Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых водонагревателей

Схема подключения водонагревателей горячего водоснабжения в закрытых системах теплоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального теплового потока на горячее водоснабжение и максимального теплового потока на отопление

При таком соотношении применяют двухступенчатую схему присоединения водонагревателей горячего водоснабжения.

Расчет пластинчатых водонагревателей горячего водоснабжения произведен по методике, приведенной в [18].

Порядок расчета:

1) Максимальный расход сетевой воды на отопление:

2) Максимальный расход греющей воды на горячее водоснабжение:

3) Для ограничения максимального расхода сетевой воды на ЦТП в качестве расчетного принимается больший из двух расходов, полученных по пп 1,2:

4) Максимальный расход нагреваемой воды через І и II ступени водоподогревателя:

5) Температура нагреваемой воды за водоподогревателем І ступени:

6) Расчетная производительность водоподогревателя І ступени:

7) Расчетная производительность водоподогревателя II ступени:

8) Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя II ступени t^ІІ₂ и на входе в водоподогреватель І ступени t^І₁:

9) Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя І ступени:

10) Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой для І ступени водоподогревателя:

11) Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой для II ступени водоподогревателя:

12) По оптимальной скорости нагреваемой воды определяем требуемое число каналов:

13) Общее живое сечение каналов в пакете определяем по формуле (m_H принимаем равным 8):

14) фактические скорости греющей и нагреваемой воды:

15) Расчет водоподогревателя І ступени:

а) средняя температура греющей воды

б) средняя температура нагреваемой воды

в) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины:

г) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде:

д) коэффициент теплопередачи, принимая j = 0,8:

 

е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя І ступени:

 

ж) количество ходов (или пакетов при разделении на одноходовые теплообменники):

Принимаем два хода

з) действительная поверхность нагрева водоподогревателя І ступени:

и) потери давления І ступени водоподогревателя по греющей воде, принимая j = 1 и Б = 3:

по нагрваемой воде:

16) Расчет водоподогревателя IІ ступени:

а) средняя температура греющей воды

б) средняя температура нагреваемой воды

в) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины:

г) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде:

д) коэффициент теплопередачи, принимая j = 0,8:

е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя ІI ступени:

ж) количество ходов (или пакетов при разделении на одноходовые теплообменники):

Принимаем два хода

з) действительная поверхность нагрева водоподогревателя IІ ступени:

и) потери давления ІI ступени водоподогревателя по греющей воде, принимая j = 1 и Б = 3:

по нагрваемой воде j = 1,5 и Б = 3:

Обозначения теплообменников I и II ступени:

,

Подбор насосов

Для обеспечения гидравлического режима в соответствии с пьезометрическим графиком тепловой сети необходимо подобрать подкачивающие (повысительные), циркуляционные и смесительные насосы.

При выборе подкачивающих насосов устанавливаемых на обратном трубопроводе в соответствии с пунктом 3.5 [18], следует принимать:

подачу насоса – по расчетному расходу воды на вводе в тепловой пункт,

напор – в зависимости от расчетного давления в тепловой сети и требуемого давления в присоединяемых системах потребления теплоты.

По расходу G=150 м³/час и требуемому напору H=55 м выбран насос марки К45/55 в количестве четырех штук (один резервный).

При выборе смесительных насосов для системы отопления, устанавливаемых в соответствии с пунктом 3.4 5 [18] на перемычке между подающим и обратным трубопроводом, следует принимать:

напор – на 2-3 метра более потерь в системе отопления;

подачу насоса по формуле:

(2.1)

где Gdo расчетный максимальный расход воды на отопление из тепловой сети, м³/час;

u – коэффициент смешения (для параметров 125-70 и 95-70 равен 1,2)

По напору 5 м и расходу 132 м³/час выбран насос марки ЦНШ-80 с частотой вращения 2000 об./мин. в количестве трех (один резервный).