Исходные данные
Температура сетевой (греющей) воды на входе: =95 ;
Температура сетевой воды на выходе: =70 ;
Расход нагреваемой воды: =27 т/ч;
Температура нагреваемой воды на входе: =5 ;
Температура нагреваемой воды на выходе: =65 ;
Тепловой расчёт
Определение характерных расчётных температур:
средняя температура сетевой(греющей) воды:
+
средняя температура нагреваемой воды:
+ =
средняя температура стенки трубы:
Уравнение теплового баланса:
- -
откуда определяется расход греющей воды:
Здесь и -теплоёмкость нагреваемой и греющей воды при соответствующей средней температуре и -коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду.
Температурный напор:
Скорость движения сетевой воды во внутренней трубе принята Скорость движения нагреваемой воды в кольцевом зазоре рассчитывается, исходя из соотношений расходов и проходных сечений:
Проходные сечения для греющей воды и нагреваемой воды рассчитываются, исходя из геометрических характеристик теплообменника.
Геометрические характеристики теплообменника:
и -внутренний и наружный диаметры трубы для сетевой воды; и -внутренний и наружный диаметры внешней трубы.
Проходное сечение для греющей воды:
Диаметр эквивалентный:
Скорость движения нагреваемой воды принимаем
Проходное сечение для нагреваемой воды:
Внутренний диаметр внешней трубы:
Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке трубы:
Здесь -соответственно коэффициент теплопроводности, кинематическая вязкость и число Прандтля для сетевой воды, определяемые при
Расчётный коэффициент теплоотдачи со стороны греющей воды:
, где -поправочный коэффициент.
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к нагреваемой воде:
Здесь -соответственно коэффициент теплопроводности, кинематическая вязкость и число Прандтля для нагреваемой воды, определяемые при -эквивалентный диаметр.
Расчётный коэффициент теплоотдачи со стороны нагреваемой воды:
где -поправочный коэффициент.
Коэффициент теплопередачи:
Здесь -толщина стенки трубы; -коэффициент теплопроводности стали.
Поверхность нагрева одного теплообменника для нужд отопления:
Здесь Q-тепловая нагрузка аппарата:
Технические данные насосов
Исходя из полного расхода и потерь давления для системы отопления, был подобран насос Grundfos TP 100-310/2
Данные насоса:
Максимальная температура жидкости +140 ОС.
Данные гидравлики насоса (рабочая точка):
Расход 140 м3/ч;
Напор 26 м.в.ст;
Мощность на валу 15 кВт.
Для системы горячего водоснабжения со стороны потребителя был подобран насос Grundfos TP 32-200/2
Данные насоса:
Максимальная температура жидкости +130 ОС.
Данные гидравлики (рабочая точка):
Расход 10 м3/ч;
Напор 10 метра;
Потребительская мощность 1,1 кВт;
Для системы горячего водоснабжения и преодоления сопротивления теплообменников подобран насос Grundfos TP 80-240/2.
Данные насоса:
Максимальная температура жидкости +130 ОС.
Данные гидравлики (рабочая точка):
Расход 55 м3/ч;
Напор 22 метра;
Потребляемая мощность 5,5 кВт;