5.Общие принципы теплового расчета скоростного вп. Тепловой расчёт скоростных водонагревателя, подключенного к т.С по смешанной схеме.

Задача т.р. – определить требуемую площадь поверхности нагрева и кол-во секций.

Исходные данные: 1. расчетная тепловая нагрузка:

- с Б.А (среднегодовая нагрузка на гор.воду):

Q^h = Q_t^h = 1,1t×q_t^h (55-t^С)+ Q^ht , кВт

Q^ht = Q_р^ht +Q^ht_cir ; Q^ht_cir = 0,5 Q_р^ht

- без БА Q^h = Q_hr^h = 1,16×q _hr^h (55-t^С)+ Q^ht , кВт/

2. Темп-ра греющего и нагреваемого теплоносителя на выходе: t^С= 5⁰С (t_S^С= 15⁰С) и на входе из ВП: t^h= 60⁰С

3. Температурный график

τ₁ τ₁ = 150; 140; 130;105⁰

τ₂ = 70⁰

τ₁^‘ τ₁^‘ = 70⁰

τ₂ τ₂^‘ – опред. по графику

τ₂^‘

t_РО

ТА по смешанной схеме:

1. Принимаем нагрев воды в 1 ступени 5⁰С и определим t нагреваемой воды после ВП 1 ступени: Δt = 5⁰С → t₁^h = τ₂^‘ - Δt

2. Опред. расчетный расход нагреваемой воды:

=1,2 –балансовый коэф-т

3. Расчетный расход греющей воды на отопление и СГВ

4. Теплопроизводительность:

1 ступ: 2 ступ:

5. Температура греющей воды на выходе из ВП 1 ступени:

6. Температура греющей воды на выходе из ВП 2 ступени:

7. Задаёмся скоростью воды в трубном пучке:

Все расчеты сводим в таблицу:

1 СТУПЕНЬ:

1) Средняя температура греющей воды

2) Скорость воды в межтрубном пространстве

3) Эквивалентный диаметр:

4) Коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя:

5)Средняя температура нагреваемой воды

6)Скорость воды в трубном пучке

7)Коэффициент тепловосприятия

8)Коэффициент теплопередачи

9) Коэффициент, учитывающий неравномерность поля скоростей в трубном пучке β₁ и коэффициент, учитывающий загрязнение поверхности теплообмена β₂

10) Средний логарифмический перепад температур ⁰С

11) Площадь поверхности нагрева

12) Количество секций: N₁ = F_ВП/F_секции

2 СТУПЕНЬ:

1) Средняя температура греющей воды

2) Скорость воды в межтрубном пространстве:

3) Эквивалентный диаметр:

4) Коэффициент теплоотдачи

5) Средняя температура нагреваемой воды

6) Скорость воды в трубном пучке

7) Коэффициент тепловосприятия

8) Коэффициент теплопередачи

9) Поправочные коэф-ты β₁ , β₂

10) Средний логарифмический перепад температур ⁰С

11) Площадь поверхности нагрева

12) Количество секций: N₂ = F_ВП/F_секции

6. Тепловые нагрузки отдельных видов теплопотребления (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение). Графики расхода теплоты.

В системах центрального теплоснабжения тепло расходуется на отопление, на нагрев (охлаждение) приточного воздуха, на горячее водоснабжение, на технологические нужды.

Нагрузки делят на 2 группы: 1)сезонные: Q_от ,Q_вент , Q_скв , они зависят от t_н , t_R , относительной влажности, солнечной радиации и т.д.; 2)круглогодовые: Q_гв , Q_нагр , они зависят от : степени благоустройства здания, состава, количества и занятости населения и т.д.

Тепловая нагрузка на отопление Q_от : основная задача отопления заключается в поддержании t_вн на заданном уровне. Составляется уравнение баланса теплопотерь и теплопоступлений : Q = Q_пот+Q_инф =Q_от+Q_быт

При обеспечении нормального теплового режима устанавливают наиболее не выгодный гидравлический режим и t_н  уравнение баланса : Q_от = Q_пот+Q_инф= Q_пот*(1+  - коэф-т инфильтрации (для жилых зданий =25-30%)

Q _пот=S К*F*Dt (через ограждающие конструкции, двери, окна) При отсутствии данных о типе застройки объёме зданий расчёт ведётся по укрупнённым показателям (СНиП): Q^max_от=q₀*A(1+K₁)

q₀- укрупнённый показатель Q^max_от

максимального расхода тепла)

на отопление приведённый к 1м²

(общей) жилой площади. Q^коп_от

А- жилая площадь ( определяется

через плотность населения ) t_р.от t_коп

K₁- коэф-т, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (при отсутствии данных =0,25)

Текущая сезонная тепловая нагрузка : Q_от^тек= Q^max_от*(t_в - t_н)/ (t_в – t_р.от)

Тепловая нагрузка на вентиляцию: Q_вент=q_в*V_вн.зд(t_в – t_р.вент)

При отсутствии данных по объёму зданий расчёт ведётся по укрупнённым показателям (СНиП):

Q^max_вент=q₀*A*K₁* K₂

k₂ - коэффициент, учитывающий

тепловой поток на вентиляцию Q^max_вент

общественных зданий; при отсутствии

данных следует принимать равным:

для общественных зданий, построенных

до 1985 г. - 0,4, после 1985 г. - 0,6. t_р.от t_р.вент t_коп

Q_вент^тек= Q^max_вент*(t_в – t_р.вент)/ (t_в – t_р.от)

Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение Q_ГВ : Q^T_h=1,16*q^h_T(55-t_C)+Q^ht При отсутствии данных по укрупнённым показателям (СНиП): Q_h^mid=1.2*m*(a+b)(55- t_C)*C/24*3.6 m- количество жителей;

а - норма расхода воды на горячее водоснабжение при температуре 55 °С на одного человека в сутки, проживающего в здании с горячим водоснабжением, принимаемая в зависимости от степени комфортности зданий, л; (жилые здания =105л/с) b - норма расхода воды на горячее водоснабжение, потребляемой в общественных зданиях, при температуре 55 °С, принимаемая

в размере 25 л/сут на 1 чел.; Q_h^max

Q_h^mid=q^h*m ; q_h – укрупненный Q_h-s^max

показатель среднего теплового потока

на ГВ на 1 человека, Вт

Q_h^max=2.4* Q_h^mid ; 2,4-коэф-т часовой t_р.от t_коп

неравномерности ; Q_h-s^max= Q_h^max(55- t^S_C) b / (55- t_C) ; b=1,5(для юга) , b=0,8(для остальных районов) ; t^S_C=15°С

7. Задачи, исходные данные и результаты гидравлического расчета тепловой сети. Теоретические основы гидравлического расчета т/с. Порядок гидравлического расчета разветвленной т/с по заданным потерям давления.

Задачи: 1. Опр-е d трубопроводов при известных расходах теплоносителя. 2. Опр-е потерь давления на каждом участке и на всей сети в целом. 3. Увязка давлений во всех точках системы. 4. Обратная задача: при определенных условиях, т.е. известных d и расходах опред-ся пропускная способность т/сети.

Результаты ГР требуется для: 1. построение пьезометрического графика т/сети. 2. для разработки режимов т/сети (стат и динам). 3.для выявления необ-ти и подбора оборудования насосной подстанции. 4.для подбора сетевых и подпиточных насосов на т/источнике. 5.для подбора авторегуляторов. 6. для проведения техэконом расчетов.

При проектировании т/сетей основной задачей ГР явл-ся опред-ние d-ов и потерь давления на каждом участке и во всей сети в целом.

На стадии предвар расчета:

Р асчетные расходы т/носителей. Для определения диаметров труб в водяных т/сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для СО, СВ и ГВ с последующим суммированием этих расходов.

Отопление:

Вентиляция:

На ГВ в открытых системах:

В закрытых системах ТС: паралл схема:

Двухступенчатая схема:

При рег-ии по совмещ нагрузке О и ГВ k=0 .Иначе:

Открыт схема: Q=100 и более МВт к=0,6

Q<100 к=0,8

Закрыт схема: Q=100 и более МВт к=1

Q<100 к=1,2

Для потреб с Qhmax/Qomax>1 без бака-аккум. И тех у кого Q<10МВт.

Порядок ГР. Расчетным участком разветвленной сети принято называть трубопровод, в к-м расход т/носителя не изменяется. Он располагается к.п. между соседними ответвлениями. Иногда его делят на 2 или несколько, если требуется изменить d. В 1-ю очередь ГР ведут по участкам в направлении главной магистрали, соединяющей т/источник и наиболее удаленного абонента. В паровых сетях, когда требуемое давление пара у абонентов различно, приходится рассчитывать сначала те трубопроводы, к-ые соединяют источник тепла с абонентом, требующим максим.давления пара.

Пусть число участков в вдоль главной магистрали равно n, расчетные расходы т/носителя G1,G2,..Gn. А располагаемый перепад давления во всей сети ΔPc. Тогда для каждого участка сети можно записать:

Т.о., для опред-ния d-ов труб можно записать n+1 уравнений при числе неизвестных 2n. Для однозначного решения данной системы следует задаться оптимал.законам распределения давления по главной магистрали.

Обычно принимают что давление вдоль главной магистрали падает равномерно.Тогда по величине средней удельной потере давления Rср

и известным расходом можно определить такие диаметры труб, при к-х располагаемое цирк-давление будет достаточно полно исполь-но. В предвар.расчетах, когда неизвестны диаметры труб. Доля потери давления в местных сопротивлениях м.б. ориентировочно определена по формуле:

z для вод сетей = 0,01

Перед ГР необ-мо: начертить в масштабе расчетную схему т/проводов, разделить ее на участке, определить длины участков и расчетные расходы.

Расчет выполняют в 2 этапа: предвар. и окон. Предвар: 1.ориентировочное значение αср. 2. среднее значение Rср. 3.по известным расходам т/н на участках и Rср с помощью таблиц и номограмм – d труб с округлением до стандартных размеров.

В окон расчете уточняют сопротивление на всех участках сети при выбранных диаметрах труб след. образом: 1.при округлении диаметров труб до станд.размеров тутже определяют фактические значения удельных потерь давления по длине и если неб-мо скорости т/н. 2.опред-ют эквив.длины местных сопротивлений на участках. 3.вычисляют полные потери давления на участках.4. опред-ют суммарные гидравлческие сопротивления для всех участков расчетной магистрали, к-ые сравниваются с располагаемым в ней перепадом давления:

Расчет считается удов, если гидравлические сопротивления не превышают располагаемый перепад давлений и отличается от него не более чем на 10%. В этом сл расчетный расход т/н будет обеспечен с ошибкой не более +3,5%. D труб ответвлений рассчитывают в такой же послед-ти. Конечные рез-ты ГР следует перевести в м.вод.ст, если по его данным предполагается построение пьезографика.