Можно считать по средней ΔT вместо LMTD?

Для грубой оценки можно, но LMTD корректнее при значительном изменении температур.

Почему при гликоле площадь растет?

Вязкость выше, коэффициенты теплоотдачи ниже — общий U падает, требуемая площадь растёт.

Риск замерзания воды в «сухом» испарителе?

Есть при низких расходах/перегреве/неверных уставках. Используйте антифриз или скорректируйте режим.

Насколько точен калькулятор на странице?

Это укрупнённая оценка. Точный расчёт требует проверки скоростей/ΔP, схемы ходов и подбора материалов.

Главная
Статьи
Расчёт кожухотрубного испарителя: формулы, пример, подводные камни

Нужен быстрый подбор? Напишите в чат

Инженер на связи 24/7. Отвечаем обычно за ~1 минуту.

Оперативно проконсультируем, просчитаем, подберем. Пиши...

Расчёт кожухотрубного испарителя: формулы, пример, подводные камни

Разбираем расчёт кожухотрубного испарителя: тепловой баланс, LMTD, укрупнённая оценка площади A, выбор U (общего коэффициента теплоотдачи), пример расчёта и типовые «подводные камни». В конце — калькулятор для быстрой прикидки.

Каталог испарителей Подобрать по параметрам

Видео: Расчёт кожухотрубного испарителя: формулы, пример, подводные камни

Смотреть на вашей платформе

Смотреть во ВК Смотреть на YouTube Смотреть на RuTube

Плеер загружается по клику (для скорости и приватности). Ссылки открываются в новой вкладке.

База: тепловой баланс, LMTD и общий коэффициент U

Q = ṁ · c_p · (T_in − T_out) = U · A · ΔT_lm

Где Q — тепловая нагрузка (Вт), U — общий коэффициент теплоотдачи, A — площадь теплообмена (м²), ΔT_lm — логарифмическая средняя разность температур (LMTD).

ΔT_lm = (ΔT₁ − ΔT₂) / ln(ΔT₁ / ΔT₂)

Для испарителей: по одну сторону — вода/рассол (охлаждается), по другую — кипящий хладагент с примерно постоянной температурой кипения (в затопленной схеме) или с перегревом (в «сухой»).

Типичные диапазоны U (укрупнённо)

Схема/среда	U, Вт/(м²·К) — укрупнённо	Комментарии
«Сухой», вода чистая	800–1400	Перегрев 4–6 К; выше требования к скоростям.
Затопленный, вода чистая	1200–2000	Высокая α со стороны кипения; нужен контроль уровня.
Вода с накипью/жёсткая	600–1100	Учитывайте отложения (R_f), фильтрацию и сервис.
Морская вода/титан	700–1300	Материалы и скорости — критичны для коррозии и накипи.
Гликоль 20–40%	700–1200	Выше вязкость — ниже U, следите за ΔP.

Пример расчёта (укрупнённо)

Дано: Q = 350 кВт; Вода 12→7 °C; Хладагент кипит при 2 °C (затопленный).
ΔT: ΔT₁=12−2=10 К; ΔT₂=7−2=5 К → ΔT_lm= (10−5)/ln(10/5) ≈ 7.2 К.
U: принимаем 1500 Вт/(м²·К) (чистая вода, затопленная схема).
Площадь: A = Q/(U·ΔT_lm) = 350 000 / (1500·7.2) ≈ 32.4 м².
Проверки: скорости в трубах, допустимые ΔP, число ходов, материалы, сервисные зазоры.

Подводные камни (на что «падают» чаще всего)

Недооценка накипи/масла: U падает, растёт площадь или падает холодопроизводительность.
Замерзание воды в «сухой» схеме при низких расходах/перегреве: нужен контроль и/или антифриз.
Неверный подход (слишком малый без обоснования) → нереальные габариты/стоимость.
Без учёта термосифона выбирают горизонталь: ухудшается естественная циркуляция.
Отсутствие сервисных зазоров: пучок невозможно извлечь, простои и расходы.

Калькулятор: площадь по LMTD (укрупнённо)

Оценка для старта подбора. Итоговая модель и материалы — по расчёту инженера.

