Файл: Система горячего водоснабжения.docx

(принимается 1)
При пластинах 0,3р:
(принимается 3)

3. 
   Общее живое сечение каналов в пакете теплообменника:
   

fгре = fнагр = mнаг· fk = 1 · 0,00245 = 0,00245 м2 (пластины 0,6р)fгре = fнагр = mнаг· fk = 3 · 0,0011 = 0,0033 м2 (пластины 0,3р)

4. 
   Фактическая скорость греющей воды:
   

Wгрефкт – фактическая скорость греющей воды, м/с; Gгре – расход греющей воды, кг/ч; fгре – общее живое сечение каналов в пакете по греющей воде, м2;ρ – плотность воды, кг/м3.Для рассчитываемого теплообменника:Gгре = 5796,4 кг/ч, как определено в запискиfгре = 0,00245 м2 для пластины 0,6рfгре = 0,0033 м2 для пластины 0,3р ρ = 1000 кг/м3Wгрефкт = 5796,4 : (3600 · 0,00245 · 1000) = 0,7 м/с (пластины 0,6р)Wгрефкт = 5796,4 : (3600 · 0,0033 · 1000) = 0,5 м/с (пластины 0,3р)5.Фактическая скорость нагреваемой воды:Wнагфкт – фактическая скорость нагреваемой воды, м/с; Gнаг – расход нагреваемой воды, кг/ч; fнаг – общее живое сечение каналов в пакете по нагреваемой воде, м2;ρ – плотность воды, кг/м3.Для рассчитываемого теплообменника:Gнаг = 4374 кг/ч, как определено в запискиfнаг = 0,00245 м2 для пластины 0,6р fнаг = 0,0033 м2 для пластины 0,3р ρ = 1000 кг/м3Wнагфкт = 4374 : (3600 · 0,00245 · 1000) = 0,5 м/с (пластины 0,6р)Wнагфкт = 4374 : (3600 · 0,0033 · 1000) = 0,4 м/с (пластины 0,3р)6. Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой воде:α1 = 1,16 · A · (23000 + 283 · tгреср – 0,63 · (tгреср)2) · (Wгрефкт)0,73 α1 – коэффициент теплоотдачи от греющей воды на стенку пластины, Вт/(м2·°С); A – коэффициент, зависящий от типа пластин; tгреср – средняя температура греющей воды, °С;Wгрефкт – фактическая скорость греющей воды, м/с.Для рассчитываемого теплообменника:A = 0,492 (пластины 0,6р)A = 0,368 (пластины 0,3р)Wгрефкт = 0,7 м/с (пластины 0,6р), Wгрефкт = 0,5 м/с (пластины 0,3р), tгреср = 50 °С, α1 = 15649 Вт/(м2·°С) (при пластинах 0,6р)α1 = 9156 Вт/(м2·°С) (при пластинах 0,3р)7. Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой воде:водоснабжение подогреватель гидравлический трубопроводα2 = 1,16 · A · (23000 + 283 · tнагср – 0,63 · (tнагср)2) · (Wнагфкт)0,73 α2 – коэффициент тепловосприятия нагреваемой воды от стенки пластины, Вт/(м2·°С); A – коэффициент, зависящий от типа пластин, принимаемый по Приложению 6; tнагср – средняя температура нагреваемой воды, °С;Wнагфкт – фактическая скорость нагреваемой воды, м/с.

