Дневник по практике. Tema 5 тепловые пунеты

• Название: Tema 5 тепловые пунеты
• Анкор: Дневник по практике
• Дата: 17.03.2022
• Размер: 0.55 Mb.
• Имя файла: tema5_-_teplovye_punkty (2).docx
• Тип: Документы; #402423
• страница: 5 из 6

Обозначение пластинчатых теплообменников PC-0,2 и P-0,25

Структуру обозначения разберем на примере трехходового теплооб- менника с площадью поверхности всех установленных пластин 18,4 м ², со- стоящего из 3 пакетов секций (в первом пакете — 16 секций, во втором и третьем — по 15 секций):
PC-0,2-18,4-3x (l6x 15 х l5)TY РБ 14520298.012-99,
где PC — полуразборный теплообменник (разборный по отдельным сек- циям);

0,2 — поверхность теплообмена одной из двух пластин, состав- ляющих секцию, м²;

18,4 — суммарная площадь поверхности всех пластин, входящих в те- плообменник, равная произведению поверхности одной пластины (0,2 м ²) на число пластин;

Зх — число ходов теплоносителей в теплообменнике (для теплооб- менников, предназначенных для присоединения систем горячего водо- снабжения по двухступенчатой смешанной схеме (с 6 патрубками), после

указания числа ходов добавляется обозначение «БГВ» (блок горячего во- доснабжения), например, PC-0,2-18,4-ЗхБГВ( 13x12x21));

(16x15x15) — схема компоновки секций в пакетах каждого хода, на- чиная с неподвижной плиты (16 секций в пакете первого хода и по 15 сек- ций в пакетах секций второго и третьего ходов).

В теплообменниках для блока горячего водоснабжения первые два пакета секций представляют собой два хода для нагрева воды во второй ступени, а третий пакет секций — l ход для нагрева воды в первой ступени.

4. Тепловой расчет водоводяных подогревателей

Целью теплового расчета подогревателя является определение рас- четной поверхности нагрева, выбор номера и количества подогревателей.

Водоводяныеподогревателиотопительных установок.В двух- трубных открытых и закрытых системах теплоснабжения подогреватели устанавливают при независимых схемах присоединения систем отопления к тепловым сетям (см. рис. 4.15), в однотрубных системах дальнего тепло- снабжения — в тепловых пунктах для подогрева воды в разводящих сетях до необходимой температуры.

Поскольку центральное регулирование отпуска теплоты осуществля- ется по преобладающей отопительной нагрузке, расчет подогревателей не вызывает затруднений.

Поверхность нагрева всех типов поверхностных подогревателей (м ²) определяется по формуле
(5.1)
где Qррасчетная тепловая нагрузка, кВт; k — коэффициент тепло- передачи, Вт/м ²°C; Aiq — среднелогарифмическая разность температур в подогревателе, С; р — коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение трубок.

Для отопительных подогревателей в качестве расчетной производи-

тельности QрПринимают теплопроизводительность Qо› соответствующую температуре наружного воздуха. Расчетные значения коэффициента теп- лопередачи определяют по формуле

I
*- _{1 6}

(5.2)

1

где _вы и _{в2 — ко}эффициенты теплоотдачи между первичным и вто- ричным теплоносителями и стенкой трубы, Вт/м *°С; Jp —коэффициент те- плопроводности трубы, Вт/м°С; d у—толщина стенки трубы, м.

Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке при турбу- лентном движении воды вдоль трубок (снаружи или внутри) определяют по формуле

= (1630+—21 0, 041 ²

30,8

гдеt — средняя температура теплоносителя, °С; ю—скорость тепло- носителя, м/с; d—внутренний или наружный диаметр трубки или эквива- лентный гидравлический диаметр межтрубного пространства, м.

Эквивалентный гидравлический диаметр (м) межтрубного простран-

ства

D"— nd²

(5.4)

где Dв—внутренний диаметр корпуса водонагревателя, м; d

наружный диаметр трубок, м; п — число трубок.

Так как коэффициенты теплоотдачи зависят от скоростей теплоноси- телей, то для определения коэффициента теплопередачи по формуле (5.3) необходимо вначале установить расходы греющей и нагреваемой воды (см. тема 4).

