Таким образом, диаметр коллекторов для водяных теплообменников в общем случае зависит от многих факторов, к числу которых относятся размеры фронтального сечения, количество рядов по ходу движения воздуха, тепловая нагрузка, график ТЭЦ и число ходов (равное числу отводов), и определяется для каждого конкретного теплообменника после проведения его теплотехнического расчета с учетом приведенных выше ограничений.

Важным при выборе конструктивного исполнения теплообменника является материал коллектора. Дело в том, что при работе медно-алюминиевых воздухонагревателей температуры подводящего и отводящего коллекторов примерно постоянны и равны соответственно температуре воды на входе и на выходе из теплообменника, а температура теплопередающей поверхности изменяется по глубине теплообменника и по его высоте, т.е. поле температур алюминиевых пластин имеет трехмерный характер, что обусловлено соответствующим изменением температур воздуха и теплоносителя.

При этом разница в температурах трубок по объему теплообменника не оказывает существенного влияния на термоупругое состояние теплообменника, в то время как средняя температура алюминиевых пластин может быть причиной возникновения больших изгибных напряжений в местах присоединения трубок к коллектору. Величина этих напряжений в большой степени зависит от удлинения коллектора и пакета пластин в направлении, перпендикулярном направлению движения воздушного потока.

Значения удлинений пропорциональны значениям средних температур пластин и коллектора, а также коэффициентов линейного расширения. Коэффициенты линейного расширения различных материалов существенно отличаются. Так, коэффициент линейного расширения стали равен (11 - 12)-10"(,4/°С; алюминия - (23,4 - 27)10"(,1/°С; меди - 16,710 Ь1/°С. Поэтому в зависимости от температурных режимов работы термоупругие напряжения в местах крепления трубок к коллекторам могут возникать как у раздающего, так и у сборного коллекторов.

Точное вычисление величин температурных деформаций коллектора и теплопередающей поверхности (алюминиевых пластин) в условиях взаимного стеснения представляет собой очень сложную задачу. Поэтому можно говорить лишь об упрощенных расчетных схемах и получении качественных оценок. Результаты проведенных вычислений по таким расчетным схемам, которые здесь в связи с громоздкостью не приводятся, показывают, что для условий нагрева холодного воздуха, когда температура теплоносителя не превышает 150°С, а температура конечного воздуха находится в пределах 30°С, в качестве материала коллектора может быть использована сталь.