Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

metodichka po teplosnaby

.pdf
Скачиваний:
95
Добавлен:
12.04.2015
Размер:
2.47 Mб
Скачать

7. Безразмерный параметр ФI для I ступени:

 

ФI

 

 

 

3600 QбI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3600 1167, 6

0,83 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tбI

c

Gб.м.п

 

Gб.тр 13, 71 4,19

156000 50061

 

 

 

 

 

 

 

8. Безразмерная

удельная

 

тепловая

 

 

производительность

ε

первой ступени при Qmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gмен

 

 

1

 

 

 

 

Gмен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 65

 

0,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gбол

 

 

 

ФI

 

 

Gбол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 6 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 65

 

0,35

 

83435

 

 

 

1

 

 

 

83435

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

171600

 

 

0,83

 

 

171600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Gмен и Gбол – выбираются из величин

Gmax

и Gmax .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м.п

тр

 

 

 

9. Коэффициент смешения насосно-смесительной установ-

ки (элеватора):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

1,15

 

τ1

 

 

τ3

 

 

1,15

152, 91

95

 

 

 

1, 73.

 

 

 

 

 

 

 

τ3

 

 

τ2

 

 

 

95

 

 

56, 59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U *

 

1

U

1

1

 

1, 73

1

 

1, 05,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

1, 33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

Gб.м.т

 

 

 

 

 

 

 

156000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, 33 –

расчетный коэф-

б

Gо

 

 

 

 

3600 13111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,187(152, 91

56, 59)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фициент смешения.

10. Безразмерная характеристика отопительной системы при tн и Qгmax:

61

εо

 

1

 

 

 

 

1

0, 653 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

U *

м п tв )

0,5

1, 05

1, 47 (41, 63 18)

 

 

 

1

U *

 

 

τ1 τ2

 

1

1, 05

 

77,86 33, 04

 

τп 0,5(τ3 τ )

0,5(50, 22

33,04)

41,63 о С – средняя темпе-

ратура нагревательных приборов в точке излома температурного графика;

 

Gmax

171600

 

 

 

м.п

 

 

 

1, 47 – отношение суммар-

м

Gо

 

3600 13111

 

 

 

 

4,187(152, 91

56, 59)

 

 

 

 

ного расхода воды к расчетному расходу воды на отопление при максимальном часовом расходе тепла на ГВС.

11. Суммарный перепад температур сетевой воды в I и II ступенях при Qгmax:

δτmax

3600

Qmax

3600 5341

 

о С .

 

г.в

 

 

26, 74

 

 

 

 

г.в

c Gmax

4,187 171600

 

 

 

 

 

 

 

м.п

 

 

 

 

12. Температура сетевой воды после отопительной системы при максимальном водоразборе:

 

 

τ

δ τmax

ε

 

Gмен

t

 

(1

 

ε

 

)

t

 

ε

 

 

 

 

 

 

 

 

х

о

в

о

 

 

1

 

 

г.в

 

1 G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ2maxо

 

 

 

 

 

 

 

бол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ε1 (1

ε

о )

Gмен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gбол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77,86

26, 74

0, 6

 

83435

5

(1

0, 653)

 

18

0, 653

 

 

171600

 

32, 25 оС .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0, 6 (1

0, 653)

83435

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

171600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Тепловая производительность I и II ступени при

Qmax :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.в

62

Qmax

Qmax

τ2maxо

tх

ε 5341

32, 25

5

0, 6 1587, 7 кВт ;

 

 

 

 

I

г.в

tг

tх

1

60

5

 

 

 

 

 

 

Qmax

Qmax

Qmax

5341

1587, 7 3753,3 кВт .

 

 

II

г.в

I

 

 

 

 

14. Температура сетевой воды перед элеватором:

 

τmax

 

3600

Qmax

 

3600 3753, 3

 

о С .

τ

 

II

 

77,86

 

59, 07

 

 

 

 

1

c Gmax

 

4,187 171600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м.п

 

 

 

 

15. Температура сетевой воды после I ступени подогрева-

теля:

τmax

τmax

3600

Qmax

 

3600 1587, 7

 

о С .

 

I

32, 25

 

24, 3

 

 

 

2

c Gmax

 

4,187 171600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м.п

 

 

 

 

16. Температура водопроводной воды после I ступени подогревателя при максимальном водоразборе:

 

 

 

 

3600

Qmax

 

3600 1587, 7

 

о С .

t

 

t

 

 

I

5

 

21, 35

п max

х

c Gmax

4,187 83435

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

17. Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в I ступени:

 

 

t

 

 

 

 

 

 

tб

tм

19, 3

10, 9

14, 72

о

С ,

 

 

срI

 

 

 

 

 

 

tб

 

 

 

19, 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2, 3 lg

 

 

2, 3 lg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tм

 

10, 9

 

 

 

где

t max

t

х

)

(24,3

5) 19,3 о С ;

 

 

 

 

б

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

max

t

 

 

 

)

 

(32, 25

21,35)

10,9 о С .