---

Для рассчитываемого теплообменника:A = 0,492 (пластины 0,6р)A = 0,368 (пластины 0,3р)Wнагфкт = 0,5 м/с (пластины 0,6р), Wнагфкт = 0,4 м/с (пластины 0,3р), tнагср = 30 °С, α2 = 10640 Вт/(м2·°С) (при пластинах 0,6р)α2 = 6762 Вт/(м2·°С) (при пластинах 0,3р)8. Коэффициент теплопередачи теплообменника:k – коэффициент теплопередачи теплообменника, Вт/(м2·°С); β – коэффициент, учитывающий уменьшение теплопередачи из-за термического сопротивления накипи и загрязнений на пластине, в зависимости о качества воды принимается равным 0,7 ÷ 0,85;α1 – коэффициент теплоотдачи от греющей воды на стенку пластины, Вт/(м2·°С);α2 – коэффициент тепловосприятия нагреваемой воды от стенки пластины, Вт/(м2·°С);δпл- толщина пластины, м;λпл– коэффициент теплопроводности материала пластины, Вт/м·°С.Для рассчитываемого теплообменника:β = 0,8 α1 = 15649 Вт/(м2·°С) (при пластинах 0,6р)α2 = 10640 Вт/(м2·°С) (при пластинах 0,6р)α1 = 9156 Вт/(м2·°С) (при пластинах 0,3р)α2 = 6762 Вт/(м2·°С) (при пластинах 0,3р)σст = 0,001 м λст = 16 Вт/м·°С k = 3630 Вт/(м2·°С) (пластины 0,6р)k = 2503,1 Вт/(м2·°С) (пластины 0,3р)9. Требуемая площадь поверхности нагрева теплообменника:Fтр – требуемая площадь поверхности нагрева, м2; Qгв – максимальная тепловая нагрузка СГВ здания, Вт; k – коэффициент теплопередачи теплообменника, Вт/(м2·°С);Δtср – среднелогарифмический температурный напор теплообменника, °С.Δtср – среднелогарифмический температурный напор теплообменника, °С.τ1’ – температура греющей воды на входе в теплообменник, °С;τ3’ – температура греющей воды на выходе из теплообменника, °С;tx – температур нагреваемой воды на входе в теплообменник, °С;tг – температур нагреваемой воды на выходе из теплообменника, °С.Для расчета принимаем:τ1’ = 70 °С τ3’ = 30 °С tx = 5 °С tг = 60 °С = 16,3 °С = 4,6 м2 (пластины 0,6р) = 6,6 м2 (пластины 0,3р)10. Количество ходов в теплообменнике:

---

X = (Fтр + fпл) : (2 · m · fпл) Х – число ходов; Fтр – требуемая площадь поверхности нагрева, м2; fпл – площадь нагрева одной пластины, м2;m – число каналов.Для рассчитываемого теплообменника:При пластинах 0,6р:Fтр = 4,6 м2, как определено в записки;fпл = 0,6 м2;m = 1, как определено в запискиПри пластинах 0,3р:Fтр = 6,6 м2, как определено в записки;fпл = 0,3 м2;m = 3, как определено в запискиX = (4,6 + 0,6) : (2 · 1 · 0,6) = 4,3 ≈ 5 (для пластин 0,6р)X = (6,6 + 0,3) : (2 · 3 · 0,3) = 3,8 ≈ 4 (для пластин 0,3р)11. Действительная поверхность нагрева:F = (2 · m · X – 1) · fпл F = (2 · 1 · 5 – 1) · 0,6 = 5,4 м2 (при пластинах 0,6р)F = (2 · 3 · 4 – 1) · 0,3 = 6,9 м2 (при пластинах 0,3р)12.Количество пластин в теплообменнике:n = F : fпл n = 5,4 : 0,6 = 11 (пластин 0,6р)n = 6,9: 0,3 = 23 (пластина 0,3р)13. Потери давления в теплообменнике:pтер = φ · Б · (33 – 0,08 · tср) · (Wфкт) 1,75 · Х pтер – теряемое давление, кПа;φ – коэффициент, учитывающий образование накипи, для нагреваемой воды принимается равным 1,5 ÷ 2,0, а для греющей равным 1; Б – коэффициент, зависящий от типа пластины; tср – средняя температура воды, °С;Wфкт – фактическая скорость воды, м/с;Х – число ходов.В рассчитываемом теплообменнике для нагреваемой воды:Wнагфкт = 0,5 м/с (пластины 0,6р), Wнагфкт = 0,4 м/с (пластины 0,3р), Б = 3 (для пластин 0,6р) Б = 4,5 (для пластин 0,3р) φ = 1,5 tнагср = 30 °С Х = 5 (пластины 0,6р),Х = 4 (пластины 0,3р),pтер0,6р = 1,5·3·(33 – 0,08·30) · 0,5 1,75 · 5 = 204,7 кПаpтер0,3р = 1,5·4,5·(33 – 0,08·30) · 0,4 1,75 · 4 = 166,2 кПаДля греющей воды:Wгрефкт = 0,7 м/с (пластины 0,6р), Wгрефкт = 0,5 м/с (пластины 0,3р), Б = 3 (для пластин 0,6р) Б = 4,5 (для пластин 0,3р) φ = 1 tгрср = 50 °С Х = 5 (пластины 0,6р),Х=4 (пластины 0,3р),pтер0,6р = 1·3·(33 – 0,08·50) · 0,71,75 · 5 = 234,7 кПаpтер0,3р = 1·4,5·(33 – 0,08·50) · 0,51,75 ·4 = 153,3 кПаВ результате выбираем теплообменник типа 0,3р толщиной 0,8 мм, изготовленными из стали 12Х18Н10Т на консольной раме, с уплотнительными прокладками из теплостойкой резины марки 395. С компоновкой для аппарата 0,3р.

