СП 41-101-95 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ (Приложения) - ПРИМЕР РАСЧЕТА

Содержание материала

Страница 11 из 23

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку пластинчатого теплообменника собранного из пластин 0,6р для системы горячего водоснабжения того же ЦТП, что и в примере с кожухотрубными секционными водоподогревателями. Следовательно, исходные данные, величины расходов и температуры теппоносителей на входе и выходе каждой ступени водоподогревателя принимаются такими же, как и в предыдущем примере.

1. Проверяем соотношение ходов в теплообменнике І ступени по формуле (1), принимая DР_Н = 100 кПа и DР_ГР = 40 кПа;

Соотношение ходов не превышает 2, следовательно, принимается симметричная компоновка теплообменника.

2. По оптимальной скорости нагреваемой воды определяем требуемое число каналов по формуле (2)

3. Общее живое сечение каналов в пакете определяем по формуле (3) (m_H принимаем равным 20).

4. фактические скорости греющей и нагреваемой воды по формулам (4) и (5):

5. Расчет водоподогревателя І ступени

а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины, формула (6), принимая из табл. 1 А = 0,492:

б) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде, формула (7)

в) коэффициент теплопередачи, принимая j = 0,8, формула (8)

г) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя І ступени, формула (1) прил. 5

д) количество ходов (или пакетов при разделении на одноходовые теплообменники), формула (9)

Принимаем три хода,

е) действительная поверхность нагрева водоподогревателя І ступени, формула (10)

ж) потери давления І ступени водоподогревателя по греющей воде, формула (12), принимая j = 1 и из табл. 1 Б = 3:

6. Расчет водоподогреватепя II ступени

а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины, формула (6):

б) коэффициент тепловосприятия от пластины к нагреваемой воде, формула (7)

в) коэффициент теплопередачи, принимая j = 0.8 формула (8):

г) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя II ступени, формула (1) прил. 5:

д) количество ходов (или пакетов при разделении на одноходовые теплообменники), формула (9):

Принимаем 2 хода;

е) действительная поверхность нагрева водоподогревателя II ступени, формула (10):

ж) потери давления II ступени водоподогревателя по греющей воде, формула (12):

з) потери давления обеих ступеней водоподогревателя по нагреваемой воде, принимая j = 1,5, при прохождении максимального секундного расхода воды на горячее водоснабжение, формула (11):

В результате расчета а качестве водоподогревателя горячего водоснабжения принимаем два теплообменника (І и II ступени) разборной конструкции (Р) с пластинами типа 0,6р, толщиной 0,8 мм, из стали 12Х18Н1ОТ (исполнение 01), на двухопорной раме (исполнение 2К), с уплотнительными прокладками из резины марки 359 (условное обозначение - 10). Поверхность нагрева І ступени -71,4 м², {1 ступени - 47,4 м². Схема компоновки І ступени:

схема компоновки II ступени.

Условное обозначение теплообменников указываемое в бланке заказов будет

І ступени: РО,6р-0,8-71,4-2К-01-10

II ступени РО,6р-0,8-47,4-2К-01-10

Расчет водоподогревателя, собранного из пластинчатых теплообменников фирмы «Альфа-Лаваль» (технические характеристики см. в табл. 4), показывает что в І ступень требуется установить

Таблица4

Технические характеристики пластинчатых теплообменников фирмы «Альфа-Лавапь» для теплоснабжения

