СП 41-101-95 ПРОЕКТУВАННЯ ТЕПЛОВИХ ПУНКТІВ (Додатки)
Головне меню
ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ
ДЛЯ ДВОХСТУПЕНЧАТОЇ СХЕМИ ПРИЄДНАННЯ ВОДОПОДІГРІВАЧІВ ГАРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ З ОБМЕЖЕННЯМ МАКСИМАЛЬНОГО ВИТРАТИ ВОДИ З ТЕПЛОВОЇ МЕРЕЖІ НА ВВЕДЕННЯ ІРЕГУ
Вибрати та розрахувати водопідігрівальну установку для системи гарячого водопостачання центрального теплового пункту на 1516 умовних квартир (заселеність - 3,5 чол на квартиру), обладнану водопідігрівачами, що складаються з секцій кожухотрубного типу з трубною системою з прямих гладких трубок2 блоками опорних2.
Водопідігрівачі приєднані до теплової мережі за двоступінчастою змішаною схемою з обмеженням максимальної витрати води з теплової мережі на введення.
Система опалення приєднана до теплових мереж за залежною схемою з автоматичним регулюванням теплопостачання.
Баки-акумулятори води, що нагрівається як в ЦТП, так і у споживачів відсутні вихідні дані:
1. Регулювання відпуску теплоти в системі централізованого теплопостачання прийнято центральне, якісне за суміщеним навантаженням опалення та гарячого водопостачання.
2. Температура теплоносія (гріючої води) в тепловій мережі відповідно до прийнятого для даної системи теплопостачання графіка зміни температури води в залежності від температури зовнішнього повітря прийнята:
при розрахунковій температурі зовнішнього повітря для проектування опалення t0 = -26 °С:
у трубопроводі, що подає t1= 150 °С;
у зворотному трубопроводі t2 = 70 ° С;
у точці зламу графіка температури t¢H = 23 °С:
у трубопроводі, що подає t¢1 = 80 °С;
у зворотному трубопроводі t2 = 42 °С.
3. Температура холодноїводопровідної (нагріваної) води в опалювальний період, що надходить до водопідігрівача І ступеня, tc = 2 °С (за даними експлуатації).
4. Температура води, що надходить у систему гарячого водопостачання на виході з ІІ ступеня водопідігрівача th = 60 °С.
5. Максимальний тепловий потік на опалення споживачів, приєднаних до ЦТП Qomax=5,82×10 6 Вт.
6. Розрахункова теплова продуктивність водопідігрівачів Q SP h = 4,57×10 6 Вт.
7. Максимальна розрахункова секундна витрата води на гаряче водопостачання gh = 21,6 л/с.
1. Максимальна витрата мережі на опалення
кг/год.
2. Максимальна витрата гріючої води на гаряче водопостачання
кг/год.
3. Для обмеження максимальної витрати мережевої води на ЦТП як розрахунковий приймається більша з двох витрат, отриманих за пп 1,2
кг/год.
4. Максимальна витрата води, що нагрівається через І і II ступені водопідігрівача
кг/год.
5. Температура води, що нагрівається за водопідігрівачем І ступеня
6. Розрахункова продуктивність водопідігрівача І ступеня
7. Розрахункова продуктивність водопідігрівача II ступеня
8. Температура води, що гріє на виході з водопідігрівача II ступеня t ІІ 2 і на вході у водопідігрівач І ступеня t І 1
9. Температура води, що гріє на виході з водопідігрівача І ступеня
10. Середньологарифмічна різниця температур між водою, що гріє і нагрівається, для І ступеня водопідігрівача
11. Середньологарифмічна різниця температур між водою, що гріє і нагрівається, для II ступеня водопідігрівача
12. Відповідно до п. 1 цього додатка визначаємо необхідний переріз трубокводопідігрівача при швидкості води в трубках Wтр= 1м/с та двопотоковій схемі включення
За табл. 1 цього додатка та отриманої величини f усл тр підбираємо тип водопідігрівача з наступними характеристиками:
fсек = 11,51 м 2 (при довжині секції 4 м);
13. Швидкість води в трубках при двопотоковому компонуванні
14. Швидкість води в міжтрубному просторі при двопотоковому компонуванні
15. Розрахунок водопідігрівача І ступеня:
а) середня температура води, що гріє
б) середня температура води, що нагрівається
в) коефіцієнт теплопередачі від гріючої води до стінки трубки
г) коефіцієнт тепловіддачі від стінки трубки до води, що нагрівається.
