4.7. Визначення тепловтрат у циркуляційних трубопроводах

Величину тепловитрат можна визначати за методикою, викладеної в розд. 4.4. Однак для спрощення в курсовому проекті допускається визначення тепловтрат, кВт, у циркуляційних трубах робити по наближеній формулі:

кВт

де - циркуляційна витрата на ділянці, що примикає до водонагрівача; м³/год;

- перепад температур у циркуляційній лінії (приймається в межах 5-7°С).

Загальні тепловтрати, кВт, у що подають і циркуляційних трубопроводах визначають як суму:

, кВт

4.8. Розрахунок водонагрівача.

При виборі типу водонагрівача й схеми підігріву води варто керуватися п. 5.3 [1]. Рекомендується застосовувати швидкісні водонагрівачі без баків-акумуляторів.

Для розрахунку водонагрівачів необхідно визначити максимальний годинний тепловий потік :

.

Максимальна витрата годинної гарячої води при цьому дорівнює :

.

причому N необхідно приймати для ділянки, у який включений водонагрівач, а замість прийняти . - температура холодної води, приймається 5 ºС.

Попередньо необхідно задатися температурними параметрами теплоносія й води, що нагрівається:

• температура води, що гріє, на вході в підігрівник (Т₁ = 115-150 С ) ;

• те ж на виході з підігрівника ( Т₂ = 90°С ) ;

• температура води, що нагрівається, на виході з підігрівника в що подає трубопровід гарячого водопостачання ( t₁ = 55-65°С ) ;

• температура води, що нагрівається на вході в підігрівник ( t₂ ) , задається рівної +5°C ;

• середня температура води, що гріє :

;

• те води, що нагрівається ж :

;

• средньологарифмічна різниця температур у підігрівнику :

Орієнтовна площа нагрівання водонагрівача :

,

де - максимальний годинний тепловий потік, кВт ;

 - коефіцієнт, що враховує накип і забруднення трубок ,  = 0,5 ÷ 0,6;

К - коефіцієнт теплопередачі. К = 1.2 ÷ 1.7 кВт/(м² град) .

Знаючи F', підібрати водонагрівач по табл. ХV.З и ХV.4 [5] або табл.14.14 [6] і виписати його параметри :

D_В - внутрішній діаметр корпуса, м;

d - зовнішній діаметр трубок, м (d =0,016 м);

d - внутрішній діаметр трубок, м (d_В =0,014 м);

Z - число трубок у живому перетині , шт. ;

f_ТР - площа живого перетину трубок , м² ;

f_МТ - площа міжтрубного простору , м² ;

п - число секцій нагрівача (орієнтовно прийняти n = 1 - 3) шт. ;

F_C - площа поверхні нагрівання однієї секції, м ;

Рекомендується так підбирати підігрівник, щоб F' = (2 - 3)F_C .

Обчислити:

• еквівалентний діаметр міжтрубного простору :

, мм;

• витрата води, що гріє :

, м³/год ;

• витрата нагрівається воды, що :

, м³/год ;

• швидкість води в межтрубном просторі :

, м/с ;

• швидкість води в трубках :

, м/с ;

• коефіцієнт теплопередачі від води, що гріє, до стендів трубок :

коефіцієнт теплопередачі від стінок трубок до води минаючої в межтрубном просторі:

коефіцієнт теплопередачі:

, кВт/(м² град) ,

де

Після визначення коефіцієнта теплопередачі К, для прийнятого водонагрівача, необхідно визначити його дійсну площу нагрівання F і зрівняти значення, що вийшло, з орієнтовною площею нагрівання F'; якщо ці величини відрізняються більш ніж на 20% , те знову підібрати тип водонагрівача й повторити весь розрахунок.

Після вибору типу водонагрівача необхідно визначити активну довжину його секцій по формулі:

Далі розрахувати число секцій водонагрівача:

де - довжина однієї секції.

втрати напору води, що нагрівається у нагрівачі, при довжині секції 4м визначаються по формулі:

При необхідності установки баків-акумуляторів розрахунок їх виробляється по п.13.4-13.6, 13.9, 13.10 [1].