Показатель	Неразборные паяные			Разборные с резиновыми прокладками
	СВ-51	СВ-76	СВ-300	М3-XFG	M6-MFG	М10-ВFG	М15-ВFG8
Поверхность нагрева пластины, м²	0,05	0,1	0,3	0,032	0,14	0,24	0,62
Габариты пластины, мм	50х520	92х617	365х990	140х400	247х747	460х981	650х1885
Минимальная толщина пластины, мм	0,4	0,4	0,4	0,5	0,5	0,5	0,5
Масса пластины, кг	0,17	0,44	1,26	0,24	0,8	1,35	29,5
Объем воды в канале, л	0,047	0,125	0,65	0,09	0,43	1,0	1,55
Максимальное число пластин в установке, шт,	60	150	200	95	250	275	700
Рабочее давление, МПа	3,0	3,0	2,5	1,6	1,6	1,6	1,6
Максимальная температура, °С	225	225	225	130	160	150	150
Габариты установки, мм: ширина	103	192	466	180	320	470	650
высота	520	617	1263	480	920	981	1885
длина, не более	286	497	739	500	1430	2310	3270
« « менее	58	120	-	240	580	710	1170
Диаметр патрубков, мм	24	50	65/100	43	60	100	140
Стандартное число пластин	10,20,30, 40,50,60, 80	20,30,40, 50,60,70, 80,90,100, 110,120,130, 140,150
Масса установки, кг, при числе пластин: минимальном	5,2	15,8	-	38	146	307	1089
максимальном	15,4	73,0	309	59	330	645	3090
Максимальный расход жидкости, м³/ч	8,1	39	60/140	10	54	180	288
Потери давления при максимальном расходе, кПа	150	150	150	150	150	150	150
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м² × °С), при стандартных условиях	7700	7890	7545	6615	5950	5935	6810
Тепловая мощность, кВт, при стандартных условиях	515	2490	8940	290	3360	11480	18360
Примечания 1. Стандартные условия - максимальный расход жидкости, параметры греющего теплоносителя 70-15 °С, нагреваемого - 5-60 °С. 2. Номенклатура теплообменников «Альфа-Лаваль» не ограничена типами аппаратов, приведенных в таблице. 3. Материал пластин - нержавеющая сталь АISI 316, материал прокладок-ЕРОDМ.

Таблица5

Технические характеристики паяных пластинчатых теплообменников «Цетепак» производства компании «Цететерм»

Показатель	СР410	СР415	СР422	СР422-2V^*	СР500	СР500-2V^*
Поверхность нагрева пластины, м²	0,025	0,05	0,095		0,28
Габариты пластины hxa, мм	311х112	520х103	617х192		950х364
Минимальная толщина пластины, мм	0.4	0,4	0,4		0,4
Масса пластины, кг	0.1	0,17	0,35		1,26
Объем воды в канале, л	0,05	0,094	0,21		0,52/0,7
Максимальное число пластин в установке, шт.	150	80	150		200
Рабочее давление, МПа	2,5	2,5	2,5		2,5/1,6
Максимальная температура, °С	225	225	225		225
Основные размеры теплообменника в изоляции hхахl, мм	360х182х320	590х182х260	670х284х508		1200х450х818
Диаметр патрубков, мм	25	25	50		65/100
Масса теплообменника, кг, при числе пластин: минимальном ^**	-	-	20		69,6
максимальном	-	-	75		246
Максимальный расход нагреваемой воды при потере давления 100 кПа, м³/ч	20	12	62	26	340	165
Коэффициент теплопередачи при стандартных условиях^***, Вт/(м² × °С)	2420	-	-	3090	-	1700
Тепловая мощность при стандартных условиях, кВт	95 (СР410-150-2V)	-	-	440 (СР422-150-2V)	-	2000 (СР500-200-2V)
Максимальная тепловая мощность, кВт, при параметрах теплоносителя 150-76/165-70 °С	300	250	1200	800	4000	2500

____________ * Теплообменники этой модели предназначены для ГВС с двухступенчатым подогревом воды в одном корпусе. ** Число пластин подбирается с шагом 10 пластин при минимальном числе 10 пластин. * * * Стандартные условия - максимальный расход жидкости, параметры греющего теплоносителя 70-15 °С, нагреваемого - 5-60 °С. Примечания 1. Теплообменники поставляются в комплекте с изоляцией. 2. Числа через дробь означают параметры для первичного и вторичного теплоносителей. 3. Материал пластин- АISI 316.

Таблица 6

Технические характеристики пластинчатых теплообменников фирмы «АРV» для теплоснабжения

Показатель	Неразборные паяные			Разборные с резиновыми прокладками
	BD4	BD7	BF2	N25	N35	N50	N60	N92
Поверхность нагрева пластины, м²	0,04	0,07	0,14	0,25	0,35	0,5	0,6	0,92
Габариты пластины, мм	290х120	525х120	574х235	924х368	1200х368	1614х368	1188х740	1563х740
Минимальная толщина пластины, мм	0,4	0,4	0,4	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Масса пластины, кг	0,14	0,26	0,42	1,3	1,79	2,45	3,08	4,22
Объем воды в канале, л	0,03	0,052	0,133	0,7	0,95	1,3	2,05	2,77
Рабочее давление, МПа	3,0	3,0	3,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Максимальная температура, °С	220	220	220	150	150	150	150	150
Диаметр патрубков, мм	25	25	65	80	80	80	200	200
Максимальное число пластин в установке, шт.	93	93	123	39/83^*	39/83^*	39/83^*	91/151^*	91/151^*
Габариты установки, мм: hхa	290х120	525х120	574х235	1249х450	1525х450	1939х450	1560х886	1935х906
длина, не более	246	246	315	570(10/2)	570(10/2)	570(10/2)	1340(10/2)	1340(10/2)
« » менее	48	48	48	370(10/1)	370(10/1)	370(10/1)	1090(10/1)	1090(10/1)
Стандартное число пластин в установке	7,11,17,25,33,43,63,93	7,11,17,25,33,43,63,93	7,11,17,25,33,43,63,93,123	-	-	-	-	-
Масса установки, кг : неболее	14,4	26,2	58,4	310	410	460	1755	2270
не менее	2,4	4,0	10,5	210	300	380	1330	170
_______ ^* Перед чертой -для рамы 10/1, за чертой - 10/2. Примечания 1. Материал пластин неразборных - АISI 316, разборных АISI 304, материал прокладок разборных - ЕРОМ. 2. Номенклатура теплообменников "АРV» не ограничивается типами аппаратов, приведенных в таблице.