д) коефіцієнт теплопередачі при b = 0,9
Коефіцієнт y прийнятий рівним 1,2 для гладких трубок;
е) необхідна поверхня нагріву водопідігрівача І ступеня
ж) число секцій водопідігрівача І ступеня при довжині секції 4 м
Приймаємо 5 секцій в одному потоці; дійсна поверхня нагріву буде.
16. Розрахунок водопідігрівача II ступеня:
а) середня температура води, що гріє
б) середня температура води, що нагрівається
в) коефіцієнт теплопередачі від гріючої води до стінки трубки
г) коефіцієнт тепловіддачі від стінки трубки до води, що нагрівається.
д) коефіцієнт теплопередачі при b = 0,9
е) необхідна поверхня нагріву водопідігрівача II ступеня
ж) число секцій водопідігрівача II ступеня
Приймаємо 2 секції в одному потоці, дійсна поверхня нагрівання буде .
В результаті розрахунку вийшло по 2 секції у кожномуводопідігрівачі II ступеня та 5 - у кожному водопідігрівачі І щаблі сумарною поверхнею нагріву 161 м 2 .
17. Втрати тиску у водопідігрівачах (7 послідовних секцій у кожному потоці):
для води, що проходить у трубках (з урахуванням j = 2)
для води, що проходить у міжтрубному просторі
Коефіцієнт приймається за табл. 3 цього додатка.
При застосуванні водопідігрівача з профільованими трубками необхідне число секцій на І ступені становитиме 3 секції, а в ІІ-2 секції в одному потоці. Втрати тиску по воді, що нагрівається, з коефіцієнтом j= 2 складають 300 кПа.
У 1994 р. на московському заводі «Сатекс» освоєно випуск кожухотрубних багатоходових водопідігрівачів з І та ІІ ступенями нагріву в одному корпусі (рис. 5), технічні характеристики яких наведені в табл. 4 цього додатка. Теплова продуктивність визначена для умов, близьких до реальних у системі теплопостачання:
для водопідігрівачів гарячого водопостачання: температурний перепад по гріючій воді 70 - 30 °С, по нагрівається - 5-60 °С, максимальні втрати тиску по воді, що нагрівається, що направляється по трубках, - 27-36 кПа (ІТП - ЦТП);
для водопідігрівачів опалення: температурний перепад по воді, що гріє - 150-76 °С, по нагрівається, що направляється по міжтрубному простору, при застосуванні в ІТП - 105 - 70 °С і максимальній втраті тиску - 30 кПа; при застосуванні в ЦТП -120-70 °С та максимальній втраті тиску - 60 кПа (втрати тиску прийняті скрізь для нового, чистого теплообмінника).
Запас на поверхні нагріву прийнято 20 %.
У перерахунку на розрахунковий режим роботи за ГОСТ 27950-88Е (швидкість води в трубках 2 м/с) ці установки ТМПО і ТМПГ, що застосовуються а ІТП, будуть матиПоказники, наведені в табл. 5. При цьому досягаються такі коефіцієнти теплопередачі, як і в пластинчастих водопідігрівачах на максимальних швидкостях теплоносіїв.
З 1996 р. на тому ж заводі «Сатекс» розпочато випуск водопідігрівачів установки напіврозбірної конструкції полегшеного типу (рис. 6) для теплових пунктів, що розміщуються у підвалі будівлі.
Мал. 5 Загальний вигляд горизонтального багатоходового кожухотрубного водопідігрівача
а-загальний вигляд; б-розріз за секціями; ï-вхід холодної води - І ступінь; 2-вихід теплоносія ¾ ½ ступінь; 3¾ вихід гарячої води -ï ступінь; 4 - вихід гарячої води - II ступінь; 5 - вхід теплоносія - ступінь; 6 - вихід теплоносія -II ступінь; 7 - вихід теплоносія - ІІ ступінь; 8 - вхід холодної води - II ступінь, г - конструктивні розміри: 1 - секції; 2 - сполучна камера міжтрубного простору; 3 - те саме, трубного: 4 - трубна дошка; 5 – шарнір;
В1 – холодна вода; В2 – гаряча вода; В3 – циркуляційна лінія гарячого водопостачання; Т1 - подає тепломережі; Т2 - вихід гріючої води з II ступеня; Т3 - вхід води, що гріє, в I ступінь; Т4 – зворотна тепломережі
Основні технічні характеристики водопідігрівачів блочного типу для ІТП (установка з 3 блоків)
Умовне позначення при замовленні
Діаметр секції D, мм, ´кол.секц.
Маса, кг, одного блоку
Поверхня нагріву, м 2
Розрахунковий тепловий потік, кВт при WТР= 1м/с, DtСР= 10 °С