Двоступенева змішана схема приєднання підігрівників гв Перша ступінь

1. Температура води, яка нагрівається, на вході в підігрівник t_с = 5^оС;

2. Температура гріючої води на вході у підігрівник, ^оС:

, (28)

де t_в – внутрішня розрахункова температура в приміщенні, ^оС; – розрахунковий температурний напір в опалювальному приладі системи опалення, ^оС, визначається як:

, (29)

– розрахункова температура води після елеватора, ^оС; – розрахункова температура води після системи опалення, ^оС; – відносна витрата теплоти на опалення в точці зламу температурного графіка, визначається чисельним методом з рівняння:

, (30)

u – коефіцієнт змішування насосу або елеватора: ; – розрахункова температура води в подавальному трубопроводі теплової мережі, ^оС. Рівняння розв’язується методом підбору, приймаючи _1,зл = 70^оС;

– розрахунковий перепад температур води в системі опалення, ^оС, ;

3. Температура води, яка нагрівається, на виході з підігрівника, ^оС:

; (31)

4. Витрата води, кг/с, яка нагрівається:

; (32)

5.Розрахункова продуктивність І ступеня підігрівника, Вт:

; (33)

6. Розрахункова продуктивність ІІ ступеня підігрівника, Вт, відповідно:

; (34)

7. Витрата гріючої води, кг/с:

; (35)

– витрата теплоти на опалення в точці зламу температурного графіка, визначається за формулою:

; (36)

8. Температура гріючої води на виході із підігрівника, ^оС:

. (37)

Друга ступінь

1. Температура води, що нагрівається, на вході у підігрівник, ^оС: ;

2. Температура води, що нагрівається, на виході з підігрівника t_h = 60^оС;

3. Температура гріючої води на вході у підігрівник _1,зл = 70^оС;

4. Температура гріючої води на виході з підігрівника _o2,зл, ^оС, визначена у пункті 2 розрахунку І ступеня;

5. Витрата води, яка нагрівається, кг/с, , визначена в пункті 4 розрахунку І ступеня;

6. Витрата гріючої води, кг/с:

. (38)

Двоступенева послідовна та Двоступенева змішана з обмеженням схеми приєднання підігрівників гв

Перша ступінь

1. Температура води, що нагрівається, на вході у підігрівник t_с = 5^оС;

2. Температура гріючої води на вході у підігрівник, ^оС, визначається аналогічно пункту 2 розрахунку І ступеня двоступеневої змішаної схеми;

3. Температура води, яка нагрівається, на виході з підігрівника, ^оС:

; (39)

4. Витрата гріючої води, кг/с:

, (40)

– балансовий тепловий потік на ГВ, Вт, визначається за формулою:

,

де К_ТВ – коефіцієнт, що враховує втрати теплоти трубопроводами системи ГВ, приймається за таблицею 7:

Таблиця 7

Типи систем гарячого водопостачання	Коефіцієнт КТВ
	При наявності зовнішніх розподільних мереж ГВ від ЦТП	Без зовнішніх розпо-дільчих мереж ТВ
З ізольованими стояками, без сушарок рушників	0,15	0,1
З ізольованими стояками і сушарками рушників	0,25	0,2

5. Витрата води, яка нагрівається, кг/с, , визначається аналогічно пункту 4 розрахунку І ступеня двоступеневої змішаної схеми;

6.Розрахункова продуктивність І ступеня підігрівника, Вт:

; (41)

7. Температура гріючої води на виході із підігрівника, ^оС:

. (42)

Друга ступінь

1. Температура води, що нагрівається, на вході у підігрівник, ^оС: ;

2. Температура води, що нагрівається, на виході з підігрівника t_h = 60^оС;

3. Температура гріючої води на вході у підігрівник _1,зл = 70^оС;

4. Розрахункова продуктивність ІІ ступеня підігрівника, Вт:

; (43)

5.Витрата гріючої води, кг/с: ;

6. Температура гріючої води на виході з нагрівника ^оС:

. (44)

МЕТОДИКА Конструктивного розрахунку

Метою конструктивного розрахунку є визначення поверхні нагріву підігрівника.