Схема Среда на трубной стороне Тепловая нагрузка, кВт T воды на входе, °C T воды на выходе, °C T кипения хладагента, °C U (если свой), Вт/(м²·К)

Важно: после укрупнённой оценки проверяем скорости/ΔP, число ходов, коррозию и сервисные зазоры. Рекомендуем отправить параметры инженеру.

Короткие сценарии

Чиллер 300 кВт, вода 12→7 °CЗатопленный даст меньший подход; «сухой» — дешевле и проще.

NH₃, 1 МВт, стабильная нагрузкаТермосифон/затопленный, контроль уровня, маслоотделение.

Гликоль 30%, низкие TU ниже — увеличится площадь; внимательно к ΔP и материалам.

Жёсткая водаЗакладывайте R_f, фильтрацию и регламент чистки — иначе недобор холода.

Какие исходные данные собрать

Чем полнее исходные данные — тем точнее расчёт, меньше рисков и правок по проекту.

Тепловой режим

Нагрузка Q, кВт (рабочая и пиковая), профиль по времени
Вода/рассол: T_вх, T_вых, допуск по точности
Хладагент: тип, T кипения, допустимый перегрев/недогрев
Требуемый подход (если задан)

Гидравлика

Расход воды/рассола (мин/ном/макс), режим регулирования
Допустимые потери давления по воде/фреону/NH₃
Ограничения по скорости в трубах

Среда и качество

Тип среды: вода, гликоль (процент), морская вода и т. п.
Качество воды: жёсткость/взвесь, фильтрация, требуемый R_f
Материальные ограничения (нерж., титан, медь и др.)

Схема и автоматика

«Сухой»/затопленный/термосифон, наличие сепаратора
ТРВ/ЭРВ/контроль уровня, уставки и логика защиты
Требования к деаэрации, маслоотделению (NH₃)

Площадка и сервис

Ориентация: горизонтальная/вертикальная
Габаритные ограничения, высота, наличие кран-балки
Сервисные зазоры: выкатка пучка/подъём крышек
Требования по шуму/вибрации/изолированию

Нормативы и прочее

ТР ТС 032/2013, категория, давление/температура
Краска/изоляция/исполнение (климат/наружная установка)
Сроки, бюджет, комплектность (датчики, опоры, узлы)

Передать исходные данные инженеру

Выбор схемы хода и материалов

Схема ходов по воде

1–2 хода — низкие ΔP, умеренные скорости, чиллеры с большими расходами
3–4 хода — выше скорость ⇒ выше α, но и потери давления
Выбор из целевой скорости в трубах (обычно 0.7–1.8 м/с) и допустимого ΔP

Расход (уд. м³/ч·м²)	Ходы (типично)	Комментарий
Низкий	3–4	Поднять скорость для теплоотдачи
Средний	2–3	Баланс α и ΔP
Высокий	1–2	Ограничение по ΔP

Материалы труб/кожуха

Углеродистая сталь — бюджет, чистые среды, нужна защита
Нержавеющая сталь — универсально, коррозионная стойкость
Медь/латунь — высокая λ, ограничения по агрессивным средам
Титан — морская вода/хлориды, максимальная стойкость

Выбор определяется средой, температурой, коррозией, совместимостью с хладагентом и бюджетом.

Перегородки/обтекание

Шаг/тип перегородок ⇒ интенсивность поперечного обтекания и вибрации
Для NH₃/термосифона — вертикаль часто предпочтительна для циркуляции
Контроль вибраций: шаг опор, демпферы, проверка резонансов

Чек-лист ТЗ на расчёт/подбор

Скопируйте и отправьте нам, заполнив известные пункты — остальное уточним.

1) Назначение: чиллер / процесс / термосифон
2) Хладагент: тип, T кипения, перегрев/недогрев
3) Нагрузка Q, кВт: ном / макс, профиль
4) Вода/рассол: T_вх, T_вых, расход(ы)
5) Допустимые потери давления (вода/фреон/NH₃)
6) Требуемый подход по T (если есть)
7) Качество воды: жёсткость/взвесь, фильтрация

8) Ориентация: горизонт./вертик., ограничения по габаритам
9) Материалы: трубки/кожух/трубные доски
10) Автоматика: ТРВ/ЭРВ/уровень, датчики, защита
11) Коррозионная среда: морская вода/хлориды/прочее
12) Исполнение: изоляция/покрытие/климат
13) Документы: ТР ТС 032/2013, паспорт, чертежи согласования
14) Сроки, бюджет, доставка/монтаж

Отправить ТЗ инженеру

Каталог кожухотрубных испарителей

Все испарители

Полный каталог и фильтры по режимам и материалам.

