Расчет и подбор калорифера

Исходными данными для подбора калориферов являются расход нагреваемого воздуха G, кг/ч, температура воздуха на входе в калорифер t₁, °С, и на выходе из него t₂, °С, а также температура воды на входе в калорифер Т₁, °С, и на выходе из него Т₂, °С. Целью подбора калориферов является определение их количества и типоразмера в установке, аэродинамического и гидравлического сопротивлений. К установке рекомендуются калориферы КВС-П, КВБ-П, КСк-3, КСк-4 [14] и ВНВ.243. В данных методических указаниях приведены необходимые данные для калориферов ВНВ.243 фирмы ВЕЗА (Рис.10.1 и табл.10.1).

Подбор установки осуществляется в следующем порядке.

1.Определяется расход теплоты на нагрев воздуха, Вт:

(10.1)

где - массовая теплоемкость воздуха, принимаемая равной 1,005 кДж/(кг·К).

2. Ориентировочная массовая скорость движения воздуха через калорифер, принимается из диапазона .

3. В соответствии с принятым значением массовой скорости определяется ориентировочная площадь живого сечения калорифера для прохода воздуха, м²:

(10.2)

Рис. 10.1 Габаритные и присоединительные размеры калориферов ВНВ

4.Принимается тип и номер калорифера. Для принятого типоразмера калорифера по справочной литературе [14] выбираются следующие параметры:

- площадь поверхности нагрева, F_н, м²

- площадь живого сечения по воздуху, f_ж,с., м²

-площадь живого сечения по теплоносителю, f_тр, м²

Для калориферов ВНВ технические характеристики приведены в таблицах 10.2;10.3;10.4 и 10.5.

5.Рассчитывается число калориферов, установленных параллельно по воздуху:

(10.3)

Таблица 10.1

Габаритные и присоединительные размеры калориферов ВНВ

6.Определяется действительная массовая скорость воздуха через калорифер, :

(10.4)

7. Определяется количество теплоносителя, проходящего через калориферную установку, кг/ч:

(10.5)

где _w- теплоемкость воды, принимаемая 4,19 кДж/(кг·К).

8. Выбирается способ обвязки калориферов по теплоносителю в калориферной установке и рассчитывается скорость движения теплоносителя в трубках калорифера, м/с:

(10.6)

где ρ_w- плотность воды, принимаемая 1000 кг/м³;

n – число калориферов, установленных параллельно по воде.

Таблица 10.2

Технические данные калориферов ВНВ с одним рядом трубок

Примечание. На Рис. 10.1 Н = 55 м_, В = 55 мм.

Таблица 10.3

Технические данные калориферов ВНВ с двумя рядами трубок

Примечание. На Рис. 10.1 Н = 55 м, В = 55 мм.

Таблица 10.4

Технические данные калориферов ВНВ с тремя рядами трубок

Примечание. На Рис. 10.1 Н = 80 мм_,, В = 75 мм.

Таблица 10.5

Технические данные калориферов ВНВ с четырьмя рядами трубок

Примечание. На Рис. 10.1 Н = 110 м, В = 100 мм.

9. Определяется коэффициент теплопередачи калориферов, Вт/(м^2.К):

Для КВС-п (10.7)

для КВБ-п

(10.8)

для КСК-3 (10.9)

для КСК -4

(10.10)

для ВНВ 243 (10.11)

где а - эмпирический коэффициент (см. табл. 10.6).

Таблица 10.6

Значения расчетных коэффициентов для калориферов ВНВ

10.Определяется требуемая поверхность нагрева калориферной установки, м²:

(10.12)

11. Определяется запас площади поверхности нагрева:

(10.13)

12. По табл. 4.38 [14] и по формулам, соответствующим определенному типу калорифера, определяется аэродинамическое сопротивление калорифера по воздуху, Па, и сопротивление при проходе воды через установку [14].