Гидравлика - 2 семестр / Водоводяные подогреватели(Курсовая)

Скоростные водоводяные подогреватели.

Для тепловых вводов, как правило, применяют скоростные водоводяные подогреватели с плотным трубным пучком и малой площадью межтрубного пространства (рис 1). Подогреватели выпускаются с длиной секций 2 и 4 метра. Корпус стальной, трубки латунные диаметром 16/14 миллиметров.

Рис.1. Трубчатый теплообменник

Подогреватели включаются в тепловую сеть по параллельной схеме (рис2).

Расчетная гидравлическая схема приведена на рисунке 3. В приведенной схеме – Q₁, Q₂, Q₃ ……Q_i тепловые нагрузки потребителей тепла, Квт ; l₁, l₂, l₃…….l_i – длины расчетных участков, м х 10.

Данные для расчетов принимаются из таблицы №1 и №2

Таблица №1

№	№	Q	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	0	3	4	1	5	3	9	8	1	3	4
1	1	8	6	5	4	3	2	4	2	7	1
2	2	1	8	5	9	4	3	3	4	2	5
3	3	7	5	8	3	5	4	6	2	4	1
4	4	3	4	3	4	5	6	2	3	3	5
5	5	1	2	3	4	5	6	7	8	9	5
6	6	3	3	4	4	5	5	6	6	3	3
7	7	2	3	3	4	5	6	5	7	8	6
8	8	3	4	5	6	7	8	5	7	5	2
9	9	2	8	7	6	5	4	3	5	6	3

Таблица №2

№	№	l	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	0	3	4	1	5	3	9	8	1	3	4
1	1	8	6	5	4	3	2	4	2	7	1
2	2	1	8	5	9	4	3	3	4	2	5
3	3	7	5	8	3	5	4	6	2	4	1
4	4	3	4	3	4	5	6	2	3	3	5
5	5	1	2	3	4	5	6	7	8	9	5
6	6	3	3	4	4	5	5	6	6	3	3
7	7	2	3	3	4	5	6	5	7	8	6
8	8	3	4	5	6	7	8	5	7	5	2
9	9	2	8	7	6	5	4	3	5	6	3

Рис. 3 Расчетная схема системы отопления

Тепловой расчет.

Исходные данные:

Расчетный расход тепла Q, Вт;

Температура греющей воды на входе в подогреватель T₁, С;

Температура греющей воды на выходе из подогревателя T₂, С;

Температура нагреваемой (холодной) воды на выходе из подогревателя t₁, С;

Температура нагреваемой воды, на входе в подогреватель t_2, С;

Внутренний диаметр корпуса подогревателя D_В, м;

Наружный и внутренний диаметры трубок d_в и d_в, м;

Число трубок в живом сечении подогревателя z;

Площадь, м², живого сечения трубок f_тр=0,785d²_вz;

Площадь, м² сечения межтрубного пространства f_мт=0,785();

Эквивалентный диаметр, м, межтрубного пространства

Нагреваемая вода проходит по трубкам, греющая – в межтрубном пространстве.

Порядок расчета:

1) Расход, т/ч, греющей воды

2) расход, т/ч нагреваемой воды

3) задавшись ориентировочно типом и номером подогревателя (приложение 1) с диаметром корпуса D_в находят:

скорость, м/с греющей воды в межтрубном пространстве

,

скорость, м/с нагреваемой воды в трубках

4) средняя температура, греющей воды Т=0,5 (Т₁+Т₂);

5) средняя температура, нагреваемой воды t=0,5(t₁+t₂);

6) коэффициент тепловосприятия, вт/(м² С), от греющей воды, проходящей в межтрубном пространстве, к стенкам трубок

7) коэффициент теплоотдачи, вт/(м²С) от стенок трубок к нагреваемой воде, проходящей по трубкам, вспомогательные величины принимают по номограмме (приложение 2)

8) коэффициент теплопередачи, вт/(м²С)

при латунных трубках диаметром 16/14 мм значение

9) среднелогарифмическая разность температур, С в подогревателе

значение находят по номограмме (приложение 3);

10) площадь, м² , поверхности нагрева подогревателя

где -коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение трубок (приложение 4);

11) активная длина, м, секций подогревателя

где d_ср=0,5(d_н-d_в);

12) число секций подогревателя при длине секций 4м

Гидравлический расчет.

Потери давления складываются из потерь давления в системе отопления и потерь давления в подогревателях, которые состоят из потерь на трение и потерь в местных сопротивлениях.

Потери давления определяются по выражению, Па,:

,

где -коэффициент трения (0.03); l-длина пути воды, м;

W-скорость движения воды, м/с; -плотность воды; d-эквивалентный диаметр, м;-сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Потери давления, Па, на одну секцию длиной 4 метра определяют по формулам:

а) в трубках

б) в межтрубном пространстве

,

где и - скорость движения воды соответственно в трубках и межтрубном пространстве.

Расчет подогревателей, включаемых в тепловую сеть по параллельной схеме, можно производить также по номограммам (Приложение 5).

Потери давления в системе отопления определяются как сумму потерь давления по расчетным участкам:

Приложения

ПРИЛОЖЕНЕ 3

Коэффициент тепло передачи