 |
Пример расчета двухступенчатой последовательной схемы присоединения водоподогревателей ГВС
|
|
|
|
Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку для ГВС ЦТП, оборудованного водоподогревателями, состоящими из секций кожухотрубного типа с трубной системой из прямых гладких труб с блоком опорных перегородок по ГОСТ 27590. Система отопления микрорайона присоединена к магистральной тепловой сети по зависимой схеме. В ЦТП имеются баки-аккумуляторы.
Исходные данные:
1.Температура теплоносителя (греющей воды) в тепловой сети в соответствии с рассчитанным повышенным графиком принята:
при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления t0 = - 23ºС:
в подающем трубопроводе 
= 130ºС; в обратном - 
= 70ºС;
в точке излома графика температур t 
н = - 2,6 ºС:
в подающем трубопроводе 
= 73,8ºС; в обратном - 
= 38,8ºС.
2. Температура холодной водопроводной воды tс = 5ºС.
3. Температура горячей воды, поступающей в СГВ th = 60ºС.
4. Максимальный тепловой поток на отопление зданий Qo max = 566154 Вт.
5. Расчетная тепловая производительность водоподогревателей Qsp h = Qhm = = Qh T = 95889 Вт.
6. Потери тепла трубопроводами Qht = 
Qh ht + 
Qsirht = 28850 Вт.
7. Плотность воды принять 
= 1000 кг/м3 .
8. Максимальный расчетный секундный расход воды на ГВС qh =2,5 л/с.
Порядок расчета:
1. Максимальный расход воды на отопление
кг/ч.
2. Температура нагреваемой воды за водоподогревателем I ступени
ºС.
3. Расход греющей сетевой воды на ГВС
кг/ч.
4. Расход нагреваемой воды на ГВС
кг/ч.
5. Тепловой поток на II ступень водоподогревателя ГВС
Вт.
6. Тепловой поток на отопление в точке излома графика температур сетевой воды при температуре наружного воздуха 
Вт.
7. Расход греющей воды через I ступень водоподогревателя
кг/ч.
8. Расчетная тепловая производительность I ступени водоподогревателя
|
|
|
Вт.
9. Расчетная тепловая производительность II ступени водоподогревателя
Вт.
10. Температура греющей сетевой воды на выходе из водоподогревателя II ступени
ºС.
11. Температура греющей сетевой воды на выходе из подогревателя I ступени при условии равенства 
ºС.
12. Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой для I ступени
ºС.
13. То же для II ступени
ºС.
14. Необходимое сечение трубок водоподогревателя при скорости воды в трубках 
= 1 м/ с и 
< 2 МВт при однопоточном включении
м 2.
Из таблицы прил. 3 по полученной величине 
подбираем тип секции водоподогревателя со следующими характеристиками: 
= 0,00062м2; 
= 57 мм; 
= 0,00116 м 2; 
= 0,013 м; 
= 0,37 м 2; 
= 0,014 м.
15. Скорость воды в трубках
м/с.
16. Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве
м/с.
17. Расчет I ступени водоподогревателя ГВС:
а) средняя температура греющей воды
ºС;
б) средняя температура нагреваемой воды
ºС;
в) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам трубок
г) коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде
д) коэффициент теплопередачи при 
= 0,9; 
= 1,2; 
= 105 Вт/м ºС
Вт/м2 ºС;
е) требуемая поверхность нагрева I ступени
м2;
ж) число секций водоподогревателя I ступени
шт.
Принимаем 4 секции; действительная поверхность нагрева 
= 0,37 
4 = = 1,48 м2.
18. Расчет II ступени водоподогревателя ГВС:
а) средняя температура греющей воды
ºС;
б) средняя температура нагреваемой воды
ºС;
в) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам трубок
г) коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде
д) коэффициент теплопередачи при 
= 0,9; 
= 1,2
е) требуемая поверхность нагрева II ступени
ж) число секций водоподогревателя II ступени
шт.
В результате расчета получилось 4 секции в подогревателе I ступени и 2 секции в подогревателе II ступени суммарной поверхностью нагрева 2,22 м2.
|
|
|
19. Потери давления в водоподогревателях (6 последовательных секций длиной 2 м) для воды, проходящей в трубках с учетом 
= 2:
кПа.
Условное обозначение теплообменников:
I ступень: ПВ 57 
2 - 1,0 - РГ - 4 - У3 ГОСТ 27590-88;
II ступень: ПВ 57 2 - 1,0 - РГ - 2 - У3 ГОСТ 27590-88.
Таблица
Технические характеристики водоподогревателей по ГОСТ 27590
Наружный
диаметр
корпуса
секции  , мм
| Число трубок в секции n, шт |
Площадь сечения межтрубного пространства
 , м2
|
Площадь сечения трубок
 , м2
|
Эквива-
лентный диаметр межтрубного пространства
 , м
|
Поверхность
нагрева одной секции
 , м2,
при длине, м
| |
| 0,00116 | 0,00062 | 0,0129 | 0,37 | 0,75 | ||
| 0,00233 | 0,00108 | 0,0164 | 0,65 | 1,32 | ||
| 0,00327 | 0,00154 | 0,0172 | 0,93 | 1,88 | ||
| 0,005 | 0,00293 | 0,0155 | 1,79 | 3,58 | ||
| 0,0122 | 0,00570 | 0,019 | 3,49 | 6,98 | ||
| 0,02139 | 0,00939 | 0,0224 | 5,75 | 11,51 | ||
| 0,03077 | 0,01679 | 0,0191 | 10,28 | 20,56 | ||
| 0,04464 | 0,02325 | 0,0208 | 14,24 | 28,49 |
|
|
|
12 |