Водоводяныеподогреватели горячеговодоснабжения.Подогрева- тели должны обеспечивать заданную теплопроизводительность при любых температурных режимах сетевой воды. Наиболее неблагоприятный режим соответствует точке излома температурного графика регулирования. По- этому расчет подогревателей горячего водоснабжения при всех схемах подключения их к тепловым сетям производится по параметрам сетевой воды при температуре i,”’.

Тепловойпунктспарапяепьнымподключениемподогревателей.

Для абонентских вводов с параллельно включенными подогревателями го-

рячего водоснабжения (рис. 4.10) характерен повышенный расход сетевой воды, равный сумме расчетных расходов воды на отопление и горячее во- доснабжение

(5.5)
Расчетную теплопроизводительность подогревателя горячего водо- снабжения принимают Q_{p.hr Qmax} ИДИ ОТсутствии аккумуляторов

горячей воды; Q_Qhpinгпри наличии аккумуляторов.

Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение опреде- ляют по формуле
36300 _(5.6)
Температуру сетевой воды после подогревателя принимают по графикам регулирования.

Расчетный расход водопроводной воды составляет
3600Д, _(5.7)

Необходимые поверхности нагрева определяют аналогично отопи- тельным подогревателям, имея в виду, что нагреваемая вода проходит по трубкам, а греющая — в межтрубном пространстве.

Скорость водопроводной воды в трубках подогревателя принимают в пределах от 1 до 2,5 м/с.

В зимний период суммарный расход сетевой воды на вводе значи- тельно меньше, чем в начале отопительного сезона. Снижение расхода во- ды объясняется увеличением перепада температуры сетевой воды в подог- ревателе. Резкие колебания расходов воды существенным образом нару- шают гидравлическую устойчивость сети.

Тепловой пункт с духступенчатымсмешаннымподключением подогревателей.Расчет подогревателей при смешанной схеме включения (рис. 4.11) производят из условия, что температура сетевой воды на выходе из ступени II равна температуре воды после отопительной системы

(r_z r=_z,), а недогрев водопроводной воды в ступени I подогревателя со- ставляет At,= 5°C. При этих условиях когда температура обратной сетевой


2,o
воды максимальна ( = 70^oC ) нагрев водопроводной воды до 60 65 °С происходит в ступени І.

Если нагрузка горячего водоснабжения превосходит среднечасовую

или если температура обратной сетевой воды уменьшается ( ₂ 7W w), то теплота греющей воды в ступени I становится недостаточно для полного нагрева водопроводной воды. Водопроводная вода окончательно догрева-

ется до нормы в ступени II подогревателя. Следовательно, дополнитель-

ный расход сетевой воды на горячее водоснабжение необходим лишь для догрева водопроводной воды в ступени II. Ступень I максимально нагру- жена при расчетной температуре обратной воды ( r₂,)- ДtЭля нагрузки на ступень II возрастает в моменты пик водоразборов и в режимах повыше- ния температуры наружного воздуха.

Подбор подогревателей производится по режиму работы тепловой сети при i,”'. Тепловая производительность установки принимается:

QрЩр т_а ии аккумузяюрОв горячей водьl:

_Q.Qhpmгпрн наличии аккумуляторов.

Расчетная тепловая нагрузка горячего водоснабжения в количестве




3600
распределяется на обе ступени подогревателя
(5.9)
где Q,”’и Q„ — тепловые производительности ступеней I иІІ при i, кВт; G p.g. — расход водопроводной воды, кг/ч. Тепловую производитель- ность ступени 1 можно выразить через параметры нагреваемой воды
(5.10)

HdЯ:

где i, —температура водопроводной воды после ступени 1 при i, рав-
(5.11)

По заданной нагрузке горячего водоснабжения из формулы (5.8) оп- ределяется величина водоразбора Gp g „ а затем по формуле (5.10) находит- ся тепловая нагрузка ступени І. Тепловую производительность ступени II подогревателя находят по уравнению (5.9).

Тепловая производительность ступени II может быть записана в виде

(5.12)

откуда находят искомый расход греющей сетевой водьІ.

Далее необходимо определить температуру сетевой воды после по- догревателя ступени I ( _'2”'), для этого теплопроизводительность ступени I выразим через параметры греющей воды:

G

2

3600

(5.13)

Установив для каждой ступени температурные напоры и расходы те- плоносителей, можно легко определить коэффициенты теплопередачи и по уравнению теплопередачи (5.1) потребные поверхности нагрева.