1. Попередньо приймаємо номер секційного водоводяного теплообмінника за даними [8,15] та визначаємо його технічні характеристики: розрахункову площу поверхні нагріву однієї секції f, м², площу поперечного перетину трубок f_тр, м², площу міжтрубного простору f_м.пр, м², довжину одного ходу водонагрівника l, м, внутрішній діаметр корпусу водонагрівника, D_в, мм, діаметр трубки, d_з, мм, кількість трубок z, шт.

2. Середня температура гріючої води, ^оС:

; (45)

3. Середня температура води, що нагрівається, ^оС:

; (46)

4. Швидкість гріючої води, м/с, у міжтрубному просторі:

, (47)

де  – густина води, що рухається у міжтрубному просторі, кг/м³.

5. Швидкість води, що нагрівається, м/с, у трубному просторі:

, (48)

де  – густина води, що рухається у трубному просторі, кг/м³.

6. Коефіцієнт тепловіддачі від гріючої води до стінок труби, Вт / (м²  К):

, (49)

де d_екв – еквівалентний діаметр міжтрубного простору, м, визначається як:

, (50)

де D_в – внутрішній діаметр корпусу секції підігрівника, м; d_з – зовнішній діаметр трубки, м; z – кількість трубок.

7. Коефіцієнт тепловіддачі від стінок до води, Вт / (м²  К), яка нагрівається:

; (51)

8. Коефіцієнт теплопередачі теплообмінника, Вт / (м²К):

, (52)

де  – коефіцієнт, який враховує неоднорідність трубного пучка, приймається  = 0,95; _ст – товщина стінки трубки, м; _нак – товщина шару накипу, м, приймається на основі експлуатаційних даних, у розрахунку допускається приймати рівною _нак = 0,0005м; _ст – коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки трубки, Вт/(м  К), приймається для сталі 58 Вт / (мК), для латуні – 104,4 Вт / (мК); _нак – коефіцієнт теплопровідності шару накипу, приймається _нак = 2,3 Вт / (мК);

9. Середньологарифмічна різниця температур між гріючим середовищем і середовищем, яке нагрівається, визначається за формулою, ^оС:

, (53)

де , – відповідно більша та менша різниці температур між гріючим середовищем та середовищем, яке нагрівається, на вході та виході з підігрівника;

10. Потрібна поверхня нагріву теплообмінника, м², визначається за формулою:

; (54)

11. Визначаємо кількість секцій теплообмінника. шт.:

; (55)

12.Визначаємо гідравлічний опір підігрівника, м вод.ст.:

, (56)

де w – швидкість руху води в теплообміннику, м/с; А – коефіцієнт, який визначається за формулами:

- при русі води в трубках (для 2-х секцій),

(для 1 секції),

l - довжина секції підігрівника, м,

- при русі води в міжтрубному просторі (для 2-х секцій),

(для 1секції).

Визначення розрахункових витрат мережної води

Розрахункові витрати мережної води на ділянках двохтрубної теплової мережі, т/год, в закритій системі теплопостачання в опалювальний період року визначаються за формулою:

. (57)

В даному випадку теплопостачання здійснюється тільки для групи житлових будинків, тому витрата теплової енергії на потреби вентиляції відсутня, .

Витрата мережної води на систему опалення, т/год, визначається за формулою:

. (58)

Максимальна витрата мережної(гріючої) води на гаряче водо-постачання, т/год, у випадку застосування одноступеневих схем приєднання підігрівників ГВ визначається за формулою:

. (59)

Максимальна витрата мережної води на гаряче водопостачання, т/год, у випадку відкритої системи теплопостачання визначається за формулою:

. (60)

У цих формулах розмірності розрахункових теплових потоків прийняті в кВт.

Розрахунки зводимо до таблиці 8.

Таблиця 8