Перейти

Тип ИКВ

С компенсатором — для больших ΔT и габаритов.

Смотреть

Тип ИНВ

«Сухие»/без компенсатора — компактно и экономно.

Смотреть

Тип ИУ

U-образные трубки, удобное извлечение пучка.

Смотреть

Тип ИХ

Затопленные для воды и рассолов.

Смотреть

Тип ИНТ / ИКТ

Термосифонные, естественная циркуляция.

Смотреть

FAQ — часто задаваемые вопросы

Как выбрать U, если нет точных данных?

Возьмите диапазон по таблице для вашей схемы/среды и заложите запас (−10…−20%). Окончательное U уточняется расчётом и опытом.

Что такое «подход» (approach)?

Это разница между температурой выходящей воды и температурой кипения хладагента. Малый подход требует большей площади/затопленной схемы.

Можно ли считать по средней ΔT вместо LMTD?

Для грубой оценки — да, но LMTD корректнее при значительном изменении температур.

Почему при гликоле площадь растёт?

Выше вязкость ⇒ ниже коэффициенты теплоотдачи ⇒ падает U ⇒ растёт требуемая площадь.

Как учесть накипь?

Добавляют сопротивление загрязнений R_f в расчёт U или уменьшают «рабочее» U. Нужны фильтры и регламент чистки.

Можно ли заморозить воду в «сухом» испарителе?

Да, при низких расходах/перегреве/неправильных уставках — высокий риск. Используйте антифриз или скорректируйте режим.

Зачем контролировать масло?

Масло ухудшает теплообмен, особенно в затопленных схемах. Нужен маслоотделитель и регулярный контроль.

Насколько точен этот калькулятор?

Это укрупнённая прикидка для старта. Точный расчёт требует проверок скоростей/ΔP, схемы ходов и подбора материалов.

Как понять число ходов по воде?

Из целевой скорости в трубах и допустимого ΔP. Больше ходов — выше скорость и теплоотдача, но выше потери давления.

Поможете подтвердить расчёт и подобрать модель?

Да. Отправьте параметры — рассчитаем и предложим модель/материалы, подготовим КП и сроки.

Отправить параметры инженеру

Предыдущая статья Следующая статья

Гарантия самой низкой цены

Теплообменники со скидкой 20%

для юр.лиц с НДС

Вам может быть полезно

Остались вопросы?

Мы перезвоним вам в течение 2-х минут!

в рабочее время: ежедневно с 8:00 до 21:00

Я даю согласие на обработку персональных данных

Нажимая кнопку, Вы принимаете Положение и даёте Согласие на обработку персональных данных.

Расчёт кожухотрубного испарителя: формулы, пример, подводные камни

Видео: Расчёт кожухотрубного испарителя: формулы, пример, подводные камни

Смотреть на вашей платформе

База: тепловой баланс, LMTD и общий коэффициент U

Типичные диапазоны U (укрупнённо)

Пример расчёта (укрупнённо)

Подводные камни (на что «падают» чаще всего)

Калькулятор: площадь по LMTD (укрупнённо)

Короткие сценарии

Какие исходные данные собрать

Тепловой режим

Гидравлика

Среда и качество

Схема и автоматика

Площадка и сервис

Нормативы и прочее

Выбор схемы хода и материалов

Схема ходов по воде

Материалы труб/кожуха

Перегородки/обтекание

Чек-лист ТЗ на расчёт/подбор

Каталог кожухотрубных испарителей

Все испарители

Тип ИКВ

Тип ИНВ

Тип ИУ

Тип ИХ

Тип ИНТ / ИКТ

Похожие материалы

FAQ — часто задаваемые вопросы

Вам может быть полезно