Учебное пособие 1015
.pdf
11
Таблица 4.1
Гидравлический расчет подающих трубопроводов
|
Расход воды, л/с |
Длина |
Предварительный расчет |
|
Окончательный расчет |
|
||||||
Номер |
|
|
|
|
|
Уд. по- |
|
|
Уд. по- |
|
Потери |
|
водораз- |
цир- |
сум- |
по |
Условн. |
Ско- |
Условн. |
Ско- |
Коэф. |
||||
участка |
бор., |
кул., |
мар. |
плану, |
диаметр, |
рость, |
тери |
диаметр, |
рость, |
тери |
потерь, |
участка, |
|
G |
Gц |
G+Gц |
l, м |
dу, м |
W, м/с |
напора, |
dу, м |
W, м/с |
напора, |
Км |
Руч., |
|
|
|
|
|
|
|
Rl, Па/м |
|
|
Rl, Па/м |
|
кПа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
1-2 |
0,211 |
1 |
0,211 |
1,5 |
15 |
1,0 |
3100 |
15 |
1,0 |
3100 |
0,1 |
5,10 |
2-3 |
0,25 |
- |
0,25 |
1,0 |
15 |
1,3 |
4400 |
15 |
1,3 |
4400 |
0,1 |
4,93 |
3-4 |
0,282 |
- |
0,282 |
2,0 |
15 |
1,4 |
5530 |
15 |
1,4 |
5530 |
0,1 |
11,20 |
4-5 |
0,282 |
0,0356 |
0,318 |
3 |
20 |
0,8 |
1060 |
20 |
0,9 |
1360 |
0,1 |
4,49 |
5-6 |
0,355 |
0,0356 |
0,391 |
3 |
20 |
1,0 |
1700 |
20 |
1,1 |
2070 |
0,1 |
6,83 |
6-7 |
0,415 |
0,0356 |
0,451 |
3 |
25 |
0,7 |
615 |
25 |
0,8 |
725 |
0,1 |
2,39 |
7-8 |
0,467 |
0,0356 |
0,520 |
3 |
25 |
0,8 |
760 |
25 |
0,9 |
985 |
0,1 |
3,18 |
8-9 |
0,510 |
0,0356 |
0,546 |
4 |
32 |
0,5 |
202 |
32 |
0,5 |
230 |
0,2 |
1,10 |
9-10 |
0,710 |
0,0712 |
0,781 |
2 |
32 |
0,7 |
390 |
32 |
0,8 |
470 |
0,2 |
1,13 |
10-11 |
1,025 |
0,1463 |
1,171 |
6 |
40 |
0,78 |
395 |
40 |
0,83 |
530 |
0,2 |
5,09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = |
45,44 кПа |
Примечание
14
Рс = 39,22 кПа
12
где К= 42 кДж/(м2·ч·К) – коэффициенттеплопередачинеизолированной трубы; dн – наружный диаметр трубы, м;
tпер = 550С – средняя температура воды в трубопроводах систем горячего водоснабжения;
t0 – температура окружающей среды, принимается в зависимости от места прокладки трубопровода: в ванных комнатах + 200С, в не отапливаемых технических подпольях, подвалах и на чердаках + 50С; на теплых чердаках + 200С; на лестничных клетках + 160С; η – коэффициент сохранения тепла изоляцией, принимается в зависимо-
сти от ее конструкции равным 0,6 – 0,8, для неизолированной трубы η=0. Принимаем, что во всем доме стояки имеют одинаковую конструкцию и диаметр. Отличие может быть только за счет длины подводок к стояку, ко-
торые прокладываются в подвале здания. Все стояки принимаются неизолированными, т.к. они проходят внутри помещений (в санузлах). Магистрали в подвале, на чердаке и подводки к стоякам необходимо изолировать.
На основании приведенных выражений рассчитаем потери тепла и циркуляционные расходы для системы горячего водоснабжения (рис. 3.2).
