Величины расходов и температуры теплоносителей на входе и выходе из водоподогревателя принимаются такими же, как и в предыдущем расчёте.
3.1 Оптимальное соотношение числа ходов для греющей и нагреваемой среды
Принимаем располагаемую разность давлений греющей и нагреваемой воды
DР1 = 40 кПа; DР2 = 120 кПа
Соотношение ходов не превышает 2, следовательно, принимается симметричная компоновка теплообменника.
Рис. 1. Симметричная компоновка пластинчатого теплообменника
3.2 Тип и техническая характеристика пластины
Выбираем тип пластины – 0,6р.
Таблица 2 – Техническая характеристика пластины
Показатель
| Ед. измер.
| Тип пластины – 0,6р
|
Габариты, l × h × a
| мм
| 1370 ×300×1
|
Поверхность теплообмена
| м2
| 0,3
|
Вес (масса)
| кг
| 3,2
|
Эквивалентный диаметр канала
| м
| 0,008
|
Площадь поперечного сечения канала
| м2
| 0,0011
|
Смачиваемый периметр в поперечном сечении канала
| м
| 0,66
|
Ширина канала
| мм
| 150
|
Зазор для прохода рабочей среды в канале
| мм
| 4
|
Приведённая длина канала
| м
| 1,12
|
Площадь поперечного сечения коллектора (угловое отверстие на пластине)
| м2
| 0,0045
|
Наибольший диаметр условного прохода присоединяемого штуцера
| мм
| 65
|
Коэффициент общего гидравлического сопротивления
| −
|
|
Коэффициент гидравлического сопротивления штуцера
| −
| 1,5
|
Коэффициент теплопроводности пластины
| Вт/(м·0С)
| 16
|
Коэффициент А
| −
| 0,368
|
Коэффициент Б
| −
| 4,5
|
(3, прил. 8.1)
3.3 Требуемое количество каналов по нагреваемой воде при оптимальной скорости воды в каналах ω2 = 0,4 м/с
где fк – площадь поперечного сечения канала, м2.
Количество каналов по нагреваемой воде принимаем равным 1.
3.4 Общее живое сечение каналов в пакете по ходу греющей и нагреваемой воды
Компоновка водоподогревателя симметричная, то есть m1 = m2.
3.5 Фактическая скорость греющей воды
3.6 Фактическая скорость нагреваемой воды
3.7 Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины
А = 0,368
3.8 Коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде
3.9 Коэффициент теплопередачи
λст = 16 Вт/(м·0С); β = 0,82; а = 0,001 м (3, прил. 8)
3.10 Требуемая поверхность нагрева водоподогревателя
3.11 Число ходов водоподогревателя
Принимаем 7 ходов.
Действительная поверхность нагрева
Задача 2
Произвести расчёт двухступенчатой смешанной схемы теплоснабжения потребителей и ИТП.
Исходные данные
Теплопроизводительность водоподогревателя
Температурный график – 130/70 ºС
Расчет двухступенчатой смешанной схемы
Первая ступень
Температура греющей воды на входе , ºС
| 41
|
Температура греющей воды на выходе, ºС
| 39
|
Температура нагреваемой воды на входе , ºС
| 15
|
Температура нагреваемой воды на выходе, ºС
| 29
|
Расход нагреваемой воды , кг/час
| 2098
|
Расход греющей воды, кг/час
| 16935
|
Теплопроизводительность, кВт
| 34
|
Обозначение подогревателя по гост
| Фактическая поверхность нагрева, кв.м.
| Расчетная поверхностннагрева, кв.м.
| Потеря напора в трубах ,
Па
| fi / скорсть воды в трубах ,
м. / с.
| Число секций,
штук
| Потеря напора в межтрубном пространстве, Па
|
2-х метровые
|
57*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е 1.0 / 4.06 2
| 1
| 1.1
| 12469
| 1.0 / 0.94
| 3
| 473841
|
75*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е 1.0 / 2.02 22
| 2
| 1.6
| 4109
| 0.9 / 0.54
| 3
| 127632
|
88*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е 1.0 / 1.64 25
| 3
| 2.7
| 1400
| 0.6 / 0.32
| 3
| 67534
|
114*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е 1.0 / 0.94 2
| 5
| 5.2
| 558
| 0.4 / 0.20
| 3
| 23943
|
168*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е0.9 / 0.39 26
| 14
| 10.8
| 197
| 0.3 / 0.10
| 4
| 5158
|
219*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е 0.6 / 0.23 4
| 18
| 17.1
| 49
| 0.3 / 0.6
| 3
| 1370
|
273*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е 0.4 / 0.15 12
| 30
| 26.7
| 17
| 0.3 / 0.3
| 3
| 577
|
325*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е 0.3 / 0.11 11
| 41
| 37.1
| 9
| 0.3 / 0.3
| 3
| 251
|
57*2000-Р –2 ЗТУ 400-28-406-88Е 1.0 / 4.06 3
| 9
| 8.3
| 956
| 0.3 / 0.9
| 23
| 11120764
|
75*2000-Р –2 ТУ 400-28-406-88Е 1.0 / 2.02 3
| 1
| 1.3
| 2739
| 0.9 / 0.54
| 2
| 239685
|
168*2000-Р –2 ЗТУ 400-28-406-88Е 0.9 / 0.39 23
| 10
| 8.5
| 148
| 0.3 / 0.10
| 3
| 10928
|
4-х метровые
|
168*4000-Р – 2ТУ 400-28-429-8Е 0.9 / 0.39 28
| 14
| 10.8
| 159
| 0.3 / 0.10
| 2
| 3162
|
75*4000-Р –1ТУ 400-28-406-88Е 1.0 / 2.02 4 1 . 0 / 2 . 02 3
| 1
| 1.3
| 2212
| 0.9 / 0.54
| 1
| 119843
|
Вторая ступень
Температура греющей воды на входе (ºС)
| 70
|
Температура греющей воды на выходе (ºС)
| 41
|
Температура нагреваемой воды на входе (ºС)
| 29
|
Температура нагреваемой воды на выходе (ºС)
| 65
|
Расход нагреваемой воды (кг/час)
| 2098
|
Расход греющей воды (кг/час)
| 2604
|
Теплопроизводительность (кВт)
| 88
|
|
|
Обозначение подогревателя по гост
| Фактическая поверхность нагрева, кв.м.
