2018-03-09
188
При централизованном снабжении горячей водой применяются открытые и закрытые системы. В открытой системе в ИТП происходит смешение холодной воды с горячей от источника тепла. По закрытой − нагрев холодной воды осуществляется в водонагревателе перегретой водой из тепловой сети без смешения нагреваемой и греющей воды. Нагрев воды происходит при встречном движении теплоносителя (в межтрубном пространстве) и нагреваемой воды (по трубкам или каналам) с теплопередачей через стенки последних [2].
В соответствии с [13], в тепловых пунктах следует применять водяные горизонтальные секционные кожухотрубные (ВГСКТ) или пластинчатые водонагреватели.
В качестве водонагревателей ВГСКТ рекомендуется применять водо-водяные подогреватели по ГОСТ 27590, состоящие из секций кожухотрубного типа с блоком опорных перегородок для теплоносителя давлением до 1,6 мПа и температурой до 150оС.
В качестве пластинчатых применяются водоподогреватели по ГОСТ 15518. В настоящее время они не являются лучшими подогревателями. Они громоздки и менее эффективны по сравнению с конструкциями таких фирм, как Альфа-Лаваль, СВЕП, АРV, Цететерм и др. Но зарубежные фирмы не раскрывают методики подбора водонагревателей, поэтому их можно подобрать только ориентировочно. Табличные данные по таким водонагревателям приводятся в [13].
|
|
|
Для водо-водяных подогревателей принимают противоточную схему потоков теплоносителя. Для кожухотрубных водоподогревателей греющая вода из тепловой сети должна поступать в межтрубное пространство, нагреваемая вода − в трубки. Для пластинчатых теплообменников греющая вода должна проходить между пластинами и обязательно вдоль первой и последней пластинами. Кожухотрубные водоподогреватели должны применяться с латунными трубками, для пластинчатых теплообменников − пластины из нержавеющей стали по ГОСТ 15518.
В настоящих указаниях приводится методика расчета кожухотрубных водоподогревателей. Методика подбора отечественных пластинчатых водонагревателей приводится в [13] и может использоваться в дипломном проектировании.
Расчетную тепловую производительность водоподогревателей с учетом потерь теплоты подающими и циркуляционными трубопроводами 
, кВт, следует определять (при отсутствии баков-аккумуляторов воды у потребителей) по максимально-тепловым потокам на горячее водоснабжение.
Расчет кожухотрубного водоподогревателя производится в следующем порядке:
1. Предварительно вычисляют по формуле (3.6) величину максимального теплового потока (Вт) с учетом теплопотерь подающими и циркуляционными трубопроводами.
|
|
|
2. Рассчитывают поверхность нагрева водоподогревателей (в летнем и зимнем режиме) по формуле
,
где µ − коэффициент, учитывающий снижение теплопередачи в связи с зарастанием труб, равен 0,7; К − коэффициент теплопередачи нагревательной поверхности, Вт/(м2.оС), принимают для латунных трубок по приложению 3 или рассчитывают по [13, прил. 7]; ∆tср − расчетная разность температур теплоносителя и нагреваемой воды (температурный напор водоподогревателя) определяют по формуле
. (3.10)
где tс − температура нагреваемой воды на входе в водонагреватель принимается равной 5о С, если отсутствуют эксплуатационные данные; th − температура нагретой воды на выходе из водоподогревателя, принимается равной 60оС; tн − температура греющей воды на входе в водонагреватель, принимается равной температуре в подающем трубопроводе тепловой сети на вводе в тепловой пункт; tк − температура греющей воды на выходе из водоподогревателя.
Температурный напор водоподогревателя определяют в двух режимах: зимнем и летнем по одной и той же формуле (3.10), применяя разные значения температур.
В зимнем режиме значения tн и tк выбирают в соответствии с заданием (по номеру плана этажа) по вариантам:
Вариант 1: tн =150оС, tк =70оС,
Вариант 2: tн =140оС, tк =70оС,
Вариант 3: tн =130оС, tк =70оС,
Вариант 4: tн =120оС, tк =70оС,
Вариант 5: tн =110оС, tк =60оС,
Вариант 6: tн =150оС, tк =80оС,
Вариант 7: tн =140оС, tк =80оС,
Вариант 8: tн =130оС, tк =80оС,
Вариант 9: tн = 120оС,tк =60оС,
Вариант 10: tн =110оС, tк = 60оС
В летнем режиме параметры теплоносителя и нагреваемой воды имеют значения: tн = 70оС, tк = 30оС, tс = 10оС, th = 60оС.
Для подбора водоподогревателя температуру теплоносителя следует принимать по летнему режиму работы теплосети и определяющей считать площадь нагрева водоподогревателя в летнем режиме.
3. В зимнем и летнем режиме вычисляют расход греющей и нагреваемой воды, м3/ч
, 
.
4. Задаются оптимальной скоростью движения нагреваемой воды по трубкам Vтр, равной 1 м/с.
5. Определяют площадь поперечного сечения трубок водоподогревателя, 
, м
, (3.11)
где 
− расход нагреваемой воды, м3/ч, определенный по формуле (3.9) с учетом потерь теплоты.
6. По полученным значениям F (в летнем и зимнем режиме) и fтр в соответствии с приложением 4 или по [13], выбирают тип водоподогревателя со следующими характеристиками: fтр, Dн, fмтр, dэкв, fсек, dнар/dвн. Следует учитывать, что летом будет работать большее количество секций.
7. Находят скорость воды в трубках (фактическую) по формуле (3.11), подставляя в нее значение fтр, найденное по таблице.
8. По наибольшей площади F (летний режим) и площади одной секции fсек, определяют число секций водоподогревателя
.
9. Определяют потери давления в водоподогревателе Р, кПа
Для нагреваемой воды, проходящей в гладкихтрубках:
· при длине секции 4 м
n, (3.12)
где qh,cir − максимально-секундный расход воды, л/с, найденный по формуле (3.4); ρ − плотность воды принимают равной 1000 кг/м3.
· при длине секции 2 м
n, (3.13)
где φ − коэффициент, учитывающий накипеобразование, принимается по опытным данным, при их отсутствии − следует принимать φ = 2...3.
Для нагреваемой воды, проходящей в профилированных трубках, в формулах (3.12) и (3.12) вводится повышающий коэффициент 3.
Потери давления в водоподогревателе необходимы для нахождения требуемого напора в сети горячего водоснабжения (формула 3.8), куда подставляется значение Нвн, м.
КАНАЛИЗАЦИЯ