Расчет циркуляционных трубопроводов записываем в расчетный бланк табл. 4.2. В первую графу бланка – номера расчетных участков, во вторую – их длину в метрах, в третью – диаметр в миллиметрах. В четвертую графу записывают среднюю температуру теплоносителя (горячей воды) на каждом участке.
В пятой графе расчетного бланка указывают температуру окружающей среды (воздуха). В шестую графу записывается разность (температурный напор) между температурой теплоносителя в середине участка и окружающей средой.
Потери тепла одним погонным метром (графа 7) определяют по формуле (4.5), в зависимости от перепада t и диаметра трубопровода. Потерю тепла на участках (графа 9) определяют произведением удельной потери тепла на длину участка. В восьмую графу записывают выражение 1-η. В графе 10 нарастающими числами записывают потери тепла всеми расчетными участками (от конечного участка до подогревателя). Теплоотдача полотенцесушителей с участками циркуляционных трубопроводов для каждой квартиры рассчитывается по формуле (4.5). Потери тепла однотипными стояками считаются равными с учетом разности длин участков присоединения этих стояков к магистрали. В последней (одиннадцатой) графе расчетного бланка записаныциркуляционныерасходыгорячейводы, определенныепоформуле(4.3).
Результаты расчетов сведены в табл. 4.2.
Циркуляционный расход по отдельным участкам системы можно также вычислить, распределяя его пропорционально тепловым потерям.
Если известен общий циркуляционный расход, расходы по участкам будут:
G10−12 =Gц Q∑10−12 = 0,146310750,8 = 0,0712л/ с, Qn 22071,6
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
на участке 9-10: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G |
|
=G |
Q9−10 |
= 0,1463 |
10750,8 |
= 0,0712л/ с, |
|||
|
|
|
22071,6 |
||||||
9 |
−10 |
ц ∑Qn |
|
|
|
||||
на участке 8-9: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G |
|
=G |
Q8−9 |
|
= 0,1463 |
|
5375,4 |
= 0,0356л/ с. |
|
|
|
22071,6 |
|||||||
8−9 |
ц ∑Qn |
|
|
||||||
Здесь Q10-12, Q9-10, Q8-9 – теплопотеря на соответствующих участках системы горячего водоснабжения.
4.2.2. Корректировка предварительного расчета подающих трубопроводов
После определения циркуляционных расходов производим окончательный расчет подающих трубопроводов на суммарный расход горячей воды при водоразборе и циркуляционный расход G – Gц с целью уточнения принятых в предварительном расчете скоростей, диаметра и удельных потерь давления.
Расчет выполняется по той же методике, что и предварительный, с помощью таблицы для гидравлического расчета (прил. 3). Результаты расчета приведены в табл. 4.1.
Из табл. 4.1 видно, что увеличение диаметра трубопроводов не потребовалось. В случае увеличения диаметра произойдет возрастание потерь тепла на этих участках. Поскольку увеличение теплопотерь невелико, что на циркуляционном расходе практически не сказывается, корректировку по теплопотерям не делаем.
Суммируя потери давления на участках (табл. 4.1), получаем общие потери давления в подающем трубопроводе от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки в режиме максимального водоразбора: Рпод = 45,44 кПа – это потеря давления, которая используется для расчета подающих трубопроводов.
