КР теплоснабжение. КР - теплоснабжение - КВС микрорайона. Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности теплогазоснабжение и вентиляция
![]()
|
3.6 Тепловой и гидравлический расчет водоподогревателей3.6.1 Пример расчета кожухотрубного водоподогревателяДля центрального теплового пункта микрорайона с 3822 жителями выполнить расчет водоподогревательной установки оборудованной водоподогревателями, состоящими из секций кожухотрубного типа с трубной системой из прямых гладких трубок и блоками опорных перегородок по ГОСТ 27590. Предусмотреть установку водоподогревателей в два потока. Водоподогреватели присоединены к тепловой сети по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети на ввод (см. рис 8 прил. 15 учебного пособия). 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: Регулирование отпуска теплоты в системе централизованного теплоснабжения принято центральное, качественное по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный график регулирования). 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 = -20 °С: в подающем трубопроводе 1 = 150 °С; в обратном трубопроводе 2 = 70 °С; в точке излома графика: в подающем трубопроводе 1= 80 °С; в обратном трубопроводе 2=40 °С. Температура холодной водопроводной (нагреваемой) воды в отопительный период, поступающей в водоподогреватель І ступени, ![]() ![]() Максимальный расчетный секундный расход воды на горячее водоснабжение ![]() Порядок расчета: Определяется вероятность использования приборов по формуле (2.4) учебного пособия ![]() Максимальный часовой расход горячей воды по формуле (2.3) учебного пособия ![]() где ![]() ![]() ![]() Расчетный максимальный тепловой поток на ГВС по формуле (2.9) учебного пособия ![]() Максимальный тепловой поток на отопление микрорайона по формуле (2.17) учебного пособия ![]() Соотношение тепловых потоков составит ![]() Что соответствует выбору двухступенчатой смешанной схемы включения водоподогревателей. Расчетная схема присоединения водоподогревателей приведена на рисунке 3.1 учебного пособия. Максимальный часовой расход горячей воды по формуле (2.3) учебного пособия ![]() где ![]() ![]() ![]() Расчетный максимальный тепловой поток на ГВС по формуле (2.9) учебного пособия ![]() Максимальный тепловой поток на отопление микрорайона по формуле (2.17) учебного пособия ![]() Соотношение тепловых потоков составит ![]() Что соответствует выбору двухступенчатой смешанной схемы включения водоподогревателей. Расчетная схема присоединения водоподогревателей приведена на рисунке 3.1 учебного пособия. ![]() Рисунок 3.1 - Расчетная двухступенчатая смешанная схема присоединения водоподогревателей одного потока При расчетной производительности одного потока 50% от суммарной нагрузки, принимаем для одного потока следующие данные: ![]() ![]() ![]() Максимальный расход сетевой воды на отопление, кг/ч, ![]() ![]() Максимальный расход греющей воды на горячее водоснабжение, кг/ч, ![]() ![]() При ограничении максимального расхода сетевой воды на ЦТП, в качестве расчетного принимается больший из двух расходов полученных по п,п. 6,7 ![]() ![]() Температура нагреваемой воды за водоподогревателем І ступени, ![]() ![]() ![]() ![]() Расчетная производительность водоподогревателя І ступени, Вт ![]() ![]() Расчетная производительность водоподогревателя II ступени, Вт ![]() ![]() Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя II ступени ІІ2 и на входе в водоподогреватель І ступени І1, 0С ![]() ![]() Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя І ступени, 0С ![]() ![]() Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой для І ступени водоподогревателя, 0С ![]() в данном примере ![]() ![]() ![]() Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой для II ступени водоподогревателя, (формула 3.9) В данном примере ![]() ![]() ![]() Согласно рекомендациям [2] определяем необходимое сечение трубок водоподогревателя, м2 , при скорости воды в трубках Wтр= 1м/с, ![]() ![]() По табл. 10.1 приложения 10 и полученной величине fуслтр подбираем тип водоподогревателя со следующими характеристиками: fтр=0,0057 м2; DH=168 мм; fмтр=0,0122 м2; dэкв= 0,019 м; fсек=6,98 м2 (при длине секции 4 м); ![]() Скорость воды в трубках при двухпоточной компоновке, м/с ![]() ![]() Скорость воды в межтрубном пространстве при двухпоточной компоновке, м/с ![]() ![]() Расчет водоподогревателя І ступени: а) средняя температура греющей воды, 0С ![]() ![]() б) средняя температура нагреваемой воды, ![]() ![]() ![]() в) коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке трубки, ![]() ![]() ![]() ![]() г) коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде, ![]() ![]() ![]() ![]() д) коэффициент теплопередачи при = 0,9 , ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент принят равным 1,2 для гладких трубок. е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя І ступени, м2 ![]() ![]() ж) число секций водоподогревателя І ступени при длине секции 4 м ![]() Принимаем 3 секции, действительная поверхность нагрева составит ![]() Расчет водоподогревателя II ступени: а) средняя температура греющей воды (формула (3.12) учебного пособия) ![]() б) средняя температура нагреваемой воды (формула (3.13) учебного пособия) ![]() в) коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке трубки (формула (3.14) учебного пособия) ![]() ![]() ![]() г) коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде (формула (3.15) учебного пособия) ![]() ![]() ![]() д) коэффициент теплопередачи при = 0,9 и = 1,21 (формула (3.16) учебного пособия) ![]() ![]() е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя II ступени (формула (3.17) учебного пособия) ![]() ж) число секций водоподогревателя II ступени ![]() Принимаем 2 секции, действительная поверхность нагрева будет ![]() По результатам расчета принято для одного потока 2 секции в водоподогревателе II ступени и 3 секции в водоподогревателе І ступени с суммарной поверхностью нагрева 34,9 м2. 21. Потери давления в водоподогревателях (5 последовательно соединенных секций): для воды, проходящей в трубках, при = 2 (формула (2.19) учебного пособия) ![]() где gh = 7,23 л/с - максимальный расчетный секундный расход воды на горячее водоснабжение (для одного потока); для воды, проходящей в межтрубном пространстве, кПа, по формуле (3.18) ![]() ![]() Коэффициент В принимается по приложению 10 учебного пособия. |