Таблица 7

Технические характеристики пластинчатых теплообменников фирмы «СВЕП» для теплоснабжения

Показатель	Неразборные паяные					Разборные с резиновыми прокладками
	В25	В35	В45	В50	В65	Gх6NI	Gх12Р	Gх18Р	Gх26Р	Gх42Р	Gх51Р
Поверхность нагрева пластины, м²	0,063	0,093	0,128	0,112	0,270	0,070	0,120	0,180	0,275	0,450	0,550
Масса пластины, кг	0,234	0,336	0,427	0,424	1,080	-	-	-	-	-	-
Объем воды в канале, л	0,095	0,141	0,188	0,188	0,474	-	-	-	-	-	-
Максимальное число пластин в установке, шт.	120	200	200	250	300	100	160	160	450	450	450
Рабочее давление, МПа	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0	1,0	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6
Максимальная температура, °С	185	185	185	185	185	150	150	150	150	150	150
Габариты установки, мм: ширина	117	241	241	241	362	160	320	320	460	460	630
высота	524	392	524	524	864	745	840	1070	1265	1675	1730
длина, не более	317	518	518	670	790	500	1090	1090	3080	3080	3130
Диаметр подсоединительных патрубков, мм	25	40	65	65	100	25	50	50	100	100	150
Масса установки при максимальном числе пластин, кг	30,6	71,4	119	119	900	38^*	127^*	183^*	363^*	554^*	1138^*
Максимально эффективная тепловая мощность, кВт, при параметрах теплоносителя 150-80/105- 70 °С и Р_НАП не более 150 кПа	350	550	900	2200	6100	400	550	1500	3000	7300	15000
Коэффициент теплопередачи, Вт/ (м² ×°С)	5970	7880	6570	7820	7035	12920	9380	11550	10810	9500	11840
Эффективное число пластин, шт.	42	52	48	140	140	21	23	33	47	77	101
Тепловая мощность, кВт, при стандартных условиях	450	-	1500	-	4100	430	750	1050	-	9500	-
Коэффициент теплопередачи, Вт/ - (м² ×°С), при стандартных условиях	6210	-	6260	-	5150	7980	7080	7030	-	7320	-
Эффективной число пластин, шт.- (через дробь - число ходов)	117/2	-	189/2	-	297/2	79/3	89/4	85/3	-	74/2	-
* Масса принята для числа пластин, требуемых при обеспечении мощности нижеследующей строки. Примечания 1. Стандартные условия - максимальный расход жидкости, ограниченный допустимыми скоростями и потерями давления в водоподогревателе по нагреваемой воде не более 150 кПа; параметры теплоносителя: греющего 70-15 °С, нагреваемого 5 - 60 °С. 2. Материал пластин - нержавеющая сталь АISI 316 толщиной 0,3 - 0,6 мм, материал прокладок - ЕРDМ. 3. Номенклатура теплообменников не ограничена типами аппаратов, приведенных в таблице.

теплообменник М15-BFG8 с числом пластин 64, площадь поверхности нагрева 38,4 м² (коэффициент теплопередачи - 4350 Вт/(м² × °С)).

Во II ступени требуется теплообменник М10-ВFG с числом пластин 71, площадь поверхности нагрева 16,6 м² (коэффициент теплопередачи - 5790 Вт/(м²× °С)).

Потери давления в обеих ступенях при прохождении максимального секундного расхода нагреваемой воды и том же коэффициенте загрязнения (j = 1,5) составляют 186 кПа.

В табл. 5, 6, 7 приведены технические характеристики теплообменников «Цетепак», "АРУ» и «СВЭП».