Пример расчета подогревателя горячего водоснабжения, включенного по смешанной схеме

Podogrevatel' GVS

  1. Исходные данные для расчета подогревателя при наружной температуре 2,50С:

QГВ = 0,3 Гкал/ч = 300000 ккал/ч;

QОТ = 0,4 Гкал/ч = 400000 ккал/ч.

Тепловая сеть работает по нормальному отопительному графику без надбавки. Расчетная температура наружного воздуха минус 260С.

Система отопления присоединяется к тепловой сети по независимой схеме через подогреватель.

ТПОД = 1500С; ТОТ = 70 + 10 = 800С;

GОТ = 400000 / (150 – 80)*1000 = 5,7 т/ч;

t1 = 600С; t2 = 50C;

GГВНАГР = 300000 / (60 – 5)*1000 = 5,45 т/ч;

Т1 = 700С;

ТОБТ.ОТ. = 41,50С (по таблице см. статью “Рекомендации по расчету подогревателей горячего водоснабжения, включаемых по двухступенчатой смешанной схеме”).

ТЗ = ТОТ = 41,5 + 10 = 51,50С;

TЗ ≈ Т3 – 10 = 51,5 – 10 = 41,50С;

QГВII = QГВ*(t1 – tЗ) / (t1 – t2) = 300000*(60 – 41,5) / (60 – 5) = 101000 ккал/ч;

GГВГР = QГВII / ((Т1 – ТЗ)*1000) = 101000 / ((70 – 51,5)*1000) = 5,45 т/ч;

QГВI = QГВ – QГВII = 300000 – 101000 = 199000 ккал/ч;

GСУМ = GОТ + GГВГР = 5,7 + 5,45 = 11,15 т/ч;

Т2 = Т3 – (QГВI / (GСУМ*1000)) = 51,5 – (199000 / (11,15*1000)) = 33,60С.

Тепловой расчет подогревателя первой ступени

Задаемся подогревателем 08 ОСТ 34-588-68 с наружным диаметром 114 мм:

fСЕКЦИИ = 3,54 м2; fТР = 0,00293 м2; fМП = 0,005 м2; dЭКВ = 0,0155 м.

Находим:

– скорость нагреваемой воды в трубках:

VТ = 5,45 / (3600*0,00293) = 0,52 м/с;

– скорость греющей воды в межтрубном пространстве:

VМ = 11,15 / (3600*0,005) = 0,62 м/с;

– среднюю температуру греющей воды:

ТСР = (ТЗ + Т2) / 2 = (51,5 + 33,6) / 2 = 42,50С;

– среднюю температуру нагреваемой воды:

tСР = (tЗ + t2) / 2 = (41,5 + 5) / 2 = 23,20С;

– коэффициент теплоотдачи от греющей воды к трубкам:

а1 = А1*VМ0,8 / dЭКВ0,2 = 2101,5*0,65 / 0,44 = 3110 ккал/(ч*м2*0С);

Значения А, V0,8, d0,2 приняты по приложениям 1 и 4 к ”Рекомендациям” серии А9-10.

– коэффициент теплоотдачи от трубок к нагреваемой воде:

а2 = А1*VТ0,8 / dВН0,2 = 1798,5*0,59 / 0,42 = 2520 ккал/(ч*м2*0С);

– коэффициент теплопередачи:

КО = 1 / ((1/а1) + (1/а2) + 0,000011) = 1 / ((1/3110) + (1/2520) + 0,000011) = 1370 ккал/(ч*м2*0С);

К = м*КО = 0,8 * 1370 = 1100 ккал/(ч*м2*0С);

– среднюю логарифмическую разность температур:

ΔtБ = 33,6 – 5 = 28,60С;

ΔtМ = 51,5 – 41,5 = 100С;

ΔtСР = 180С (см. приложение 2 серии А9-10);

– поверхность нагрева подогревателя первой ступени:

FI = 199000 / (1100*18) = 10 м2;

– количество секций:

nI = 10 / 3,54 = 2,82 секции.

Тепловой расчет подогревателя второй ступени

Принимаем подогреватель 08 ОСТ 34-588-68.

