Водонагреватели устанавливаются в закрытых схемах теплоснабжения. В этих схемах водонагреватель играет роль котла. В зависимости от вида первичного теплоносителя водонагреватели разделяются на пароводяные и водо-водяные. В системах отопления традиционно применяются скоростные водо-водяные горизонтальные секционные кожухотрубные водонагреватели, схема сборки которых приведена на рис. 3.8. По конструкции теплообменник представляет собой пучок трубок в трубе-кожухе. В теплообменных трубках движется первичный теплоноситель – вода из тепловой сети, а в межтрубном пространстве – вторичный теплоноситель – нагреваемая вода из системы отопления.
Промышленность выпускает водонагреватели разных типов, отличающихся в основном поверхностью нагрева. Наружный диаметр корпуса их составляет от 57 до 325 мм, в корпусе одной секции располагается от 4 до 151 трубки. Устанавливается водонагреватель при теплоснабжении отдельных зданий в подвале или техническом этаже.
Выбор водонагревателя производится в следующем порядке.
По рекомендуемой скорости движения нагреваемой воды Vр = 1 м/с определяют рекомендуемую площадь сечения трубок нагревателя, м2,
, (3.12)
Рис. 3.8. Схема скоростного пятисекционного водонагревателя: 1 – из системы отопления здания; 2 – в систему отопления здания; 3 – подача теплоносителя из внешней тепловой сети; 4 – возврат отработанного теплоносителя во внешнюю тепловую сеть; 5 – теплообменные трубки
где G – расход воды в системе отопления, кг/ч; r » 1000 кг/м3 – плотность воды.
По табл. 3.5 подбирается марка водонагревателя с близким значением площади трубок. Для выбранной марки по табл. 3.5 для одной секции водонагревателя находятся площадь нагрева f, площадь сечения трубок fтр.факт.
Определяется фактическая скорость нагреваемой воды, м/с,
По табл. 3.6 определяется коэффициент теплопередачи k, соответствующий фактической скорости нагреваемой воды V и рекомендуемой скорости движения греющей воды 1,0–1,5 м/с.
Рассчитывают необходимую площадь поверхности нагрева водонагревателя, м2,
, (3.14)
где Q – расчетный поток теплоты для отопления здания, Вт, определяемый по формуле (2.1); k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2×°С); Dt – средний температурный напор между греющей и нагреваемой водой, °С.
Для определения Dt сначала подсчитывают разности температур между греющей и нагреваемой водой на противоположных концах нагревателя при работе с противотоком
Δt = T1 – tг; Δ2 = Т2 – t0, (3.15)
где Т1, Т2 – температуры греющей и обратной воды в теплосети; tг, tо – то же горячей и охлажденной воды в системе отопления.
Большей из этих разностей присваивают индекс «б», меньшей – «м» и определяют средний температурный напор
. (3.16)
Число секций водонагревателя
, (3.17)
где f – поверхность нагрева одной секции.
Скорость движения воды в водонагревателе во избежание шума не должна превышать 1,5 м/с, если это условие не соблюдается, секции подогревателя соединяют параллельно. Характеристики некоторых нагревателей приведены в табл. 3.5.
В последние годы широкое применение находят пластинчатые водоподогреватели, в которых пластины попарно сварены по контуру, образуя блок (рис. 3.9). Между двумя сваренными пластинами имеется закрытый (сварной) канал для теплофикационной греющей воды. С внешней стороны спаренные пластины омываются нагреваемой водой.
Исходные данные: здание и систему отопления принять с характеристиками в соответствии с примерами 1, 2 и 3. Параметры теплоносителя в тепловой сети Т1= 150 °С, Т2= 70 °С, в сети отопления tг = 85 °С,
tо = 60 °С (такие параметры рекомендуются при применении водо-водяных теплообменников).
Решение. Расчетный поток теплоты для отопления здания составляет 53800 Вт, расход теплоносителя в системе отопления –1406 кг/ч:
м2.
По табл. 3.5 выбран водонагреватель марки № 1 с площадью живого сечения трубок 0,00062 м2.
По формуле (3.13) определяется фактическая скорость нагреваемой воды:
м/с.
По табл. 3.6 определяется коэффициент теплопередачи k = 1500 Вт/м2·°С.
Определяется средний температурный напор:
Δt1 = 150 – 85 = 65 °C;
Δt2 = 70 – 60 = 10 °C;
°С.
По формуле (3.14) определяется необходимая поверхность нагрева
м2.
При полученной поверхности нагрева водонагревателя по формуле (3.17) подсчитывается необходимое число секций нагревателя
На этом сайте используются файлы cookie, без них невозможна нормальная работа сайта. Нажмите принять кнопку ниже , чтобы согласиться с работой cookie иначе покиньте сайт.
, (3.12)
. (3.13)
, (3.14)
. (3.16)
, (3.17)
м2.
м/с.
°С.
м2.
.
Что бы оставить комментарий войдите
Комментарии (0)