8 Расчет потерь давления в тепловом узле

Потери давления в тепловом узле складываются из потерь давления в подогревателе и сужающемся устройстве

---

Потери в сужающемся устройстве Нсч- потери давления в счетчике, принимаются по диаграмме 70МПа=7м; Нф- потери давления в фильтре, принимаются по диаграмме, 3м;Нl- потери давления по длине сужающегося устройства;Нк- потери давления на сжатии потока (конфузор),м;Нg- потери давления на расширении потока (диффузор),мПотери давления по длине сужающегося устройства определяются по формуле:Нl=λ∙L∙V2/2∙g∙dV- скорость теплоносителя, м/с;λ- коэффициент гидравлического сопротивления трению;L- длина сужающегося устройства, м;d- диаметр сужающегося устройства, мСкорость теплоносителя, м/с, определяется по формуле:V=Gч/SGч- количество теплоносителя, м3/чS- площадь поперечного сечения трубы, м2S=π∙d2/4=3,14∙0,022/4=0,314∙10-3 м2V=1,215∙10-3/0,314∙10-3=3,9 м/сλ=0,3146∙Re-0,25Re- число РейнольдсаЧисло Рейнольдса определяется по формуле:Re= V∙d/γγ=0,004 см2/с – кинематическая вязкость водыRe=3,9∙20/0,004=19500λ=0,3146∙19500-0,25=0,027Тогда Нl будут равны:Нl= 0,027∙0,5∙3,92/2∙10∙0,02=0,513 мПотери давления на сжатие потока:Нк=ςк∙V2/2∙gςк- коэффициент местного сопротивления, выбирается по номограмме для переходного конуса 12,50, ςк= 0,36Нк=0,36∙3,92/2∙10=0,27 мПотери давления на расширении потока:Нд=ςд∙V2/2∙gςк- коэффициент местного сопротивления, выбирается по номограмме для переходного конуса 12,50, ςд= 0,23Нд=0,23∙3,92/2∙10=0,17 мПодставляя все полученные значения в формулу потерь давления в сужающемся устройстве:Потери давления в тепловом узле:

9 Подбор циркуляционных насосов

Производительность циркуляционного насоса рассчитывается по формулеGцн=( Gс+ Gц)∙0,15+ GцGц- циркуляционный расход, кг/с;Gс- секундный расход, кг/сGцн=(1,259+0,149)∙0,15+0,149=0,36 кг/сПодбираем насос ЦВЦ 16,0-6,7, с подачей 0,8-25 кг/с, напором 7,7-4 м, мощностью электродвигателя 0,35-0,845 Вт и общим КПД 41 %.Устанавливается два нососа, один из которых резервный.

Список используемых источников

1. 
   Мансуров Р.Ш., Гребнев Д.В. Система горячего водоснабжения жилого дома. Методические указания по написанию курсовых работ. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2006.
   
2. 
   СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий.
   
3. 
   СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов.
   
4. 
   Козин В.Е. Теплоснабжение. Учебное пособие для студентов вузов.- М.: Высшя школа, 1980.-408 с.
   
5. 
   Хрусталев Б.М. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование.- М.: АСВ, 2008.- 784с.
   

---