Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ



1. Для выбора необходимого типоразмера водоподогревателя предварительно задаемся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной WТР = 1 м/с, и исходя из двухпоточной компоновки каждой ступени определяем необходимое сечение трубок водоподогревателя , м2, по формуле

(1)

В соответствии с полученной величиной fуслтр и по табл. 1 выбираем необходимый типоразмер водоподогревателя.

2. Для выбранного типоразмера водоподогревателя определяем фактические скорости воды в трубках и межтрубном пространстве каждого водоподогревателя при двухпоточной компоновке по формулам:

(2)

(3)

3. Коэффициент теплоотдачи a1 ,Вт/(м2, °С), от греющей воды к стенке трубки определяется по формуле

(4)

где (5)

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м, определяется по формуле

(6)

Для выбранного типоразмера водоподогревателя dэкв принимается по табл. 1.

4. Коэффициент теплоотдачи a2, Вт/(м2, °С) от стенки трубки к нагреваемой воде определяется по формуле

(7)

где (8)

5. Коэффициент теплопередачи водоподогревателя k, Вт/(м2,°С), следует определять по формуле

(9)

где y — коэффициент эффективности теплообмена для гладкотрубных водоподогревателей с опорами в виде полок y = 0 95, для гладкотрубных с блоком опорных перегородок y = 1,2, для профилированных и с блоком опорных перегородок y = 1,65;

b — коэффициент учитывающий загрязнение поверхности труб в зависимости от химических свойств воды, принимается b = 0,8— 0,95.

6. При заданной величине расчетной производительности водоподогревателя по полученным значениям коэффициента теплопередачи k и среднелогарифмической разности температур Dtср определяется необходимая поверхность нагрева водоподогревателя F по формуле (1) прил. 5.

7. Число секций водоподогревателя в одном потоке N, шт., исходя из двухпоточной компоновки определяется по формуле

(10)

Если величина N полученная по формуле (10) имеет дробную часть, составляющую более 0,2, число секций следует округлять в большую сторону.

8. Потери давления DР, кПа, в водоподогревателях следует определять по формулам:

для нагреваемой воды, проходящей в гладких трубках:

а) при длине секции 4 м

(11)

б) при длине секции 2 м

(12)

где j — коэффициент, учитывающий накипеобразование, принимается по опытным данным, при их отсутствии — следует принимать j = 2 ... 3.

для нагреваемой воды, проходящей в профилированных трубках, в формулах (11) и (12) вводится повышающий коэффициент 3;

для греющей воды, проходящей в межтрубном пространстве:

. (13)

Коэффициент В приведен в табл. 3

 

Таблица 3

 

Наружный диаметр Значение коэффициента В
корпуса секции DН, мм при длине секции, м
 

 

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА

ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ СХЕМЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ОГРАНИЧЕНИЕМ МАКСИМАЛЬНОГО РАСХОДА ВОДЫ ИЗ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ НА ВВОД И РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПОДАЧИ ТЕПЛОТЫ НА ОТОПЛЕНИЕ

Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку для системы горячего водоснабжения центрального теплового пункта на 1516 условных квартир (заселенность — 3,5 чел на квартиру), оборудованную водоподогревателями, состоящими из секций кожухотрубного типа с трубной системой из прямых гладких трубок и блоками опорных перегородок по ГОСТ 27590.

Водоподогреватели присоединены к тепловой сети по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети на ввод.

Система отопления присоединена к тепловым сетям по зависимой схеме с автоматическим регулированием подачи теплоты.

Баки-аккумуляторы нагреваемой воды как в ЦТП, так и у потребителей отсутствуют исходные данные:

1. Регулирование отпуска теплоты в системе централизованного теплоснабжения принято центральное, качественное по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

2. Температура теплоносителя (греющей воды) в тепловой сети в соответствии с принятым для данной системы теплоснабжения графиком изменения температуры воды в зависимости от температуры наружного воздуха принята:

при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления t0 = -26 °С:

в подающем трубопроводе t1 = 150 °С;

в обратном трубопроводе t2 = 70 °С;

в точке излома графика температуры t¢H = 23 °С:

в подающем трубопроводе t¢1 = 80 °С;

в обратном трубопроводе t¢2 = 42 °С.

