Приложение Р (обязательное). Теплообменник продуктов сгорания

Приложение Р
(обязательное)

Теплообменник продуктов сгорания

Р.1 Общие положения

Примечания

1 Теплообменник может быть присоединен к отводу дымовых газов аппаратов В ₂₂, В ₂₃, В ₅₂, В ₅₃, С ₁₂, С ₁₃, С ₅₂ и С ₅₃ для рекуперации полезного тепла из дымовых газов. Тепло передается вторичной среде, которая передает тепло соответствующему радиатору.

2 Теплопередача может осуществляться косвенным, полупрямым и параллельным потоком, противотоком, перекрестным потоком и перекрестным противотоком.

Если установка оборудована теплообменником, предполагается, что теплообменник представляет собой теплообменник отработавших газов. Теплообменник должен соответствовать требованиям системы отвода дымовых газов и Р.2 - Р.12.

Р.2 Материалы

Все компоненты должны соответствовать требованиям 5.1.2.

Р.3 Коррозионная стойкость

Все компоненты, находящиеся в непосредственном контакте с продуктами сгорания или конденсатом, должны быть изготовлены из материалов, которые:

a) являются материалами, перечисленными в таблице Р.1 или

b) испытаны с использованием метода испытания на коррозию в соответствии с ГОСТ Р 59375.1-2021, приложение А.

Таблица Р.1 - Металлические материалы для теплообменников дымовых газов

Материал	Условное обозначение	Минимальная номинальная толщина, без конденсации b, мм	Минимальная номинальная толщина с конденсацией b, мм
Алюминий (см. [10])
EN AW-4047A	EN AW-Al Si 12 (А) и CU < 0,1 %, Zn < 0,15 % (литой алюминий)	0,5	1,5
EN AW-1200A	EN AW-AL 99,0 (А)	0,5	1,5
EN AW-6060	EN AW-Al MgSi	0,5	1,5
Сталь (см. [11])
1.4401	X5CrNiMo 17-12-2	0,4	0,4
1,4404 а)	X2CrNiMo 17-12-2	0,4	0,4
1.4432	X2CNiMo 17-12-3	0,4	0,4
1.4539	X1NiCrMoCu 25-20-5	0,4	0,4
a) Эквивалент материала 1.4404 = 1.4571 (обозначение X6CrNiMoTi 17-12-2). b) Конденсационная колонна должна использоваться, когда при нормальных условиях эксплуатации в контуре продуктов сгорания образуется конденсат.

Примечание - Спецификации материалов приведены из ГОСТ EN 15502-2-1.

Р.4 Теплоизоляция

Теплоизоляция может использоваться для уменьшения потерь тепла от теплообменника. Если используется теплоизоляция, она должна выдерживать обычные ожидаемые термические и механические нагрузки без деформации и сохранять свои изоляционные свойства под воздействием тепла и старения.

Изоляция должна быть выполнена из негорючего материала. Тем не менее, легковоспламеняющиеся материалы разрешены, если:

a) изоляция наносится на поверхности, находящиеся в контакте с водой, или

b) температура поверхности, на которую наносится изоляция, не превышает 85 °С при нормальной эксплуатации, или

c) изоляция защищена негорючей оболочкой с подходящей толщиной стенок.

Р.5 Газонепроницаемость

При испытании в составе аппарата и системы отвода дымовых газов утечка должна соответствовать требованиям 6.2.1.2.

Р.6 Слив конденсата

Теплообменник должен быть оборудован выходом для подключения системы отвода конденсата. Соединение должно быть выполнено таким образом, чтобы дымовые газы не могли выйти из теплообменника через слив конденсата.

Если теплообменник дымовых газов сконструирован так, что стандартные рабочие температуры превышают точку росы дымовых газов, отвод конденсата не требуется. Если ожидается образование конденсата в отводе дымовых газов за теплообменником, необходимо установить слив конденсата.

Р.7 Неметаллическая система отвода выхлопных газов

После конденсационного теплообменника отработавших газов можно использовать неметаллическую систему отвода отработавших газов.

