8.2 Расчет и подбор воздухонагревателей

Холодный период

Первая ступень подогрева.

Исходные данные:

G_сп, 9432 кг/ч, t_w^гор, 110С, t_в.н., -27C,

Q_сп, 97988 Вт, t_w^охл, 70С, t_в.к., 9,0C,

1. Для кондиционера КТЦЗ–20 по прил.10[1] в качестве первой ступени подогрева выбирается 1,5-рядный воздухонагреватель без обводного клапана:

F=55,25 м², F_возд=0,915 м², f_w=0,00219 м²

2. Массовая скорость движения воздуха в живом сечении воздухонагревателя, v, кг/(м²с), определяется по формуле:

(v)_ж.с.=

где F_возд - площадь сечения для прохода воздуха, м²

(v)_ж.с=9432/3600^.0,915=2,8 кг/(м²с),

3. Расход воды G_w, кг/ч, через теплообменник:

где с_w - теплоемкость воды, с_w = 4,19 кДж/(кгС); n- число воздухонагревателей, параллельно включенных по теплоносителю.

G_w=3,6^.97988/4,19^.(110–70) ^.1=2119,9 кг/ч

4. Скорость воды:

где _w – плотность воды, кг/м³, _w1000 кг/м³.

w=2119,9/3600 ^.0,00219 ^.1000=0,26 м/с

5. Коэффициент теплопередачи k, Вт/(мС), для воздухонагревателя:

k= А(v)^0,49w^0,13,

k=16,2 ^.2,8^{0,49 .}0,26^0,13=22,6 Вт/(мС)

где А - эмпирический коэффициент, используемый для теплотехнического расчета теплообменников А=16,2

6. Среднеарифметический температурный напор:

Δt=(110+70)/2–(-27+9)/2=99С

7. Требуемая площадь поверхности теплообмена F_тр, м², воздухонагревателя:

F_тр=97988/22,6^.99=53,7 м²

8. Располагаемый запас по поверхности нагрева:

%.

σ =(55,25–53,7)100/55,25=2℅<10℅

9. Потери давления по воздуху в калорифере:

р= 6,8 мм.вод.ст.

Вторая ступень подогрева.

Исходные данные:

G_сп, 20843,83 кг/ч, t_w^гор, 110С, t_в.н., 6 C,

Q_сп, 67742,44 Вт, t_w^охл, 70С, t_в.к., 15 C,

1. Для кондиционера КТЦЗ–20 по прил.10[1] в качестве второй ступени подогрева выбирается 1,5-рядный воздухонагреватель с обводным клапаном:

F=20,9 м², F_возд=0,72 м², f_w=0,00219 м²

2. Массовая скорость движения воздуха в живом сечении воздухонагревателя, v, кг/(м²с), определяется по формуле:

(v)_ж.с.=

где F_возд - площадь сечения для прохода воздуха, м²

(v)_ж.с=20843,83/3600^.0,72=8 кг/(м²с),

3. Расход воды G_w, кг/ч, через теплообменник:

где с_w - теплоемкость воды, с_w = 4,19 кДж/(кгС); n- число воздухонагревателей, параллельно включенных по теплоносителю.

G_w=3,6^.67742,44/4,19^.(110–70) ^.1=1455 кг/ч

4. Скорость воды:

где _w – плотность воды, кг/м³, _w1000 кг/м³.

w=1455/3600 ^.0,00146 ^.1000=0,27 м/с

5. Коэффициент теплопередачи k, Вт/(мС), для воздухонагревателя:

k= А(v)^0,49w^0,13,

k=16,2 ^.8^{0,49 .}0,27^0,13=39,3Вт/(мС)

где А - эмпирический коэффициент, используемый для теплотехнического расчета теплообменников А=16,2

6. Среднеарифметический температурный напор:

Δt=(110+70)/2–(6+15)/2=79,5С

7. Требуемая площадь поверхности теплообмена F_тр, м², воздухонагревателя:

F_тр=67742,44/39,3^.79,5= 21,6 м²

8. Располагаемый запас по поверхности нагрева:

%.

σ =(21,6–21,6)100/21,6=3℅

9. Потери давления по воздуху в калорифере:

р= 8,05 мм.вод.ст.

Тёплый период