Выбор и расчет калориферов

Для расчета калорифера необходимы следующие исходные данные:

- температура греющей воды на входе в калорифер t₁, ⁰С (принимается по заданию);

- то же на выходе из калорифера t₂, ⁰С (принимается по заданию);

- температура холодного воздуха t_{н.р .,} (принимается равной tр.о.);

- температура воздуха внутри помещения, t_п (принимается по Л.3. стр. 76-77);

- расчетный расход теплоты на вентиляцию, Q_в.р. (см. п. 1.2.).

При расчете калорифера определяются:

6.4.1. Количество нагреваемого воздуха

; кг/с (6.4.1)

с _вз. – теплоемкость воздуха. Принимается с_{вз .} = 1,0 кДж/кг К;

6.4.2. Средняя температура воздуха:

t_ср.вз. = 0,5(t^р_вн – t_в.р.), ⁰С. (6.4.2.)

6.4.3. Плотность воздуха:

, кг/м³. (6.4.3.)

6.4.4. Средняя температура воды:

t_ср. = 0,5(t₁ + t₂), ⁰С. (6.4.4.)

6.4.5. Массовая скорость воздуха в живом сечении калорифера сρ_{вз .} Принимается сρ_вз. = 2 – 15 кг/м² с.

6.4.6. Предварительное сечение для воздуха:

, м² (6.4.5.)

По найденному живому сечению по Л.4. стр. 222-228 принимаются к установке калориферы с ближним живым сечением по воздуху, Если одного калорифера недостаточно, можно принять к установке несколько параллельно включенных калориферов, так чтобы общее живое сечение было близко к найденному.

Для проверочного расчета калорифера необходимы следующие его характеристики:

- живое сечение по воздуху f_{вз .}, м²

- то же по воде f_в., м²

- поверхность нагрева калорифера Ак, м²

При проверочном расчете определяются:

6.4.7. Действительное живое сечение для воздуха

, м²; (6.4.6.)

n – количество калориферов, включенных параллельно.

6.4.8. Действительная массовая скорость воздуха:

, кг/м²с (6.3.9.)

6.4.9. Расход греющей воды В^р_{в .}по Таблице 3.1.1.

6.3.10. Скорость воды в калорифере:

, м/с (6.4.10.)

ρ_в – плотность воды, определяется по t_{ср .} Приложение

6.4.11. Коэффициент теплопередачи выбранного калорифера. Принимается по характеристике калорифера.

6.4.12. Средний температурный напор:

Δt_ср = t_ср – t_ср.вз., ⁰С (6.4.12.)

6.4.13. Необходимая поверхность нагрева:

м (6.4.13.)

6.4.14. Число рядов калориферов:

, (6.4.14.)

6.4.15. Действительная поверхность нагрева:

, м² (6.4.15.)

6.4.16. Запас поверхности нагрева:

(6.4.16.)

Рекомендуется иметь запас поверхности нагрева не более 25 –30%. При большем запасе поверхности нагрева следует принять другой калорифер.

Расчет калорифера можно производить в электронных таблицах Excel.

Таблица 6.4.1. Предварительный расчет калорифера.

Наименование	Способ определения	Результат
1. Температура греющей воды, t1, 0С	По заданию
2. Температура греющей воды на выходе, t2, 0С	По заданию
3. Температура холодного воздуха,tн.р., 0С	См. п. 1.1. МУ
4. Температура внутри помещения, tрвн, 0С	См. п. 1.1. МУ
5. Расход теплоты на вентиляцию, Qрв, кВт	См.Таблицу 1.2. Расчета
6. Количество нагреваемого воздуха, mвз., кг/с
7. Средняя температура воздуха, tвз.ср., 0С	0,5 (tрвн. - tо.р.)
8. Плотность воздуха, ρ, кг/м3
9. Средняя температура воды, tср, 0С	0,5(t1 + t2)
10. Массовая скорость воздуха в живом сечении, сρ вз.	Принимается по п.6.4.5. МУ
11. Предварительное живое сечение для воздуха, fвз., м2	mвз./ сρвз.

Принимается к установке калорифер марки имеющий следующие характеристики:

- живое сечение для воздуха, f_вз. = 0,238 м²

- поверхность нагрева калорифера, Ак = 26 м²

- живое сечение для воды, f_в = 0,00116 м²

Проверочный расчет можно производить в электронных таблицах Excel.

Таблица 6.4.2. Проверочный расчет калорифера.

Наименование	Способ определения	Результат
1. Действительное живое сечения для воздуха, fд. м2		0,238
2. Действительная массовая скорость воздуха, с ρ вз, м/с	mвз. / fд.	11,53
3. Расход греющей воды, Вв, кг/с	Таблица 3.1.1. Расчета	0,6
4. Скорость воды в калорифере, w в, м/с		0,5
5. Плотность воды, ρв, кг/м3	Принимается по tср
6. Живое сечение для воды, fв., м2	Характеристика калорифера	0,00116
7. Коэффициент теплопередачи, Вт/м2 К	Характеристика калорифера	50,8
8. Средний температурный напор, D tср., 0С	tср. - tвз.ср.
9. Требуемая поверхность нагрева, А, м2
10. Число рядов калорифера, Z
11. Действительная поверхность нагрева, Ад, м2
12. Запас поверхности нагрева, %