Если указано ненулевое термическое сопротивление, то термическое сопротивление, указанное в инструкциях по установке, должно быть получено путем испытания при соответствующей температуре перегрева (см. [7], пункт 5).

Если используется неметаллический вытяжной канал, он должен быть оснащен предохранительным ограничителем температуры, чтобы гарантировать, что максимально допустимая температура для системы вытяжного канала не будет превышена. Требования к проектированию устройства отключения при перегреве должны быть представлены в [8].

Р.8 Антифриз

Теплообменник должен быть установлен в незамерзающем помещении. Если это невозможно, теплообменник должен быть сконструирован таким образом, чтобы вторичная среда и конденсат были защищены от замерзания. В этих обстоятельствах для предотвращения замерзания можно применить защитное устройство или антифриз.

Р.9 Расстояние до легковоспламеняющихся материалов

Минимальные расстояния до легковоспламеняющихся материалов должны быть указаны в инструкциях производителя теплообменника отработавших газов. Эти расстояния должны быть подтверждены в соответствии с ГОСТ Р 59375.1.

Р.10 Средства, связанные с безопасностью

Для обеспечения безопасной работы в случае ошибки необходимо установить предохранительное устройство (см. [7] и [8]). Безопасная работа также может быть обеспечена, если конструкция теплообменника предотвращает перегрев вторичной среды, например, путем ограничения количества тепла, которое может быть передано вторичной среде.

Р.11 Рабочее давление при использовании воды в качестве вторичной среды

Допустимое рабочее давление теплообменника должно как минимум соответствовать максимальному рабочему давлению всей системы, но не должно превышать 3 бар.

Р.12 Расчет эффективности теплопередачи

Р.12.1 Требования к испытаниям

Производительность теплообменника определяется в установившемся режиме. Агрегат должен работать при номинальной подводимой теплоте в соответствии с 6.1.6.

Необходимо измерить следующие параметры:

a) температуру дымовых газов на входе и выходе;

b) температуры на входе и выходе вторичной среды;

c) расход вторичной жидкости;

d) расход конденсата;

e) температуру конденсата.

Датчики температуры должны иметь класс точности А или выше (см. [6]). Температуру следует измерять в среде и на максимальном расстоянии 300 мм от соединений теплообменника. Точки измерения и питающие трубки должны быть изолированы.

Р.12.2 Расчеты теплопередачи

Р.12.2.1 Эффективность теплопередачи

Тепловой КПД, %, теплообменника рассчитывают по уравнению

,

(Р.1)

где  _HX - тепловой КПД теплообменника, %;

Q _HXs - потребляемая мощность во вторичной жидкой среде, кВт;

Q _HXf - остаточная тепловая мощность дымовых газов после трубчатого теплогенератора (системы) и перед входом в теплообменник, кВт.

Р.12.2.2 Определение прироста тепловой энергии через вторичный теплоноситель

Мощность, кВт, поглощаемая вторичным теплоносителем, рассчитывается по уравнению

,

(Р.2)

где m _HXs - массовый расход вторичной жидкости, кг/с;

Cp _s - удельная теплоемкость вторичной жидкости, кДж/кг·К;

t _HXins - температура вторичного флюида на входе, °С;

t _HXouts - температура вторичной жидкости на выходе, °С.

Р.12.2.3 Определение остаточной тепловой мощности дымовых газов

Тепловая мощность дымовых газов, остающихся за трубчатым теплогенератором (системой), определяется непосредственно из теплового КПД теплогенератора по уравнению

,

(Р.3)

где Q _HXf - тепловая мощность дымовых газов после трубчатого теплогенератора (системы), кВт;

Q _th,GCV - тепловая нагрузка устройства (GCV) - см. 3.4.

 _in,GCV - тепловой КПД теплогенератора или теплогенерирующей системы (GCV), %;

Р.12.3 Минимальные требования

Измеренный КПД теплообменника отработавших газов должен быть не менее 40 %.