Втепловом пункте с двухступенчатым последовательным под- ключениемподогревателейгорячего водоснабжения, как и в предыдущей схеме, тепловая нагрузка распределяется между ступенями подогревателя (рис. 4.12). Расчет подогревателей производят при минимальной темпера- ^{туре воды в подающей линии т}ы’д^{ля покрытия пикового горячего водо-}

разбора подогреватели ступеней I и II должны быть рассчитаны по макси- мальной нагрузке горячего водоснабжения. Для этого находятся макси- мальные расходы греющей и нагреваемой воды в обеих ступенях. После этого определяются температурные напоры теплоносителей в ступенях по- догревателя. При последовательной двухступенчатой схеме определение температурных напоров затрудняется тем, что неизвестна температура се- тевой воды после системы отопления в период максимумов горячего водо- разбора. Для определения этой температуры порядок расчета подогревате- ля производится в такой последовательности.

Расход сетевой воды при балансовой нагрузке Q,и нормальном отопительном графике регулирования в режиме i,”' определяют

зависимостью

(5.14)

где i,”'— находят по формуле (5.10).

Расчетные расходы водопроводной воды при балансовой и макси- ^{мальной нагрузках Q}б* Qmaxb _•^{peдeляют по формулам}

G =
3600Д,

s6.6.

^{.макс3600 h}(5.16)

(5.15)

Температура сетевой воды после подогревателя ступени I при балан- совой нагрузке составляет

3600_і2бІ

6 ,2 2,0 _б

(5.17)

где Q,,—теплопроизводительность ступени I при балансовой на- грузке
(5.18)
^{Тепловые производительности ступенейІ и II при Q}_{шaxh =}^pe^дeляют по формулам

‹:•
акс

oh<sup>Q:

акс</sup>(5.19)

Температуры сетевой воды (°С) перед элеватором и после ступени I подогревателя:

36003%‘ _уаксс

макс

(5.20)

Температуру водопроводной воды после ступени I подогревателя при максимальном водоразборе определяют по формуле:
(5.21)

После определения температуры теплоносителей в ступенях I и II при QнQ _6xO ят среднелогарифмические температурные напоры. Затем подбирают ориентировочные типоразмеры подогревателей, определяют скорости теплоносителей в трубных пучках, в межтрубных пространствах и рассчитывают коэффициенты теплопередачи по формуле (5.2). Далее уточняют потребные поверхности нагрева по формуле (5.1). Подогревате- ли горячего водоснабжения при повышенном температурном графике рас- считывают по этой же методике, принимая в точке излома графика темпе- ратурную надбавку.

5. 
   Тепловой расчет пароводяных подогревателей
   

Скоростные пароводяные подогреватели рассчитывают по той же методике, что и водоводяные. По заданной производительности подогре— вателя вначале определяют расходы и скорости теплоносителей в трубном пучке и в межтрубном пространстве, на основании которых затем находят по формуле (5.2) величину коэффициента теплопередачи. При этом коэф— фициент теплоотдачи от внутренней поверхности стенки трубного пучка рассчитывают по формуле(5.3), а коэффициент теплоотдачи от пара к на- ружной поверхности трубного пучка — по формуле

(5.22)

где i,— средняя температура конденсата на поверхности трубок; i, — температура насыщенного пара;

i у—средняя температура стенки трубок; т—число трубок в трубном пучке;

d,—наружный диаметр трубок, м.

Средние температуры конденсата и стенок трубок определяют по формулам
(5.23)
(5.24)
где f zp—средняя температура нагреваемой воды, в приближенньІх расчетах, принимают равной полусумме температур горячей ( i ) и холод- ной (f,) воды.

Поверхность нагрева змеевиков емких пароводяных подогревателей

определяют по формуле
1, 2Д фl0" _(5.25)

где 1,2—коэффициент, учитывающий потери теплоты; Q.— расход те- плоты на горячее водоснабжение, кВт; t — температура пара, °С; t — темпе- ратура конденсата, °С.

Коэффициенты теплопередачи стальных змеевиков можно прини- мать равными 700 Вт/м ²°C, а латунных — 840 Вт/м ²°C. Емкие подогревате- ли могут быть использованы и при водяном греющем теплоносителе, в этом случае коэффициенты теплопередачи стальных и латунных змеевиков соответственно равны 290 и 350 Вт/м²°С.

Определив потребную поверхность нагрева змеевика, выбирают из справочной литературы типоразмер подогревателя и его конструктивные размеры.