Розрахунок схеми підключення гарячого водопостачання

Розрахунок схеми підключення гарячого водопостачання

Зміст роботи

I. Вихідні дані. Схема підключення ГВП

II. Розрахунок поверхневого протитечійного теплообмінника (труба в трубі) для підігріву водопровідної води скидною водою

III. Розрахунок поверхневого пластинчатого теплообмінника I ступеня

IV. Розрахунок підігрівача 2-го ступеня

V. Розрахунок добового бака-акумулятора для системи ГВП

VI. Список використаної літератури

I.Вихідні дані до курсового проекту

Середньо добова потужність ГВП Q=136,416 кВт

Параметри води , що гріє: t/1=1500C, t//1=750C

Температура холодної мережної води - 10 °С

Температура гарячої води - 55 °С

Гідродинамічний опір теплообмінника по гріючому контуру

Схема підключення ГВП

II. Розрахунок поверхневого протитечійного теплообмінника (труба в трубі) для підігріву водопровідної води скидною водою

1.   Параметри скидної води на вході в теплообмінник:

. Параметри водопровідної води на виході з теплообмінника:

. Визначити витрату скидної води:

4.   Визначення витрат водопровідної води:

5.  
Складаємо тепловий баланс:

.     Визначаємо потужність теплообмінника попереднього нагріву:

. Визначаємо потужність підігрівачів I та II ступеню:

. Задаємося швидкістю скидної води: wск=1,5...2 (м/с)

; ρ=1000

9.   Знаходимо число Рейнольдса:

Re>104 - турболентний режим руху Pr=8,27

10. Знаходимо число Нусельта:

Nu=C*Reск0,8*Pr0,43=0.021*554000,8*8,270,43=324,754;

11.
Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі:

(Вт/м2 * 0С)

 (Вт/м2 * 0С) - коефіціент кінематичної в´язкості скидної води (tcер.=250С)

 (Вт/м2 * 0С)

12. Визначаємо коефіцієнт теплопередачі:

( Вт/м2 * 0С)

13. Визначаємо логарифмічний температурний напір:

0С

14. Визначаємо довжину теплообмінника:

(м)

(м)

III. Розрахунок поверхневого пластинчатого теплообмінника I ступеня

460С                   420С

Для I-го ступеня

420С                   290С

1.   Теплова потужність підігрівача першого ступеня:

QI=35,88(кВт)

2.   Загальна витрата гарячої води на перший ступінь:

(кг/с)

m1(I)=m1(II)+mтм=0,295+1,845=2,14 (кг/с)

V1(I)=3,6*m1(I)=3,6*2,14=7,704 (м3/год)

3.   Загальна витрата холодної води на першій ступені:

m2(I)=mв=0,81 (кг/с)

V2(I)=3,6*m2(I)=3,6*0,81=2,916 (м3/год)

Обираємо тип теплообмінника та розміри пластин. Попередньо приймаємо пластини типу РС 0,25. Визначаємо середньологарифмічний температурний напір:

∆tб=42-29=130С

∆tм=46-42=40С

∆tср=(∆tб-∆tм)/(ln∆tб/∆tм)=13-4/(ln(13/4)=7,640СДля теплообмінника РС 0,25 берем КТ=2000 (Вт*м2 0С)

Визначаємо площу поверхні теплообміну в апараті:

(м2)

Число пластин в апараті:

n=(F/F0)+2=(2,35/0,25)+2=11 (шт.)

Число каналів по яким рухається теплоносій:

N=n-1=11-1=10 (шт.)

Розрахунок по контуру гарячої води

Задаємо N1=5 (шт.)

<10 (м.вод.ст.)

Остаточно приймаємо N1=m1*X1=4*1=4 (шт.)

Розрахунок по контуру холодної води

Задаємо N2=5 (шт.)

<10 (м.вод.ст.)

Остаточно приймаємо N2=m2*X2=2*2=4 (шт.)

Остаточно приймаємо число пластин в апараті:

np=N1+N2-1=4+4-1=7 (шт.)

Перераховуємо коефіцієнт теплопередачі:

F= np*0,25=7*0,25=1,75 (м2)

KT=35,88*1000/(1,75*7,64)=2684 (Вт*м2 0С)

Отже маємо такий теплообмінник:

РС 0,25-2-1К

ТУ 26-01-655-87

Маса теплообмінника 475 т, розміри такі:

L=40, L1=140, L2=270, L3=395

Компоновка пластин теплообмінника:

Сх=4/(2+2)

IV. Розрахунок підігрівача 2-го ступеня

.     Теплова потужність підігрівача другого ступеня:

QII=35,88(кВт)

2.   Загальна витрата гарячої води на перший ступінь:

(кг/с)

V1(II)=3,6*m1(II)=3,6*0,295=1,06 (м3/год)

3.   Загальну витрату холодної води на другій ступені:

m2(II)=mв=0,81 (кг/с)

V2(II)=3,6*m2(II)=3,6*0,81=2,916 (м3/год)

Обираємо тип теплообмінника та розміри пластин. Попередньо приймаємо пластини типу РС 0,25.

Визначаємо середньологарифмічний температурний напір:

∆tб=75-55=200С

∆tм=46-42=40С

∆tср=(∆tб-∆tм)/(ln∆tб/∆tм)=20-4/(ln(20/4)=9,940С

Для теплообмінника РС 0,25 берем КТ=2000 (Вт*м2 0С)

Визначаємо площу поверхні теплообміну в апараті:

(м2)

Число пластин в апараті:

n=(F/F0)+2=(1,8/0,25)+2=9 (шт.)

Число каналів по яким рухається теплоносій:

N=n-1=9-1=8 (шт.)

Розрахунок по контуру гарячої води

Задаємо N1=4 (шт.)

Vmin,  додаток 3 [1]

<10 (м.вод.ст.)

Остаточно приймаємо N1=m1*X1=1*4=4 (шт.)

Розрахунок по контуру холодної води

Задаємо N2=4 (шт.)

<10 (м.вод.ст.)

Остаточно приймаємо N2=m2*X2=2*2=4 (шт.)

Остаточно приймаємо число пластин в апараті:

np=N1+N2-1=4+4-1=7 (шт.)

Перераховуємо коефіціент теплопередачі:

F= np*0,25=7*0,25=1,75 (м2)

KT=35,88*1000/(2,25*7,64)=2684 (Вт*м2 0С)

Отже маємо такий теплообмінник:

РС 0,25-2-1К

ТУ 26-01-655-87

Маса теплообмінника 475 т, розміри такі:

L=40, L1=140, L2=270, L3=395

Компоновка пластин теплообмінника:

Сх=4/(2+2)

V. Розрахунок добового бака-акумулятора для системи ГВП

Таблиця розрахунку інтегрального графіка

Розрахунок добового бака-акумулятора для системи ГВП

Найбільша різниця потужностей по графіку Q =884,4 (кВт)

Визначаємо об’єм бак -акумулятора:

V = 3,6Q/rc(tH - tв) = 3,6 ·884,4/4,2(55 - 10) =169 (м3)

VI. Список використаної літератури

теплообмінник гарячий водопостачання

1.  Малкін Є.С. Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Енергоефективні будівлі і споруди» Київ-2007р.

2.  Пластинчатые теплообменные апараты: Справочный каталог.-Х.: Прапор,1993г.