4.3. Гидравлический расчет трубопроводов при циркуляционном расходе (водоразбор отсутствует)
В системе горячего водоснабжения с циркуляцией различают два основных вида гидравлических режимов: режим максимального водоразбора и режим циркуляции при полном отсутствии водоразбора. Первый режим относится к вечерним часам суток, и по нему был произведен гидравлический расчет подающих трубопроводов. По мере уменьшения водоразбора, вплоть до его прекращения, циркуляционный расход увеличивается до расчетного значения, характерного для ночного времени.
|
|
|
|
Расчет теплопотерь и циркуляционных расходов |
|
|
|
Таблица 4.2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Диаметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
Длина |
|
|
Температура, 0С |
|
Потери тепла, кДж/ч |
ΣQтп, |
|
Циркул. |
|||||||
участка, |
трубы, |
|
Воды, |
|
|
Воздуха, |
|
t |
Удельные, |
1-η |
|
На участ- |
|
расход, |
||
участка |
|
|
|
|
|
кДж/ч |
|
|||||||||
|
l, м |
dн, мм |
|
tпер |
|
|
t0 |
|
|
gi |
|
|
ке, gili |
|
|
Gц, л/с |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
5 |
|
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
|
11 |
1-2 |
1,5 |
0,0213 |
|
55 |
|
|
23 |
|
32 |
89,9 |
1 |
|
135,0 |
135,0 |
|
|
2-3 |
1,0 |
0,0213 |
|
55 |
|
|
23 |
|
32 |
89,9 |
1 |
|
89,9 |
224,9 |
|
|
3-4 |
2,0 |
0,0213 |
|
55 |
|
|
23 |
|
32 |
89,9 |
1 |
|
179,8 |
404,7 |
|
|
4-5 |
3 |
0,0268 |
|
55 |
|
|
23 |
|
32 |
113,1 |
1 |
|
339,3 |
744,0 |
|
|
5-6 |
3 |
0,0268 |
|
55 |
|
|
23 |
|
32 |
113,1 |
1 |
|
339,3 |
1083,3 |
|
|
6-7 |
3 |
0,0335 |
|
55 |
|
|
23 |
|
32 |
141,4 |
1 |
|
424,2 |
1507,5 |
|
|
7-8 |
3 |
0,0335 |
|
55 |
|
|
23 |
|
32 |
141,4 |
1 |
|
424,2 |
1931,7 |
|
|
полот. |
5,5 |
0,0268 |
|
55 |
|
|
23 |
|
32 |
113,1 |
1 |
|
622,0 |
|
|
|
8-9 |
4 |
0,0423 |
|
55 |
|
|
5 |
|
50 |
83,4 |
0,3 |
|
333,6 |
2265,3 |
|
|
Ст. 1 |
|
2265,3 |
+ 5,622 |
= |
|
2265,3 |
+ |
3110 |
= 5375,3 |
|
|
0,0356 |
||||
Ст. 2 |
|
1931,7 |
+ 83,402 |
+ |
|
5,622 |
= |
5208,5 |
|
|
10584,0 |
|
0,0702 |
|||
9-10 |
2 |
0,0423 |
|
55 |
|
|
5 |
|
50 |
83,4 |
0,3 |
|
166,8 |
10750,8 |
|
0,0712 |
10-12 |
Ст. 4 |
ст. 3 с |
|
подводками |
|
= 10750,8 |
|
|
|
|
|
|
21501,6 |
|
0,1424 |
|
10-11 |
6 |
0,048 |
|
55 |
|
5 |
|
50 |
95,0 |
0,3 |
|
570,0 |
22071,6 |
|
0,1463 |
|
8΄- 9΄ |
4 |
0,0268 |
|
55 |
|
|
5 |
|
50 |
53,0 |
0,3 |
|
212 |
212 |
|
|
9΄- 10΄ |
2 |
0,0268 |
|
55 |
|
|
5 |
|
50 |
53,0 |
0,3 |
|
106 |
318 |
|
|
10΄- 11΄ |
12 |
0,0335 |
|
55 |
|
|
5 |
|
50 |
66,3 |
0,3 |
|
795,6 |
1113,6 |
|
0,007 |
Qтп = ΣQп + ΣQц = 22071,6 + 1113,6 = 23185,2 кДж/ч
В этом режиме «чистой циркуляции» вода, пройдя водоразборные стояки, поступает в циркуляционные стояки и далее по распределительному циркуляционному трубопроводу возвращается в подогреватель. Таким образом, образуются циркуляционные кольца.
Гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов проводят по форме, приведенной в табл. 4.3. Диаметр циркуляционных трубопроводов принимают на 1-2 размера меньше соответствующего диаметра подающих трубопроводов.
Номер
участка
1
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
4-8
8-9
9-10
10-11
Таблица 4.3
Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов при циркуляционном расходе воды
Циркул. |
Длина |
Условн. |
Ско- |
Потери давления |
Коэф., |
При- |
|||
расход, |
участка, |
диаметр, |
рость. |
удельн., |
на учас., |
меча- |
|||
Gц, л/с |
l, м |
dy, мм |
W, м/с |
Rl, Па/м |
Р, Па |
Км |
ние |
||
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
|
|
Подающие трубопроводы |
|
|
|
|
|||
0,0356 |
3 |
20 |
0,14 |
34,0 |
112,2 |
0,1 |
кПа |
||
0,0356 |
3 |
20 |
0,14 |
34,0 |
112,2 |
0,1 |
|||
0,61 |
|||||||||
0,0356 |
3 |
25 |
0,14 |
34,0 |
112,2 |
0,1 |
|||
|
|
||||||||
0,0356 |
3 |
25 |
0,14 |
34,0 |
112,2 |
0,1 |
= |
||
0,0356 |
4 |
32 |
0,14 |
34,0 |
163,2 |
0,2 |
|||
|
ст.1п |
||||||||
0,0712 |
2 |
32 |
0,1 |
17,0 |
40,8 |
0,2 |
|
||
P |
|||||||||
0,1463 |
8 |
40 |
0,1 |
8,0 |
76,8 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
ΣΔРп |
= 729,6 Па = 0,73 кПа |
||||
|
|
Циркуляционные трубопроводы |
|
|
|
||||
0,0356 |
28 |
20 |
0,14 |
34 |
1428,0 |
0,5 |
= |
кПа |
|
0,0356 |
4 |
20 |
0,14 |
34 |
163,2 |
0,2 |
ст.1ц |
||
0,0712 |
2 |
20 |
0,2 |
87,0 |
208,8 |
0,2 |
P |
1,60 |
|
|
|
||||||||
0,1463 |
12 |
25 |
0,25 |
75,0 |
1080,0 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
ΣΔРц = 2880 Па = 2,9 кПа |
|
||||
Расчетаналогиченрасчетуподающихтрубопроводовипроизводитсяпоприл. 3. После выбора диаметра циркуляционных стояков и циркуляционных трубопроводов необходимо определить потери Qтц по формуле (4.5) (см. табл. 4.2) и скорректировать максимальный часовой расход тепла на горячее водо-
снабжение по формуле (3.8).
4.4. Увязка потерь давления в циркуляционных кольцах
Согласно СНиП [1], при гидравлическом расчете трубопроводов следует обеспечить увязку потерь напора в трубопроводах водоразборных и циркуляционных стояков с располагаемым перепадом давления в точках их присоединения к подающим циркуляционным трубопроводам, а также в подающих и циркуляционных трубопроводах от водонагревателя до наиболее удаленных водоразборных приборов каждого циркуляционного кольца (ветви). Неувязка
16
не должна превышать 10%. При этом потерю напора (давления) в наиболее удаленном циркуляционном узле (водоразборном и циркуляционном стояках) целесообразно принимать 20-40 кПа (0,2-0,4 кг/см2).
Врассматриваемомпримереуказаннаяпотерясоставляет(см. табл. 4.1 и4.3):
Pст.1 + Рц =39,22 +2,9 = 42,12кПа.
Потери давления в циркуляционном узле при циркуляционном расходе недолжны, какправило, превышать19,6 кПа(0,2 кг/см2), впримере(см. табл. 4.3):
Pп + Рц = 0,73 +2,9 =3,63кПа.