 

 

м

п max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63

18. Задав скорость воды в трубках и межтрубном пространстве = 1 м/с, определим предварительное значение площади трубок и межтрубного пространства:

 

 

Gmax

83435

 

 

 

 

fтр

тр

 

 

 

 

 

0, 02317 м2

;

3600 ρ ω

3600 1000 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Gmax

171600

 

 

0, 04456 м2 .

f

 

м.п

 

 

 

 

 

м.п

3600 ρ ω

3600 1000 1

 

 

 

 

 

 

 

По таблице технических данных подогревателей (прил. 12)

подбираем водо-водяной подогреватель по ГОСТ 27590-2005 dн = 325 мм; fтр = 0,02325 м2; fм.п = 0,04464 м2; Fc = 14,24 м2; dэкв.м.п = 0,0208 мм.

19. Действительные скорости воды:

ωтр

 

 

 

Gтрmax

 

 

 

 

 

 

83435

 

 

 

0,997 м/с ;

 

3600

fтр ρ

3600 0, 02325 1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gmax

 

 

 

 

 

171600

 

 

 

 

 

ωм.п

 

 

 

м.п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 м/с .

 

 

3600 fм.п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ 3600 0, 04464 1000

20. Коэффициенты теплоотдачи:

 

 

 

 

 

 

от греющей воды к стенкам трубок

 

 

 

 

 

α

 

 

(1630

 

21 τ

 

0, 041 τ

2

)

 

ωм0,8.п

 

м.п

 

ср

ср

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dэкв.м.п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,8

 

 

 

 

 

(1630 21 28, 275 0,041 28, 2752 )

 

 

4763 Вт/(м2 С),

0,02080,2

 

где tсрI 0,5(5 21,35) 13,175 оС;

τсрI 0,5(32, 25 24,3) 28, 275 о С ;

64

от трубок к нагреваемой среде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

ω0,8тр

 

 

 

 

 

 

αтр

(1630

 

21 tср 0, 041 tср )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dвн.тр

 

 

(1630

21 13,175

 

 

0, 041 13,175

2

)

0,9970,8

4445 Вт/(м

2

С).

 

 

 

0, 0140,2

 

 

21. Коэффициент теплопередачи в I ступени:

 

 

k

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,85

 

 

 

 

 

1914 Вт/(м2

 

С).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

δст

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

0, 001

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

αм.п

 

λст

 

αтр

 

4763

110

 

 

4445

 

 

 

 

 

 

 

22. Необходимая площадь нагрева подогревателя I ступени:

 

 

 

 

 

 

QImax

 

 

 

 

 

 

 

1587, 7 103

2

 

 

 

 

 

FI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70, 4 м .

 

 

 

 

 

k

tсрI

μ

1914 14, 72 0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23. Количество секций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nI

 

FI

 

 

70, 4

4,94 5

шт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fc

14, 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, монтажную сборку подогревателя I ступени необходимо производить из 5 секций.

Для подогревателя II ступени, составленной из секций того же типоразмера, число секций находится аналогичным образом:

 

t

 

tб

tм

 

(59, 07 21, 35)

 

(77,86

60)

 

26, 59

о

С ,

 

срII

tб

 

 

37, 72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2, 3 lg

2, 3 lg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17,86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

t 59, 07

21,35

37, 72 o C ;

t

м

77,86

60

17,86 o C;

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

τсрII = 0,5 (59,07 +77,86) = 68,465 o C;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

= 0,5(60 + 21,35) = 40,675 o C;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

срII

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр и

м.п – остается такой же, как и для I ступени:

 

 

αм.п

(1630

21 68, 465

0,041 68, 4652 )

 

10,8

 

 

6238

Вт/(м2

С);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,02080,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0,9970,8

 

 

 

2

 

αтр

(1630

21 40,675

0,041 40,675 )

 

 

 

 

5658

Вт/(м

С);

0,0140,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

0,85

 

 

 

 

 

2455, 65 Вт/(м2

С);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0, 001

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6238

110

 

 

5658

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FII

 

 

 

3753,3 103

 

 

 

71,85

м2;

 

 

 

 

 

 

2455, 65

26,59

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nII

71,85

 

5, 04

 

5 шт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14, 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, монтажную сборку подогревателя II ступени необходимо производить из 5 секций.

4.10.3. Расчет параллельной схемы присоединения подогревателей ГВС

Параллельная схема присоединения подогревателей ГВС (рис. 13) является наиболее простой и дешевой [9].

Максимальный часовой расход нагреваемой холодной воды для данного случая равен Gх.в Gтр 4052 кг/ч.

