Рис. 4.9. Расчетная схема водо-водяного подогревателяДдля двухступенчатой

схемы присоединения водоподогревателя горячего водоснабжения c зависимым присоединением систем отопления в ЦТП и ИТП

Исходные данные:

ния отопленияприtО = –26 °С:

1. Регулирование отпуска теплоты в системе централизованного

теплоснабжен я пр нято центральное, качественное по совмещенной нагрузке отоплен я горячего водоснабжения.

– в подающем трубопроводе τ1 = 150 °С;

– в обратном трубопроводе τ2 = 70 °С;

– в точке излома графика температуры t'Н = 23 °С:

– в подающем трубопроводе τ'1 = 80 °С;

– в обратном трубопроводе τ'2 = 42 °С.

51

в качестве расчетного принимается ольший из двух расходов, полученных по пп.1, 2:

6. Расчетная производительность водоподогревателя I ступени

52

7. Расчетная производительность водоподогревателя II ступени

QhSPII = QhSP − QhSPI = 4,57 106 − 2,76 106 =1,81 106 Вт.

8.Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя II ступени τ II и на входе в водоподогреватель I ступени τ I

10.Среднелогарифмическая разностьДтемпературИмежду греющей

инагреваемой водой для I ступениАводоподогревателясобранного

ходов не превышает 2, следовательно, принимается

53

1. По оптимальной скорости нагреваемой воды определяем требуемое число каналов по формуле (4.2)

2. Общее живое сечение каналов в пакете определяем по формуле (4.3) (принимаем mН = 20)

f ГР = fН = mH fК = 20 0,00245 = 0,049 м2 .

3. Фактические скорости греющей и нагреваемой воды по форму-

лам (4.4) и (4.5):

54

г) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя I ступени, формула (4.9):

д) количество ходов (или пакетов при разделении на одноходовые

Принимаем три хода;

е) действительная поверхность нагрева водоподогревателя I ступе-

ни (4.11):

F I = (2mX −1)fПЛ = (2 20 3 −1) 0,6 = 71,4 м2 ;

ж) потери давления I ступени водоподогревателя по греющей воде

(4.12), принимая ϕ = 1 и Б = 3 из табл. 4.1 :

∆РГРI =ϕБ(33 −0,08tCPГР )WГР1,75 Х =

=1 3 (33 −0,08 36) 0,351,75 3 = 43,2 кПа.

5. Расчет водоподогревателя II ступени:

а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к пластине (4.6):

α1 =1,16 [23000 + 283tСРГР −0,63(tСРГР )2 ]WГР0,73 =

α1 =1,16 0,492 [23000 + 283 67,5 −0,63 67,52 ] 0,350,73 =10412 Вт/(м2 °С),

где

tСРГР =τ'1 +2τ2II = 80 +2 55 =36 °С;

б) коэфф ц ент теплоотдачи от пластины к нагреваемой воде

55

в) коэффициент теплопередачи (4.8), принимая ϕ = 0,8:

Принимаем 2 хода;

е) действительная поверхность нагрева водоподогревателя II сту-

пени (4.11):

F II = (2mX −1)fПЛ = (2 20 2 −1) 0,6 = 47,4 м2 ;

ж) потери давления II ступени водоподогревателя по греющей воде (4.13), принимая ϕ = 1 и и Б = 3 из табл. 4.1:

∆РГРI =ϕБ(33 −0,08tCPГР )WГР1,75 Х =

=1 3 (33 −0,08 67,5) 0,351,75 2 = 26,4 кПа;

з) потери давлен я о е х ступеней водоподогревателя по нагре-

ваемой воде, пр н мая ϕ = 1,5, при прохождении максимального секундного расхода воды на горячее водоснабжение, формула (4.12):

∆РHI +II =ϕБ(33 −0,08tCPH )WH1,75 Х =

=1,5 3 (33 −0,08 31)(21,6 (0,049 103 ))1,75 5 =164 кПа;

В результате расчета в качестве водоподогревателя горячего водоснабжения принимаем два теплообменника (I II ступени) разборной конструкции (Р) с пластинами типа 0,6 р, толщиной 0,8 мм, из стали 12Х18Н10Т (исполнение 01), на двухопорной раме (исполнение 2К), с уплотнительными прокладками из резины марки 359 (условное обозначение – 10). Поверхность нагрева I ступени – 71,4 кв.м, II ступе-

ни – 47,4 кв.м.

