Вариант 8

Вариант 8

Диаметр сопла подбираем по номограмме [1] рис.8.13. при , Sсо=0,28 ГПа*с2м6; Uрас=1,85; элеватор № 5:dс =15,7 ммНапор необходимый для работы элеватора определяется по формуле:Hэ=1,4∆Hсо(1+U)2где: ∆Hсо – потери напора в системе отопления, м. вод. ст.,∆Hсо=∆Pсоγгде: - удельный вес воды, = 10000 H/м3 тогда:∆Hсо=7*10310*103=0,7 м.вод.ст. Тогда:Hэ=1,4*0,7(1+1,85)2=8 м.вод.ст.Располагаемый напор на вводе в тепловой пункт в соответствии с требованиями [4] должен быть не менее 15 м.вод.ст.II. Расчёт водоподогревателя:Расчётный режим - максимальная нагрузка на ГВС, -точка излома графика регулированияQТАр=Qhmax=2,2Qhmгде: Qhm=105 кВт, в соответствии с заданиемтогда:QТАр=2,2*105=231 кВтРасчетные температурные перепады: - в системе отопления:- в тепловой сети:-температурный напор в нагревательных приборах системы отопления:где - температура воздуха в отапливаемых помещенияхЗависимости для построения температурных графиков регулирования:По приведенным зависимостям определяю значения , , , при tн отличных от расчетного t0 = -330C на всем диапазоне отопительного периода. Интервал изменения температур принимаю равным 50 С, за исключением последнего (0 ÷ 8 0 С).Пример расчета для tн = - 300 С:Аналогично определены значения вышеприведенных величин при других значениях температуры наружного воздуха. Результаты сведены в таблицу 2:tнtн-3317095135-100,5552,366,188,2-300,9467,891,3129-50,4547,859,177,2-250,8464,385,1118,900,3542,951,765,8-200,74560,479,0310980,234,839,847,8-150,6556,672,8100Таблица 2.График центрально качественного регулирования представлен на рис.3.По графику (рис. 3) определяем относительный тепловой поток в точке излома графикаQои=18-tни18+33=18+218+33=0,392По полученному значению находим температуру наружного воздуха на изломе:tни=51Qои-18=51*0,392-18=1,99 0СОпределяем расходы сред в расчётном режиме:Gгр=Qтарс(τ1и-τ2ти)=231*1034190(70-30)=1,38 м3/с – расход греющей средыGнаг=Qтарсth-tс=231*1034190(60-5)=1,002 м3/с – расход нагреваемой среды2. Площадь поверхности нагрева:F=Qтарk∆tсргде: k – коэффициент теплопередачи, определяется по формуле:k=11α1+1α2где: α1;α2 - коэффициенты теплоотдачи между греющим нагреваемым теплоносителями и стенкой, Вт/(м2К)α1=1630+21t1-0,041t12wмт0,8/dэ0,2α2=1630+21t2-0,041t22wтр0,8/dв0,2где: t1;t2 - средние температуры греющей и нагреваемой средыt1=t1гр+t2гр2=70+302=50 0Сt2=t1наг+t2наг2=60+52=32,5 0С;Wмт – скорость движения в межтрубном пространстве, принимаем 1 м/с, тогда:площадь сечения трубок и межтрубного пространства определяются как:fмт=Gгрwмтρ=1,381*988,1=0,0014=1,4*10-3 м2,Принимаем секционный водо-водяной подогреватель с длиной секции 4 м( по ГОСТ 27590-88* ) номером 02 с площадью сечения межтрубного пространства 1,16*10-3(ближайший меньший требуемый по расчёту)ρгр - плотность греющей среды 988,1кг/м3, при t1=500С ;ρнаг - плотность греющей среды 994кг/м3, при t2=32,50СКонструктивные характеристики принятого номера подогревателя:Диаметр корпуса - = 57/50 мм/ммДиаметр трубок - = 16/14 мм/ммЧисло трубок в одной секции – п = 4Шаг трубок – 21 ммПоверхность нагрева одной секции – Fод = 0,75 м2Площадь сечения трубок - Площадь сечения межтрубного пространства - Отношение площадей сечений - /= 1,87Эквивалентный диаметр межтрубного пространства – dЭ = 13 ммСопротивление трубок - Сопротивление межтрубного пространства - Масса одной секции – 45,2 кгОпределяем фактические скорости:Принимаем диаметр трубок dв = 14 мм и эквивалентный диаметр межтрубного пространства dэ=13 мм;Тогда:α1=1630+21*50-0,041*5021,20,8/0,0130,2=7108,1 Вт/(м2*К)α2=1630+21*32,5-0,041*32,521,6250,8/0,0140,2=7858 Вт/(м2*К)Тогда:k=117108,1+17858=3732,1 Вт/(м2*К) ∆tср - среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой, оС:∆tср=∆tб-∆tмln∆tб∆tмгде: ∆tм = t1г-t1нгде: t1г=τ1и=70 оС;t1н=th=60 оСТогда:∆tм = 70-60=10 оС;∆tб = t2г-t2нгде: t2г=τ2ти=30 оС;t2н=tс=5 оСТогда:∆tб = 30-5=25 оСТогда:∆tср=25-10ln2510=16,4 оСТогда:F=231*1033732,1*16,4=3,77 м2Определяем количество секций:N=FFод=3,770,75=5,03-принимаем 6 секцийГидравлический расчёт:Потери давления в трубном пространстве:∆Hтр=Sтр*Vнаг2*nПотери давления в межтрубном пространстве:∆Hмт=Sмт*Vгр2*nгде: Vнаг – объём расход нагреваемой среды;Vнаг=Gнагρнаг=1,002994=0,001008м3/сVгр – объёмный расход греющей среды;Vгр=Gгрρгр=1,38988,1=0,0014м3/сТогда:∆Hтр=1380*103*0,0010082*6=8,28 м.вод.ст.∆Hмт=820*103*0,00142*6=9,64 м.вод.ст.Обоснования к построению пьезометрического графика.