Горячего водоснабжения

Для подогрева воды на нужды отопления и горячего водоснабжения применяются кожухотрубные теплообменники, в которых греющим теплоносителем является влажный насыщенный пар давлением 0,5 МПа (точка Б).

Исходными данными для расчёта водоподогревателей являются максимальный часовой расход горячей воды V^max_гв = 80,14 м³/час и максимальный расход теплоты на отопительные нужды для самой холодной пятидневки года Q^*от = 31,12 ГДж/смену, а также температуры холодной t_хв = 10⁰С и горячей t_гв = 70 ⁰С воды в системе отопления, прямой t_пр = 132 ⁰С и обратной t_обр = 60 ⁰С воды в системе отопления и температуры конденсата после водоподогревателей t_к = 95⁰С (точка Ж) и t_к = 100⁰С (точка З). Коэффициенты теплопередачи К можно принять равными 1,6…2,0 кВт/м³К, принимаем 2,0 кВт/м³К.

Тепловая мощность системы горячего водоснабжения:

Q_гв = V^max_гв×с×r (t_гв – t_хв)/3600, кВт

Q_гв = 80,14*4,19*1000(70 – 10)/3600 = 5596,44 кВт

где с – теплоёмкость воды = 4,19 кДж/кг×К

ρ – плотность воды = 1000 кг/м³

t_гв – температура горячей воды = 70⁰С

t_хв – температура холодной воды = 10⁰С

Тепловая мощность системы отопления:

Q_от =1/8(Q^*_от × 10⁶) / 1/3600, кВт

Q_от = 0,125(31,12*10⁶)/2,778 = 1400,287 кВт

Требуемая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей системы горячего водоснабжения определяется по формуле:

F_гв = Q_гв /(К × Δt_ср), м²

где Δtср – средняя разность температур между паром и нагреваемой водой, ^оС

Средняя разность температур определяется на основании температурного графика водоподогревателя.

t_н = 151,8⁰С (точка Б)

t_гв = 70^оС

t_к = 100^оС (точка З) – температура конденсата.

t_хв = 10 ^оС

Δtб = 151,8 – 70 = 81,8 ^оС

Δtм =100 – 10 = 90ºC

Δtб /Δtм = 81,8 / 90 = 0,91 < 1.7, следовательно

Δtср = (Δtб + Δtм)/2= (81,8+90)/2 = 85,9 ºC

F_гв = 5596,44/(2,0 * 85,9) = 35,58 м²

Требуемая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей системы отопления определяется по формуле:

F_от = Q_от /(К × Δt_ср), м²

Средняя разность температур между паром и водой определяется на основании температурного графика

t_н = 151,8⁰С (точка Б)

t_пр = 132^оС

t_к = 95^оС (точка Ж) – температура конденсата.

t_об = 60^оС

Δtб =151,8 - 132 = 19,8ºC

Δtм = 95 – 60= 35 ºC

Δtб /Δtм = 19,8/35 = 0,57 < 1,7, следовательно

Δtср = (Δtб + Δtм)/2 = (19,8+35)/2 = 27,4 ºC

F_от = 1400,287/(2,0*27,4) = 25,55 м²

Водоподогреватели устанавливаются в центральном теплопункте. При их подборе следует руководствоваться следующими соображениями:

· Установленная суммарная поверхность нагрева аппаратов должна обеспечивать “пиковые” тепловые нагрузки;

· В целых повышения надёжности работы систем горячего водоснабжения и отопления и обеспечения возможности реконструкции производства для увеличения выпуска продукции необходимо предусматривать резерв производительности до 20 – 30%;

· Необходимо предусматривать возможности остановки любого из водоподогревателей для ремонта и ревизии в период межсезонья;

· Целесообразно устанавливать водоподогревалели одного или ближайших типоразмеров;

· Число устанавливаемых водоподогревалелей соответственно для отопления и горячего водоснабжения должно быть не менее 2;

· В тепловой схеме следует предусматривать возможность временного использования водоподогревателей системы отопления для нужд горячего водоснабжения и наоборот;

· В тепловой схеме системы централизованного горячего водоснабжения, а так же водяного и воздушного отопления, необходимо предусматривать возможность включения автономных систем, в которых в качестве теплоносителя могут использоваться вторичные энергоресурсы.

Подобраны водоподогреватели:

F_гв = 35,58 м²

F_от = 25,55 м²

Водоподогреватель системы отопления:

ПП 1-9-7-II 4 штуки F нагрева = 9,5

Резерв установленной мощности:

δFот= 100(F^ф от – Fот)/ Fот

δFот = 100(9,5*4 –25,55)/25,55 = 48,73 %

где F^ф_от - фактическая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей для систем отопления

Водоподогреватель системы горячего водоснабжения:

ПП 2 - 9 –7IV 5 штук F нагрева = 9,5

Резерв установленной мощности:

δFгв= 100(F^ф гв – Fгв)/ Fгв

δFгв = 100((9.5*5) – 35,58)/35,58 = 35,50%

где F^ф_гв - фактическая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей для систем отопления