шахт

Теплообменные модули воздухоподогревателя системы отопления шахты, изготовленные для одного из наших постоянных Заказчиков компании в рамках его проекта по строительству новых воздухонагревательных установок для одной из известных угольных шахт Кузбасса.

Теплообменник для систем отопления/вентиляции шахтных стволов горной выработки

Температура на входе, °С: 550/-40
Температура на выходе, °С: 285/343
Объемный расход, Нм3/ч: 78 000/60 200
Тепловая мощность, кВт: 8 452
Ориентировочная масса теплообменника, кг: 19 643

Теплообменник для воздухонагревательной установки горнодобывающего предприятия

Температура на входе, °С: 1 000/-45
Температура на выходе, °С: 185/300
Объемный расход, Нм3/ч: 6 547/17 955
Тепловая мощность, кВт: 2 256
Ориентировочная масса воздухоподогревателя, кг: 3 708

Рекуператор большой мощности для отопления шахтного ствола горнодобывающего комплекса

Масса: 19 760 кг
Тепловая мощность: 7 364 кВт
Используется для нагрева воздуха
Срок окупаемости: 4,5 месяца
Температура дымовых газов: 500° С
Температура нагретого воздуха: 300° С