Находим:

– скорость нагреваемой воды в трубках:

VТ = 0,52 м/с;

– скорость греющей воды в межтрубном пространстве:

VМ = 5,45 / (3600*0,005) = 0,3 м/с;

– среднюю температуру греющей воды:

ТСР = (Т1 + Т3) / 2 = (70 + 51,5) / 2 = 60,80С;

– среднюю температуру нагреваемой воды:

tСР = (t1 + t3) / 2 = (60 + 41,5) / 2 = 50,80С;

– коэффициент теплоотдачи от греющей воды к трубкам:

а1 = А1*VМ0,8 / dЭКВ0,2 = 2361,5*0,37 / 0,44 = 1990 ккал/(ч*м2*0С);

Значения А, V0,8, d0,2 приняты по приложениям 1 и 4 к ”Рекомендациям” серии А9-10.

– коэффициент теплоотдачи от трубок к нагреваемой воде:

а2 = А1*VТ0,8 / dВН0,2 = 2224,4*0,59 / 0,42 = 3125 ккал/(ч*м2*0С);

– коэффициент теплопередачи:

КО = 1 / ((1/а1) + (1/а2) + 0,000011) = 1 / ((1/1990) + (1/3125) + 0,000011) = 1200 ккал/(ч*м2*0С);

К = м*КО = 0,8 * 1200 = 960 ккал/(ч*м2*0С);

– среднюю логарифмическую разность температур:

ΔtБ = 100С;

ΔtМ = 100С;

ΔtСР = 100С;

– поверхность нагрева подогревателя второй ступени:

FII = 101000 / (960*10) = 10,5 м2;

– количество секций:

nII = 10,5 / 3,54 = 2,97 секции.

  1. Проверка подогревателя на летний режим:

GГВЛНАГР = 0,8 * 5,45 = 4,36 т/ч;

Т = 700С;

Т = 200С;

t1 = 600С;

t2 = 150С;

QГВЛ = (0,8*300000*(60 – 15)) / (60 – 5) = 196500 ккал/ч;

GГВЛГР = 196500 / ((70 – 20)*1000) = 3,93 т/ч;

– скорость нагреваемой воды в трубках:

VТ = 4,36 / (3600*0,00293) = 0,41 м/с;

– скорость греющей воды в межтрубном пространстве:

VМ = 3,93 / (3600*0,005) = 0,22 м/с;

– среднюю температуру греющей воды:

ТСР = (Т1 + Т2) / 2 = (70 + 20) / 2 = 450С;

– среднюю температуру нагреваемой воды:

tСР = (60 + 15) / 2 = 37,50С;

– коэффициент теплоотдачи от греющей воды к трубкам:

а1 = А1*VМ0,8 / dЭКВ0,2 = 2139*0,29 / 0,44 = 1410 ккал/(ч*м2*0С);

– коэффициент теплоотдачи от трубок к нагреваемой воде:

а2 = А1*VТ0,8 / dВН0,2 = 2025,5*0,48 / 0,42 = 2320 ккал/(ч*м2*0С);

– коэффициент теплопередачи:

КО = 1 / ((1/а1) + (1/а2) + 0,000011) = 1 / ((1/1410) + (1/2320) + 0,000011) = 868 ккал/(ч*м2*0С);

К = м*КО = 0,8 * 868 = 694 ккал/(ч*м2*0С);

– среднюю логарифмическую разность температур:

ΔtБ = 70 – 60 = 100С;

ΔtМ = 20 – 15 = 50С;

ΔtСР = 7,50С;

– поверхность нагрева подогревателя:

FЛЕТ = 196500/ (694*7,5) = 37,8 м2;

– количество секций:

nЛЕТ = 37,8 / 3,54 = 10,7 секции.

К установке принимается 11 секций, в том числе 8 секции во второй ступени и 8 секций – в первой.

  1. Гидравлический расчет

Определяем:

– потерю напора греющей воды в подогревателе первой ступени:

ΔhMI = 1180*0,622*8 = 3600 кгс/м2;

– потерю напора греющей воды в подогревателе второй ступени:

ΔhMII = 1180*0,32*3 = 320 кгс/м2;

– потерю напора греющей воды в летний период:

ΔhM.ЛЕТ = 1180*0,222*11 = 630 кгс/м2;

– потерю напора нагреваемой воды:

ΔhТ = 775*0,522*11 = 2300 кгс/м2.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий