2 Розрахунок теплонавантаження після реконструкції

Середня температура опалювального періоду для м. Києва t_ext=–1,1 С;

Кількість діб опалювального періоду n = 187;

Кількість градусо-діб N=n(t_in – t_ext)=187(18+1,1)=3571,7 градусо-діб.

За додатком 1 питомий тепловий потік на опалення складає q = 55 Вт/ м .

Q = q  S = 7200·55 = 396000 Вт.

Після реконструкції одержимо таке заощадження теплоти:

Q₀ – Q = 491956 – 396000 = 13298 Вт,

що становить 19,5 %.

3 Розрахунок теплообмінника системи опалення

З рівняння теплового балансу визначаємо витрати теплоносіїв:

м³/год;

кг/с;

м³/год;

Вибираємо тип теплообмінника та розміри пластин. Попередньо приймаємо пластини типу РС 0,25 для напіврозбірної конструкції теплообмінника.

Максимальна витрата теплоносія на один апарат – 70 м³/год;

Витрата теплоносія на один канал 0,4 – 3 м³/год;

Габарити пластин 970 x 388 мм;

Площа поверхні теплообміну пластини 0,25 м ;

Площа поверхні теплообміну апарату 5 – 50 м ;

Розрахунковий тиск не більше 1,6/1,0 МПа;

Допустимі параметри теплоносія: від – 20 до +150 С;

Визначаємо температурний напір:

Δt_б=130 – 95=35 С

Δt_м=75 – 70=5 С

Δt_ср=(Δt_б – Δt_м)/(ln Δt_б/Δt_м) = (35–5)/(ln 35/5) = 15,4 С;

Для теплообмінника РС 0,25 приймаємо k_т = 2500 Вт/ м С.

Визначаємо площу поверхні теплообміну в апараті:

F = Q/k_T ·Δt_ср = 396000/2500·15,4 = 10,29 м².

Число пластин в апараті:

n = F/F₀ + 2 = n_р + 2 = 10,29/ 0,25 + 2 = 44 шт.,

Розрахунок по гарячій воді:

Приймаємо кількість каналів N₁ = 22.

Тоді

; x₁ = 4.

N₁ = x₁·m₁ = 5 ·4 = 20 шт.

м. вод. ст.

Остаточно приймаємо N₁ = 20 шт.

Розрахунок по холодній воді:

Приймаємо кількість каналів N₂ = 21.

; x₂ = 1.

м. вод. ст.

Остаточно приймаємо N₂ = 19 шт.

Перераховуємо коефіцієнт теплопередачі:

n_р = N₁ + N₂ – 1 = 39 – 1 = 38.

F = n_р  F = 38 · 0,25 = 9,5 м².

k_T = 396000/(9,5 · 15,4) = 2707 Вт/ м С.

Отже маємо такий теплообмінник РС 0,25 – 10 – 1К, ТУ 26 – 01 – 655 – 87

Маса теплообмінника 560 кг, розміри наступні: L = 168, L₁ = 268, L₂ = 360, L₃ = 485.

Компоновка пластин теплообмінника:

4 Розрахунок та підбір пластинчатих теплообмінників системи гарячого водопостачання житлового будинку без бака – акумулятора

Розрахунок проводиться за максимальною потужністю системи ГВП.

Середньодобова теплова потужність системи ГВП Q_г^с= 102312 Вт;

Максимальна теплова потужність системи ГВП:

Q_г^м =1,8· Q_г^с = 1,8·102312 = 184162 Вт;

Теплова потужність системи опалення Q₀ = 396000 Вт;

Температурний графік тепломережі: 130 – 75 С;

Температура злому: 70 С;

Температура води на вході в 1 ступінь: (t'₂)₁=5 С; (t''₂)₁ =36 С;

Температура води на виході з 2 ступіні:(t'₂)₂=36 С; (t''₂)₂=55 С;

Температура мережної води на виході з системи опалення в точці злому:

t''₁=46 С;

Приймаємо недогрів водопровідної води у 1 ступені 46 – 36 = 10 С;

З рівняння теплового балансу визначаємо витрати теплоносіїв:

кг/с;

м³/год;

кг/с;

м³/год;

4.1 Розрахунок підігрівача 1 - го ступеня

Теплова потужність підігрівача першого ступеня:

Вт.

Теплова потужність підігрівача другого ступеня:

Q_г= Q_г^м – Q_г= 184162 – 114576 = 69586 Вт.

Витрата мережної води на другий ступінь:

м³/год;

Загальна витрата мережної води на перший ступінь:

м³/год;

Температура мережної води на виході з першого ступеня дорівнює:

46 – 3,6·114576/(4200·8,65) = 34,65 С.

Температурний графік

для 1 - го ступеня: 46 С → 34,65 С

36 С ← 5 С

для 2 - го ступеня: 70 С → 46 С

55 С ← 36 С

З рівняння теплового балансу визначаємо витрати теплоносіїв:

кг/с;

м³/год;

кг/с;

м³/год;

Вибираємо тип теплообмінника та розміри пластин. Попередньо приймаємо по дод. 5 пластини типу РС 0,25 для напіврозбірної конструкції теплообмінника.

Визначаємо температурний напір:

Δt_б=34,65 – 5=29,65 С

Δt_м=46 – 36=10 С

Δt_ср=(Δt_б – Δt_м)/(ln Δt_б/Δt_м) = (29,65–10)/(ln 29,65/10) = 18,08 С;

Для теплообмінника РС 0,25 приймаємо k_т = 2500 Вт/ м С.

Визначаємо площу поверхні теплообміну в апараті:

F = Q_Г^/k_T ·Δt_ср = 114576/(2600·18,08) = 2,44 м².

Число пластин в апараті:

n = F/F₀ + 2 = 2,44/ 0,25 + 2 = 12 шт.

Число каналів, по яким рухається теплоносій:

N = n – 1 = 13– 1 = 11 шт.