3. Температура холодной водопроводной (нагреваемой) воды в отопительный период, поступающей в водоподогреватель I ступени, tc = 2 °С (по данным эксплуатации).

4. Температура воды, поступающей в систему горячего водоснабжения на выходе из II ступени водоподогревателя th = 60 °С.

5. Максимальный тепловой поток на отопление потребителей, присоединенных к ЦТП, Qomax=5,82×106 Вт.

6. Расчетная тепловая производительность водоподогревателей = 4,57× 106 Вт.

7. Максимальный расчетный секундный расход воды на горячее водоснабжение gh = 21,6 л/с.

Порядок расчета:

1. Максимальный расход сетевой воды на отопление

кг/ч.

2. Максимальный расход греющей воды на горячее водоснабжение

кг/ч.

3. Для ограничения максимального расхода сетевой воды на ЦТП в качестве расчетного принимается больший из двух расходов, полученных по пп 1,2

кг/ч.

4. Максимальный расход нагреваемой воды через I и II ступени водоподогревателя

кг/ч.

5. Температура нагреваемой воды за водоподогревателем I ступени

6. Расчетная производительность водоподогревателя I ступени

7. Расчетная производительность водоподогревателя II ступени

8. Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя II ступени tII2 и на входе в водоподогреватель I ступени tI1

9. Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя I ступени

10. Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой для I ступени водоподогревателя

11. Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой для II ступени водоподогревателя

12. В соответствии с п. 1 настоящего приложения определяем необходимое сечение трубок водоподогревателя при скорости воды в трубках Wтр= 1м/с и двухпоточной схеме включения

По табл. 1 настоящего приложения и полученной величине fуслтр подбираем тип водоподогревателя со следующими характеристиками:



fтр = 0,0093 м2;

DH = 219 мм;

fмтр = 0,02139 м2;

dэкв= 0,0224 м;

fсек= 11,51 м2 (при длине секции 4 м);

мм.

13. Скорость воды в трубках при двухпоточной компоновке

м/с.

14. Скорость воды в межтрубном пространстве при двухпоточной компоновке

м/с.

15. Расчет водоподогревателя I ступени:

а) средняя температура греющей воды

°С.

б) средняя температура нагреваемой воды

°С.

в) коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке трубки

г) коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде

д) коэффициент теплопередачи при b = 0,9

Коэффициент y принят равным 1,2 для гладких трубок;

е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя I ступени

м2

ж) число секций водоподогревателя I ступени при длине секции 4 м

секции.

Принимаем 5 секций в одном потоке; действительная поверхность нагрева будет м2.

16. Расчет водоподогревателя II ступени:

а) средняя температура греющей воды

°С.

б) средняя температура нагреваемой воды

°С.

в) коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке трубки

г) коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде

д) коэффициент теплопередачи при b = 0,9

е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя II ступени

м2

ж) число секций водоподогревателя II ступени

секции.

Принимаем 2 секции в одном потоке, действительная поверхность нагрева будет

FII = 11,51 ·2 · 2 = 46 м2.

В результате расчета получилось по 2 секции в каждом водоподогревателе II ступени и 5 — в каждом водоподогревателе I ступени суммарной поверхностью нагрева 161 м2.

17. Потери давления в водоподогревателях (7 последовательных секций в каждом потоке):

для воды, проходящей в трубках (с учетом j = 2)

кПа;

для воды, проходящей в межтрубном пространстве

кПа.

Коэффициент В принимается по табл. 3 настоящего приложения.

При применении водоподогревателя с профилированными трубками необходимое число секций в I ступени составит 3 секции, а во II — 2 секции в одном потоке. Потери давления по нагреваемой воде с коэффициентом j = 2 составляют 300 кПа.