66

Максимальный часовой расход греющей воды для данного случая равен GгmaxGм.п 5309,8 кг/ч. Максимальная тепловая

нагрузка Qmax = 247,2 кВт.

Задаваясь скоростью воды в межтрубном пространстве подогревателя, равной 1 м/с, найдем ориентировочно площадь

сечения межтрубного пространства, м2 (при

 

= 1000 кг / м3 )

 

 

 

Gmax

5309,8

 

 

 

 

2

 

 

 

г.в

 

 

 

 

 

 

 

 

fм.п

 

 

 

 

 

 

0, 00147 м .

 

 

3600 ρ ω

3600 1000 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По прил. 12 и полученному значению

 

fм.п

подбираем ти-

поразмер

подогревателя с

наружным диаметром корпуса

76

мм

и стандартными

значениями

f

тр

=

0,00108 м2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

= 0,00233 м2 , поверхностью нагрева одной секции 1,32 м2 и

м.п

dэкв.м.п = 0,0164 м.

tг = 60 С

tх = 5 С

1 = 150 С

2 = 70 С

= 70 С

Рис. 13. Параллельная схема присоединения подогревателя ГВС

67

Действительные скорости движения воды в трубках и в межтрубном пространстве:

ωтр

 

Gх.в

 

 

 

4052

 

1, 053 м/с;

3600

fтр

ρ

3600 0, 00108 989

 

 

 

 

 

 

Gmax

 

 

 

5309,8

 

 

ωм.п

 

 

г.в

 

 

 

 

 

 

0, 63 м/с.

3600

fм.п

ρ

3600 0, 00233 989

 

 

Среднее значение температуры нагреваемой и греющей среды:

tср 0, 5(5 60) 32, 5 o C;

τср 0, 5(70 30) 50 o C.

Коэффициенты теплоотдачи от греющей воды к поверхности стенок трубок и от трубок к нагреваемой воде:

αм.п

(1630

21 50

0, 041 502 )

 

 

0, 630,8

 

4051, 2 Вт/(м2∙ С),

0, 01640,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1, 0530,8

 

2

αтр

(1630

21 32,5

0, 041 32,5

 

)

 

 

 

5550, 47 Вт/(м ∙ С).

 

0, 0140,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент теплопередачи:

 

 

k

 

 

 

0,85

 

 

 

 

 

1949 Вт/( м2∙ С).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0, 001

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4051, 2

 

110

 

5550, 47

 

 

 

Среднелогарифмический температурный напор в подогревателе:

t лог

tх )

1

tг )

(30 5)

(70 60)

16, 37 o C.

 

 

 

 

 

 

 

 

ср

τ

tх

 

 

 

30 5

 

 

 

ln

 

 

ln

 

 

 

τ1

tг

 

70

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68

Необходимая площадь нагрева подогревателей:

F

 

247, 2 103

9, 68 м2.

1949 16,37

0,8

 

 

Количество секций:

N = 9,68/1,31 = 7,39.

Таким образом, монтажную сборку подогревателя необходимо производить из 7 секций.

4.11. Подбор компенсаторов

При закрытой прокладке трубопроводов, для компенсации температурных удлинений трубопроводов, устанавливаются сальниковые компенсаторы, а при открытой прокладке трубопроводов – гибкие (П-образные) компенсаторы (рис. 14).

Пример расчета П-образного компенсатора

В

R

H

Рис. 14. П-образный компенсатор

69

Выбор компенсаторов в работе производится для одного любого закрытого участка тепловой сети [3, 8, 9].

dн s 133 4 мм.

Расстояние между неподвижными опорами – 80 м,

150 С, tн.о = –22 С.

Определяем полное и расчетное тепловое удлинение

0, 012 80 (150

22) 165 мм;

расч

0,5 165

82,5мм.

 

 

Задавшись спинкой В (В = 2 м), по номограмме (рис. 15) определяем вылет компенсатора Н = 2,5 м. Сила упругой деформации F = 2,25 кН.

Пример расчета сальникового компенсатора

Тепловое удлинение трубопроводов между опорами, обусловленное удлинением труб при нагревании, рассчитывается, мм, по формуле

 

L (

tн.о ) ;

 

 

 

0, 012 100 (152,91

39)

230,3 мм,

где L – длина трубопровода между неподвижными опорами, м;

коэффициент линейного

удлинения

стальных труб,

мм/(м

С) (принимается = 0,012 мм/(м

С));

τ τ1 – темпера-

тура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети при

tн.о, С.

Расчетная компенсирующая способность компенсатора:

р к z ;

р400 50 350 ,

где к – компенсирующая способность компенсатора (прил. 13);

z – неиспользуемая компенсирующая способность компенсатора, мм (принимается z = 50).

70

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]