Увязка потерь давления производится подбором диаметра циркуляционных стояков или подбором на циркуляционных стояках диафрагм. Диаметр отверстия дроссельной диафрагмы определяется по формуле, мм:
dg = |
Gц |
, |
(4.6) |
|
|||
|
Pg |
|
|
где Gц – расход воды, проходящей по трубопроводу, л/с;
Pg – перепад давления, который необходимо погасить диафрагмой, Па. Проверим неувязку давления в циркуляционных узлах стояков 1-2, т.е.
в точках их присоединения к подающим и циркуляционным трубопроводам. Потери давления в наиболее удаленном циркуляционном узле стояка 1,
как видно из табл. 4.1 и 4.3, равны 42,12 кПа и лежат в пределах, рекомендованных [1] значений равных 20…40 кПа.
Это значение является одновременно располагаемым перепадом давления для циркуляционного узла стояка 2, который присоединяется к подающим и циркуляционным трубам в тех же точках 9 и 9', что и стояк J.
Расчет неувязки в циркуляционных узлах (кольцах) рекомендуется производить по форме табл. 4.4.
Таблица 4.4
Расчет циркуляционных узлов
|
Расход воды, л/с |
Длина |
Диам. |
Скор. |
Потери |
|
|||
Номер |
давления |
Приме- |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
участка |
G |
Gц |
G+Gц |
участка, |
услов., |
воды, |
удел., |
на уч., |
чание |
|
l, м |
dу, мм |
W, л/с |
R·Па/м |
Р, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Па |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стояк 2 |
|
|
|
|
|
|
Располагаемая разность давления Рст.2 = Рст.1 = 42,12 кПа |
|
|||||||
9 – ст.2 |
0,510 |
0,0356 |
0,546 |
2 |
32 |
0,5 |
230 |
0,552 |
Подводка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в подвале |
|
Ст |
. 2 из |
расчета |
ст. 1 (табл |
. 4.3 без |
учета |
участка 8-9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38,12 |
|
II ст. |
- |
0,0356 |
0,0356 |
2 |
20 |
0,14 |
34,0 |
0,08 |
|
2-9 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38,75 |
|
17
Неувязка 42,12 −38,75 100 =8,1% (непревышаетдопустимойвеличины).
42,12
Увязку давления можно произвести соответствующим подбором диаметра труб или увеличением циркуляционного расхода горячей воды через стояк. Согласно рекомендациям [1], циркуляционный расход не должен превышать требуемый, определяемый по теплопотерям более чем на 30%.
5.ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО ПУНКТА
5.1.Выбор схемы присоединения водоподогревательной установки
Схему присоединения водонагревателей горячего водоснабжения к тепловым сетям следует выбирать по [3] в зависимости от соотношения максимальных часовых расходов тепла на горячее водоснабжение Qнгв и на отопление Q0, т.е.:
ρ =Qн |
/ Q , |
(5.1) |
гв |
o |
|
а) при ρ = 0,2 – 1,0-- двухступенчатые схемы; б) при остальных соотношениях -- одноступенчатую параллельную.
В курсовой работе схема подключения подогревателей задается руководителем (параллельная, предвключенная, 2-ступенчатая последовательная, и 2-ступенчатаясмешанная) дляувеличениявариантоврасчетавучебныхцелях.
Максимальный (расчетный) расход тепла на отопление (кДж/ч) опреде-
ляют по формуле |
(5.2) |
Qo = q F, |
где F – жилая площадь дома, м2;
q – укрупненный показатель удельного расхода тепла, кДж/(м2·ч), принимается по табл. 5.1 ( q=586 кДж/(м2·ч));
Примечание. Промежуточные значения должны определяться по интерпо-
ляции.
5.2.Расчет водоподогревательной установки
5.2.1.Тепловой расчет
Задачей расчета является определение поверхности нагрева подогревателя и количества стандартных секций. Общий вид и габаритные размеры секций приведены в прил. 11.