56

Схема компоновки I и II ступеней:

Условное обозначение теплообменников, указываемое в бланке заказов, будет:

20 +20 +20

I ступени: Р0, 6р-0,8-71,4-2К-01-10 Сх = 21+20 +20 ;

СибАДИ

II ступени: Р0, 6р-0,8-47,4-2К-01-10 Сх = 20+20 .

21+20

Контрольная задача 4.1

Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку для системы горяче-

го водоснабжения центрального теплового пункта, оборудованную водоподогревателями, состоящими из пластинчатых секций. Водоподогреватели присоединены к тепловой сети по двухступенчатой схеме (см. рис. 4.9). Система отопления присоединена к тепловым сетям по зависимой схеме.

пающей в водоподогреватель tC.

Температура воды, поступающей в систему горячего водоснабжения на выхо-

де из II ступени водоподогревателя, th .

Максимальный тепловой поток на отопление потребителей, присоединенных

к ЦТП, Qomax . Расчетная тепловая производительность водоподогревателей QhSP.

57

Контрольные вопросы и задания

1. Каково назначение пластинчатого водоподогревателя (ПВП)?

2. Назовите основные элементы пластинчатого подогревателя.

3. Назовите достоинства и недостатки пластинчатого подогревателя.

4. Назовите определяющие параметры пластинчатого подогревателя.

5. Поясните принцип работы пластинчатого подогревателя.

6. Назовите допустимое рабочее давление пластинчатого подогревателя.

7. Назовите допустимую температуру теплоносителя в ПВП. СибАДИ8. Какова толщина пластин в ПВП?

9. Назовите величину коэффициента теплопередачи пластинчатого подогревателя. 10. Назовите величины, входящие в состав формулы коэффициента теплопе-

редачи пластинчатого подогревателя.

11. Каким образом учитывается загрязнение поверхности пластин в пластинчатом подогревателе?

12. Поясните понятие «среднелогарифмическая разность температур».

13. Назовите значение оптимальной скорости воды в межпластинчатом пространстве пластинчатого подогревателя.

14. Поясните понятие фактической скорости воды в межпластинчатом пространстве пластинчатого подогревателя.

15. Поясните понятие «эквивалентный диаметр».

16. Запишите формулу для определения поверхности пластинчатого подогревателя поясните величины, входящие состав формулы.

17. Зачем определяются потери давления в пластинчатом подогревателе?

18. Из каких материалов выполняются уплотнительные прокладки в ПВП систем теплосна жения?

58

Библиографический список

1. Авдюнин, Е.Г. Источники и системы теплоснабжения. Тепловые сети и те-

пловые пункты : учебник / Е.Г. Авдюнин. – Вологда : Инфра-Инженерия, 2019. – 300 с. – URL: https://e.lanbook.com/book/124636 (дата обращения: 30.08.2019).

2. Галдин, В.Д. Генераторы теплоты : учебно-методическое пособие / В.Д. Галдин. – Омск, СибАДИ, 2013. – 114 с. – URL:

СибАДИhttp://bek.sibadi.org/fulltext/EPD876.pdf (дата обращения: 30.08.2019).

3. ГОСТ 27590–2005. Подогреватели кожухотрубные водо-водяные систем

теплоснабжения. Общие технические условия. – Введ. 2007–10–0. – Москва : Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации,

2005. – 23 с.

4. ГОСТ 15518–87. Аппараты теплообменные пластинчатые. Типы, парамет-

ры и основные размеры. – Введ. 1990–01–01. Государственный стандарт Союза ССР, 1999. – 30 с.

5. Сотникова, О.А. Теплоснабжение : учебное пособие / О.А. Сотникова, В.Н. Мелькумов. – Москва : Изд-во АСВ, 2005. – 288 с.

6. СП 41-101-95. Свод правил по проектированию и строительству. «Проектирование тепловых пунктов». – Введ. 1996–07–01. – 118 с.

7. СП 334.1325800.2017. Свод правил. Квартирные тепловые пункты в многоквартирных жилых домах. Правила проектирования. – Введ. 2018–03–02. – Москва : Стандартинформ, 2018.

8. Шкаровский, А. Л. Теплосна жение : учебник / А. Л. Шкаровский. –

анкт-Петер ург : Лань, 2018. – 392 с. – URL: https://e.lanbook.com/book/109515

(дата обращения: 30.08.2019).

59