| Расчетная поверхность нагрева, кв.м.
| Потеря напора в трубах, Па
| fi / скорсть воды в трубах,
м./с.
| Число секцийштук
| Потеря напора
в межтруб-ном пространст-ве, Па
|
2-х метровые
|
75*2000-Р – 19ТУ 400-28-429-82Е 0.9 / 0.31 2
| 12
| 12.1
| 26025
| 1.0 / 0.54
| 19
| 19118
|
168*2000-Р – 3ЗТУ 400-28-429-82Е 0.3 / 0.6 2
| 112
| 109.7
| 1623
| 0.3 / 0.10
| 33
| 1006
|
219*2000-Р – 29ТУ 400-28-429-82Е 0.3 / 0.3 2
| 171
| 168.2
| 478
| 0.3 / 0.6
| 29
| 313
|
273*2000-Р – ЗТУ 400-28-429-82Е 0.3 / 0.02 1
| 240
| 237.1
| 136
| 0.3 / 0.3
| 24
| 109
|
75*2000-Р –15ТУ 400-28-406-88Е 0.9 / 0.31 2
| 10
| 9.6
| 20546
| 1.0 / 0.54
| 15
| 42516
|
114*2000-Р –15ТУ 400-28-406-88Е 0.6 / 0.23 2
| 27
| 26.3
| 2792
| 0.6 / 0.20
| 15
| 7694
|
168*2000-Р –2 5ТУ 400-28-406-88Е 0.3 / 0.6 1
| 87
| 86.0
| 1229
| 0.3 / 0.10
| 25
| 2154
|
219*2000-Р – 24ТУ 400-28-406-88Е 0.3 / 0.3 3
| 138
| 133.8
| 435
| 0.3 / 0.6
| 24
| 538
|
273*2000-Р – 19ТУ 400-28-406-88Е 0.3 / 0.2 4
| 195
| 187.2
| 108
| 0.3 / 0.3
| 19
| 206
|
325*2000-Р –18ТУ 400-28-406-88Е 0.3 / 0.2 3
| 256
| 250.1
| 53
| 0.3 / 0.3
| 18
| 93
|
4-х метровые
|
57*4000-Р – 11ТУ 400-28-429-82Е 1.0 / 0.62 6
| 8
| 7.8
| 73.816
| 1.0 / 0.94
| 11
| 54090
|
75*4000-Р – 10ТУ 400-28-429-82Е 0.9 / 0.31 8
| 13
| 12.1
| 22115
| 1.0 / 0.54
| 10
| 12424
|
88*4000-Р –8ТУ 400-28-429-82Е 1.0 / 2.02 7 1 . 0 / 2 . 02 3
| 18
| 16.7
| 6030
| 0.8 / 0.32
| 8
| 5853
|
114*4000-Р –8ТУ 400-28-429-82Е 0.5 / 0.14 7
| 35
| 33.2
| 3005
| 0.6 / 0.20
| 10
| 2421
|
273*4000-Р –12ТУ 400-28-429-82Е 0.3 / 0.02 3
| 244
| 237.1
| 110
| 0.3 / 0.3
| 12
| 68
|
325*4000-Р –12ТУ 400-28-429-82Е 0.3 / 0.02 6
| 336
| 316.1
| 57
| 0.3 / 0.3
| 12
| 30
|
75*4000-Р –8ТУ 400-28-406-88Е 0.9 / 0.31 10
| 11
| 9.6
| 17692
| 1.0 / 0.54
| 8
| 22675
|
88*4000-Р –8ТУ 400-28-406-88Е 0.7 / 0.22 7
| 15
| 14.0
| 7673
| 0.9 / 0.36
| 8
| 11512
|
114*4000-Р –8ТУ 400-28-406-88Е 0.5 / 0.14 9
| 29
| 26.3
| 2404
| 0.6 / 0.20
| 8
| 4103
|
168*4000-Р –13ТУ 400-28-406-88Е 0.3 / 0.6 6
| 91
| 86.0
| 1032
| 0.3 / 0.10
| 13
| 1120
|
219*4000-Р –12ТУ 400-28-406-88Е 0.3 / 0.03 3
| 138
| 133.8
| 351
| 0.3 / 0.6
| 12
| 269
|
273*4000-Р –10ТУ 400-28-406-88Е 0.3 / 0.02 10
| 206
| 187.2
| 92
| 0.3 / 0.03
| 10
| 108
|
325*4000-Р –9ТУ 400-28-406-88Е 0.3 / 0.02
| 256
| 250.1
| 43
| 0.3 / 0.03
| 9
| 0
|
Примечание.
Расчет произведен с учетом снижения теплоотдачи в переходной области
fi = 0,464·ln(Re) – 3.28 [fi = 0.35 (при Re<2300), fi = 1 (при Re>10000)]
Список используемой литературы
1 Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. – 7-е изд., стереот. – М.: Издательство МЭИ, 2001. – 472 с.: ил.
2 Манюк В.И., Каплинский Я.И., Хиж Э.Б. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1988. – 432 с.: ил.
3 Проектирование тепловых пунктов СП 41-101-95.