Предварительно определяем следующие параметры.
1. Расход сетевой воды, протекающей через межтрубное пространство подогревателя II (верхней) ступени, по формуле (5), м3/ч:
II |
0,55 Qгвм 106 |
|
Gгв = |
с ρ(τIIII −τ20III ), |
(5.3) |
где τIIII - температура прямой сетевой воды в точке излома температурного графика, принимается равной 650С;
τ20III - тоже, обратнойсетевойводыпослесистемыотопления(определяетсяиз температурногографикавточкеизлома), можноприниматьравной41,70С;
18
ρ = 985 кг/м3 – плотность сетевой воды во II ступени подогревателя (определяется по средней температуре воды из прил. 13
τср. = 0,5(τIIII +τ20III )= 0,5(65 +41,7)=53,30.);
с= 4,19 кДж/(кг·К) – удельная теплоемкость воды.
Примечание. а) Параметры с индексом III относятся к расчетному режиму в точке излома температурного графика;
б) 106 – перевод гигаджоулей в килоджоули.
2. Расход сетевой воды на отопление, м3/ч:
G0 |
= |
Q 106 |
) . |
(5.4) |
|
ñ ρ(τII −τ20I |
|||||
|
|
0 |
|
|
|
3. Расчетный расход сетевой воды на ввод в тепловой пункт, м3/ч, равный также расходу через I (нижнюю) ступень подогревателя:
Gp =GгвI =GгвII +G0 .
Далее производим расчет первой и второй ступени подогревателя. Расчет подогревателя первой ступени.
4. Тепловая производительность ступени, ГДж/ч:
|
Q |
|
=Q м |
tnIII |
−tx |
, |
|
|
|
(5.5) |
||
|
|
tг |
−tx |
|
|
|
||||||
|
|
I |
|
гв |
|
|
|
|
|
|
||
где tпIII =τ20III −(5 ÷100 ) - температура водопроводной воды после I ступени. |
||||||||||||
5. |
Температура сетевой воды на выходе из ступени: |
|
||||||||||
|
|
|
|
τ2III =τ20III − |
|
QI |
106 |
. |
(5.7) |
|||
|
|
|
|
|
I |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
GãâI |
c ρ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6. |
Температурный напор в подогревателе: |
|
|
|||||||||
|
tI |
= |
|
tб − |
tм |
|
, |
|
(5.8) |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
2,3lg |
tб / tм |
|
|
|||||
где tб |
=τ2III −tx ; tм =τ20III −tnIII |
- большая и меньшая разность температур ме- |
||||||||||
жду греющей и нагреваемой средами. |
|
|
|
|
||||||||
7. |
Средние температуры сетевой и водопроводной воды: |
|
||||||||||
|
τIсс = 0,5(τ20III +τ2III );tIcp |
= 0,5(tx +tnIII ).. |
(5.9) |
|||||||||
8. Предварительно задаем скорость водопроводной воды внутри трубок
подогревателя в пределах 0,5 … 1,5 м/с и определяем площадь живого сечения трубок, м2:
fтр = |
Gч |
, |
(5.10) |
3600 W |
|||
|
трI |
|
|
по прил. 8 выбираем тип подогревателя.
9. Определяем действительное значение скорости, м/с, воды в трубках:
19
WтрI = |
Gч |
|
. |
|
3600 |
|
|
||
|
fтр |
|||
Скорость воды, м/с, сетевой воды в межтрубном пространстве:
WмтI = |
GгвI |
. |
||
3600 |
fмт |
|||
|
|
|||
10. Эквивалентный диаметр, м, межтрубного пространства:
D2 −n d 2 dэк = DB +n dн ,
B н
(5.11)
(5.12)
(5.13)
где DB, dн – соответственно внутренний диаметр корпуса подогревателя и наружный диаметр трубок, м;
n – число трубок.