На пьезометрический график в определённом масштабе наносят:1. профиль местности по оси трассы тепловой сети( основная магистраль и характерные ответвления)2. высоты зданий присоединяемых к тепловой сети по зависимой схеме, а так же напорные линии3. линию статического напора4. линию вскипания5. линию динамического напора для подающего трубопровода тепловой сети6. линию динамического напора для обратного трубопровода тепловой сети ( и характерных ответвлений)Под пьезометрическим графиком помещают ситуационный план ( схему) тепловой сети и таблицу с отметками поверхности земли в характерных точках тепловой сети и напорами в этих точках. При разработке пьезометрического графика(построения) руководствуются следующими требованиями, вытекающими из условия обеспечения надёжности работы системы теплоснабжения. 1. Давление (напор) в любой точке системы не должно превышать допустимых пределов, установленных для оборудования источника тепла, тепловой сети и установок, потребляющих тепло. Допустимое избыточное (сверх атмосферное) давление в стальных трубопроводах и арматуре зависит от применяемого сортамента и в большинстве случаев составляет 1,6 - 2,0 Мпа.2. Давление (напор) во всех элементах системы теплоснабжения должно быть избыточным (выше атмосферного) для предупреждения кавитации насосов ( сетевых, подпиточных, смесительных и тд) и защиты системы от подсоса воздуха. Минимальная величина избыточного давления (напора) должна быть равна 0,05 Мпа (5 м. вод. Ст).3. Давление ( напор) во всех элементах системы теплоснабжения, где может находиться вода с температурой выше 100 оС, должно быть достаточным, что бы предотвратить вскипание этой перегретой воды при гидродинамическом режиме, т. е. в тот момент когда вода движется (циркулирует) в системе. Его величина определяется упругостью насыщенного пара при температуре насыщения. Пьезометрический график разрабатывается для статического и динамического режимов работы системы. При разработке пьезометрического графика для гидродинамического режима используют данные (результаты) гидравлического расчёта. Методика построения пьезометрического графика, базируется на исходных данных результатов гидравлического расчёта из выше приведённого примера.4. Используя результаты гидравлического расчёта и двигаясь от коллекторов котельной, строим фактический пьезометрический график, который, собственно, изображён на рисунке Нн - напор на нагнетательной стороне сетевого насоса ( может быть замерен по манометру, установленному на нагнетательном патрубке насоса)Нв - напор на всасывающей стороне сетевого насоса ( по манометру во всасывающем патрубке насоса) Если пренебречь потерями напора на участке от обратного коллектора до всасывающего патрубка насоса, то можно считать напор на всасывающей стороне сетевого насоса равным напору на обратном коллекторе котельной Нв = Нок. Нсн = Нн - Нв - напор, развиваемый сетевым насосом. Этот напор полностью расходуется на преодоление тех сопротивлений, которые встречаются воде при её циркуляции в замкнутом контуре. Поэтому, с другой стороны напор сетевого насоса должен быть равен суммарным потерям напора в системе, т. е.ΔНк -потеря насоса в котельной на участке от насоса до подающего коллектора;ΔНП -пот. напора в подающем трубопроводе расч. магистрали от подающего коллектора до ввода в здание (зону);ΔНо -то же в обратном трубопроводе;ΔНв.в -располагаемый напор на вводе в здание, обеспечивающий нормальную работу тепло-потребляющих установок, обслуживающих данное здание.Выбор основного сетевого оборудования котельной.В системах централизованного теплоснабжения широко используются центробежные насосы, которые в зависимости от места положения и схемы включения выполняют роль: - сетевых, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя (воды) в системе;- подпиточных, обеспечивающих поддержание избыточного напора на всасе, работающих, сетевых насосов и статического напора в системе при выключении последних;- подкачивающих, обеспечивающих повышение (снижение) напора в подающем (обратном) трубопроводах тепловой сети;- смесительных, обеспечивающих частичную рециркуляцию теплоносителя в ответвлениях от тепловой сети, обслуживающих отдельные зоны.Работа центробежного насоса характеризуется следующими параметрами:- развиваемым напором, Нн, м. вод. ст;- подачей (производительностью) V, м3/с;- потребляемой мощностью N, Ватт;- КПД , %;Основными параметрами, по которым осуществляется подбор насосов, являются напор и подача насоса.Определение параметров и подбор сетевых насосов.Напор сетевого насоса (насосов) должен быть равен суммарным потерям напора в системе при расчётном расходе теплоносителя и определяется по формуле: ΔНк -потеря напора в котельной на участке от насоса до подающего коллектора;ΔНП -пот. напора в подающем тр-де расч. магистрали от подающего коллектора ΔНо -то же в обратном трубопроводе;ΔНв.