В 1994 г. на московском заводе «Сатэкс» освоен выпуск кожухотрубных многоходовых водоподогревателей с I и II ступенями нагрева в одном корпусе (рис. 5), технические характеристики которых приведены в табл. 4 настоящего приложения. Тепловая производительность определена для условий, близких к реальным в системе теплоснабжения:

для водоподогревателей горячего водоснабжения: температурный перепад по греющей воде 70 — 30 °С, по нагреваемой — 5—60 °С, максимальные потери давления по нагреваемой воде, направляемой по трубкам, — 27—36 кПа (ИТП - ЦТП);

для водоподогревателей отопления: температурный перепад по греющей воде — 150—76 °С, по нагреваемой, направляемой по межтрубному пространству, при применении в ИТП — 105 — 70 °С и максимальной потере давления — 30 кПа; при применении в ЦТП —120—70 °С и максимальной потере давления — 60 кПа (потери давления приняты везде для нового, чистого теплообменника).

Запас в поверхности нагрева принят 20 %.

В пересчете на расчетный режим работы по ГОСТ 27950—88Е (скорость воды в трубках 2 м/с) эти же установки ТМПО и ТМПГ, применяемые а ИТП, будут иметь характеристики, приведенные в табл. 5. При этом достигаются такие же коэффициенты теплопередачи, как и в пластинчатых водоподогревателях на максимальных скоростях теплоносителей.

С 1996 г. на том же заводе «Сатэкс» начат выпуск водоподогревателей установки полуразборной конструкции облегченного типа (рис. 6) для тепловых пунктов, размещаемых в подвале здания.

 

 

Рис. 5 Общий вид горизонтального многоходового кожухотрубного водоподогревателя

а - общий вид; б - разрез по секциям; 1 - вход холодной воды - I ступень; 2 - выход теплоносителя - I ступень; 3 - выход горячей воды - I ступень; 4 — выход горячей воды - II ступень; 5 - вход теплоносителя - I ступень, 6 - выход теплоносителя - II ступень; 7 - выход теплоносителя - II ступень; 8 - вход холодной воды - II ступень, в, г - конструктивные размеры:

1 - секции; 2 - соединительная камера межтрубного пространства; 3 - то же, трубного:

4 - трубная доска; 5 - шарнир;

 

 

Рис. 6. Водоподогреватель блочного типа по ТУ 400-28-132-90

В1 — холодная вода; В2 — горячая вода; В3 — циркуляционная линия горячего водоснабжения; Т1 — подающая теплосети; Т2 — выход греющей воды из II ступени; Т3 — вход греющей воды в I ступень; Т4 — обратная теплосети

 


Основные технические характеристики водоподогревателей блочног типа для ИТП (уставновка из 3 блоков)

 

Условное обозначение Диаметр секции D, Размеры, мм Масса, кг, одного блока Поверхность нагрева, м2 Расчетный тепловой поток, кВт, при
при заказе мм´кол.секц. d1 d2 H H1 h h1 h2 I I1 I2 I3 I4 b b1 всего подогревателя   WТР= 1м/с, DtСР= 10 °С
ПВ 57х2-1,0-БП-6-УЗ 57х6 60 × 3 0,74 × 3 = 2,22 90,0
ПВ 76х2-1,0-БП-6-УЗ 76х6 80 × 3 1,3 × 3=3,9 156,0
ПВ 89х2-1,0-БП-6-УЗ 89х6 100 × 3 1,86 × 3 = 5,58 223,0
ПВ 114х2-1,0-БП-6-УЗ 114х6 140 × 3 3,58 × 3 = 10,74 430,0
ПВ 168х2-1,0-БП-6-УЗ 168х6 З80 250 × 3 6,98 × 3 = 20,94 840,0
Примечание — Гидравлическое сопротивление установки при WТР - 1 м/с, WМТР = 0,5 м/с составляет: DРТР = 40 кПа, DРМТР = 25 кПа.

Таблица 4


Просмотров 612

Эта страница нарушает авторские права



allrefrs.ru - 2022 год. Все права принадлежат их авторам!