11. Коэффициент теплоотдачи от сетевой воды к наружной поверхности трубок определяется по формуле, кДж/(м2·ч·К):
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
αI |
= c(1400 +18τ |
|
−0,035 τ2 |
) |
WмтI |
. |
(5.14) |
|
|
||||||
1 |
|
Icp |
Icp |
|
dэк0,2 |
|
|
12. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности трубок к водопроводной воде, кДж/(м2·ч·К):
αI |
= c(1400 +18t |
|
− 0,035 |
t 2 |
) |
Wт0,8D |
, |
(5.15) |
|
dв0,2 |
|||||||
2 |
|
Icp |
|
Icp |
|
|
|
где dв – внутренний диаметр трубок.
13. Коэффициент теплопередачи от сетевой к водопроводной воде:
KI = |
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
, |
(5.16) |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|||||
|
+ |
+ |
δтр |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
α1I |
α2I |
|
λтр |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
где β = 0,8-0,85 – коэффициент, учитывающий загрязнение трубок; δтр = 0,001 м – толщина стенки трубок;
λтр = 377,0 кДж/(м2·ч·К) – коэффициент теплопроводности латунных трубок.
Значения α находятся в пределах от 7000 до 30000 кДж/(м2·ч·К), а К – в пределах от 4000 до 8000 кДж/(м2·ч·К).
14. Необходимая поверхность, м2, нагрева подогревателя I ступени:
F = QI 106 . |
(5.17) |
I |
KI tI |
|
15. Количество секций подогревателя:
ZI = |
FI |
. |
(5.18) |
|
|||
|
f |
|
|
20
Расчет подогревателя второй ступени
Принимаем тот же тип подогревателя. Тепловая производительность ступени
QII = Qгвм −QI . |
(5.19) |
Расчет выполняется аналогично расчету I ступени.
5.2.2. Гидравлический расчет
Потери напора, кПа, нагреваемой воды в скоростных секционных водонагревателях следует определять по формуле:
P |
=9,8n m W 2 |
Z, |
(5.20) |
пу |
тр |
|
|
где n – безразмерный коэффициент, учитывающий увеличение потерь давления в водонагревателе за счет зарастания в процессе эксплуатации системы горячего водоснабжения, n = 4;
m – коэффициент гидравлического сопротивления одной секции скоростного водонагревателя, m = 0,75 при длине секции 4м, и m = 0,04 при длине секции 2 м;
Wтр – скорость движения воды в трубках водонагревателя без учета их зарастания, м/с;
Z – число секций водонагревателя.
Общие потери давления по водопроводной воде допускается принимать 39,2…58,8кПа. При больших значениях величин следует взять другой тип водонагревателя.
5.3. Подбор насосного оборудования
На основании гидравлического расчета трубопроводов и водонагревателей определяется требуемое давление Pтр, кПа, в сети холодного водопровода, обеспечивающее подачу расчетного расхода воды на необходимую высоту и нормальное давление и водоразборных приборов, по формуле:
Ρтр = ΔΡвод +ΔΡпу + Ρпод + Ρг + Ρсв , |
(5.21) |
где ΔΡпу - потери давления в водонагревательной установке, определяют по
формуле (5.21), кПа; ΔΡвод - потери давления в водомере, кПа;
ΔΡпод - потери давления в подающих трубопроводах сети горячего водо-
снабжения (по данным гидравлического расчета см. табл. 4.1), кПа; ΔΡг = 9,8 Ηг ( Ηг - геометрическая высота подъема воды, принимается
равной высоте здания, м), кПа; ΔΡсв - свободное давление за водоразборным краном, принимается 19,6-
35,0 кПа по [4].
Потери давления в водомере находят по формуле, кПа:
ΔΡ = S G2 |
, |
(5.22) |
вод |
|
|
где S – сопротивление водомера, кПа·с2/л2, принимается по прил. 11;