1.5. Температурний графік якісного регулювання опалювального навантаження.

Цей графік будується на припущенні постійної витрати води в системах опалення на протязі всього опалювального сезону. Регулювання відпуску теплоти здійснюється зміною температури води в подавальній магістралі теплової мережі. Кінцевою задачею регулювання є підтримка незмінної заданої температури у приміщенні за рахунок тепловіддачі нагрівальних приладів. Тепловіддача нагрівальних приладів повинна відповідати тепловим втратам через огороджуючи конструкції споруд, тобто через стіни, вікна, перекриття верхнього поверху і підлогу першого поверху.

Рівняння температурного графіку для безпосереднього приєднання:

де - температури води в подавальній магістралі теплової мережі при будь-якій температурі зовнішнього повітря та при розрахунковій температурі зовнішнього повітря, ( приймають 150 ºС) ºС;

- температури води в зворотній магістралі теплової мережі при будь-якій температурі зовнішнього повітря та при розрахунковій температурі зовнішнього повітря, ºС ( приймають 70 ºС);

- поточне та розрахункове значення (відповідно до міста заданого варіантом) температур зовнішнього повітря, ºС. ( = -21⁰С для м. Винница)

1.6.РОЗРАХУНОК ТА ВИБІР ОБЛАДНАННЯ ТЕПЛОВИХ ПУНКТІВ.

До основного обладнання теплових пунктів відносяться центробіжні та водоструйні (елеватори) насоси, водо-водяні підігрівачі, грязевіки, баки-акумулятори, деаератори.

4.1. Розрахунок підігрівачів для опалення та гарячого водопостачання.

В сучасних теплових пунктах дуже часто використовуються пластинчаті підігрівачі. Ці теплообмінні апарати уявляють собою рамну конструкцію на яку набирається задана теплообмінна поверхня. Основним елементом цих теплообмінних апаратів є пластини, які от штамповані зазвичай з нержавіючої сталі. Їх встановлюють та закріпляють на станіні, і вони утворюють „пакет”. Поверхня пластин має виступи, які утворюють канали між пластинами. По пластинам тонкими шарами протікають теплоносії. Шари теплоносіїв (що гріє та що нагрівається) чередуються між собою, тому теплообмін у кожного шару відбувається через обидві обмежуючі поверхні. Група пластин, що утворює систему паралельних каналів, в яких кожний теплоносій рухається в одному напрямку, складає пакет.

В загальному випадку розрахункова продуктивність водо-водяного підігрівача визначається на основі рівняння теплового балансу, без врахування втрат теплоти:

,

де G_п, G_м – витрата первинної (мережної) та вторинної (місцевої) води кг/с;

с_п, с_в – теплоємності первинної (мережної) та вторинної (місцевої) води Кдж/(кгК);

- температури первинної води на вході та на виході з підігрівача, °С;

- температури вторинної води на вході та на виході з підігрівача, °С;

Поверхня нагріву теплообмінного апарату визначається за формулою:

,

де Δt – середньо логарифмічний температурний напір, °С;

k – коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²К).

Середньо логарифмічний температурний напір при прямотоці чи противотоці розраховується за формулою:

,

де Δt_б та Δt_м – більша та менша різниці температур мережної та місцевої води на кінцях підігрівача.

Коефіцієнт теплопередачі теплообмінного підігрівача можна визначити за формулою:

,

де β₁ – поплавковий коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу поля швидкостей у прохідному перерізі (приймається β₁=0,92...0,95).

β₁ – поплавковий коефіцієнт, що враховує забруднення поверхні теплообміну ;

α_п – коефіцієнт тепловіддачі від первинної води до пластини, Вт/(м²К);

α_в – коефіцієнт тепловіддачі від пластини до вторинної води, Вт/(м²К);

δ_ст – товщина пластини, мм;

λ_ст – теплопровідність пластини, Вт/(мК).

Коефіцієнти тепловіддачі α_п,α_в можна розрахувати за слідуючою формулою:

де А – температурний добуток, (визначається по табл 4.2.);

ω – швидкість води у каналі, м/с;

d_е – еквівалентний діаметр, м.

Для більш точнішого розрахунку коефіцієнта тепловіддачі запропоновано формулу визначення критерію Нуссельта, що враховує особливості гофрировки пластин:

де d – визначальний розмір каналу, м ( ;

φ – кут нахилу гофра до направлення потоку робочого середовища (зазвичай лежить в межах від 100 до 160 °);

Re – число Рейнольдса для середовища, що рухається всередині каналу ( );

Pr – число Прандтля для середовища, що рухається всередині каналу ( );

Pr_ст – число Прандтля для середовища, що рухається всередині каналу, при температурі рівній температурі стінки.

Поверхня нагріву однієї пластини приймається по табл.. 4.1. тоді число теплопередающих пластин підігрівача буде дорівнювати:

,

де F – розрахункова площина теплообмінного апарату, м²;

F_пл – площина однієї пластини, м².

Далі виконую розрахунок ТОА у програмі Danfoss згідно вхідних даних.