СП 41-101-95 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ (Приложения) - МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Содержание материала

Страница 8 из 23

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1. Для выбора необходимого типоразмера водоподогревателя предварительно задаемся

СП 41-101-95 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ

Рис. 1 Общий вид горизонтального секционного кожухотрубного водоподогревателя с опорами-турбулизаторами

СП 41-101-95 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ

Рис. 2 Конструктивные размеры водоподогревателя

1-секция; 2-калач; 3-переход; 4-блок опорных перегородок; 5-трубки; 6-пергородка опорная; 7-кольцо; 8-пруток;

СП 41-101-95 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ

Рис. 3 Калач соединительный

Рис.4 Переход

Таблица 1

Технические характеристики водоподогреветелей по ГОСТ 27590

Наружный диаметр корпуса секции D_H, м	Число трубок в секции n, шт,	Площадь сечений межтруб- ного про- странства f_мтр, м²	Площадь сечения трубок f_ТР, м²	Эквивалентный диаметр меж-трубного пространства d_ЭКВ, м	Поверхность нагрева одной секции f_СЕК, м², при длине, м		Тепловая производительность Q^SP_СЕК, кВт, секции длиной, м				Масса, кг
							Система из труб				секции длиной, м		калача, исполнение		перехода
							гладких (исполнение 1 )		профилированных (исполнение 2)
					2	4	2	4	2	4	2	4	1	3	1	2
57	4	0,00116	0,00062	0,0129	0,37	0,75	8	18	10	23	23,5	37,0	8,6	7,9	5,5	3,8
76	7	0,00233	0,00108	0,0164	0,65	1,32	12	25	15	35	32,5	52,4	10,9	10,4	6,8	4,7
89	10	0,00327	0,00154	0,0172	0,93	1,88	18	40	20	50	40,0	64,2	13,2	12,0	8,2	5,4
114	19	0,005	0,00293	0,0155	1,79	3,58	40	85	50	110	58,0	97,1	17,7	17,2	10,5	7,3
168	37	0,0122	0,00570	0,019	3,49	6,98	70	145	90	195	113,0	193,8	32,8	32,8	17,4	13,4
219	61	0,02139	0,00939	0,0224	5,75	11,51	114	235	150	315	173,0	301,3	54,3	52,7	26,0	19,3
273	109	0,03077	0,01679	0,0191	10,28	20,56	235	475	315	635	262,0	461,7	81,4	90,4	35,0	26,6
325	151	0,04464	0,02325	0,0208	14,24	28,49	300	630	400	840	338,0	594,4	97,3	113,0	43,0	34,5
Примечания 1 Наружный диаметр трубок 16 мм, внутренний - 14 мм. 2 Тепловая производительность определена при скорости воды внутри трубок 1 м/с, равенстве расходов теплообменивающихся сред и температурном напоре 10 °С (температурный перепад по греющей воде 70-15 °С, нагреваемой - 5-60 °С). 3 Гидравлическое сопротивление в трубках не более 0,004 МПа для гладкой трубки и 0,008 МПа - для профилированной при длине секции 2 м и соответственно не более 0,006 МПа и 0,014 МПа при длине секции 4 м; в межтрубном пространстве гидравлическое сопротивление равно 0,007 МПа при длине секции 2 м и 0,009 МПа при длине секции 4 м. 4 Масса определена при рабочем давлении 1 МПа. 5 Тепловая производительность дана для сравнения с подогревателями других типоразмеров или типов.

Таблица 2

Номинальные габариты и присоединительные размеры водподогревателей , мм

Наружный диаметр корпуса секции D_H, мм	D	D₁	D₂	d	d_H	H	h	L	L₁	L₂		L₃ по рис. 4
										исполнение по рис. 3
										1	3
57	160	45	145	145	45	200	100	2225;4225		133	146	70
76	180	57	160	160	57	200	100	2265;4265		143	176	80
89	195	76	180	180	76	240	120	2320;4320		170	217	85
114	215	89	195	195	89	300	150	2350;4350	2000;	210	250	.90
168	280	114	215	245	133	400	200	2490;4490	4000	310	340	140
219	325	168	280	280	168	500	250	2610;4610		415	450	150
273	390	219	335	335	219	600	300	2800;4800		512	600	190
325	440	219	335	390	273	600	300	2800;4800		600	600	190

оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной W_ТР = 1 м/с, и исходя из двухпоточной компоновки каждой ступени определяем необходимое сечение трубок водоподогревателя f^усл_ТР, м², по формуле

(1)

В соответствии с полученной величиной f^усл_тр и по табл. 1 выбираем необходимый типоразмер водоподогревателя.

2. Для выбранного типоразмера водоподогревателя определяем фактические скорости воды в трубках и межтрубном пространстве каждого водоподогревателя при двухпоточной компоновке по формулам:

(2)

(3)

3. Коэффициент теплоотдачи а₁ ,Вт/(м², °С), от греющей воды к стенке трубки определяется по формуле

(4)

где (5)

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м, определяется по формуле

(6)

Для выбранного типоразмера водоподогревателя d_экв принимается по табл. 1.

4. Коэффициент теплоотдачи а₂, Вт/(м², °С) от стенки трубки к нагреваемой воде определяется по формуле

(7)

где (8)

5. Коэффициент теплопередачи водоподогревателя к, Вт/(м²,°С), следует определять по формуле

(9)

где y- коэффициент эффективности теплообмена для гладкотрубных водоподогревателей с опорами в виде полок y = 0 95, для гладкотрубных с блоком опорных перегородок y = 1,2, для профилированных и с блоком опорных перегородок y = 1,65;

b - коэффициент учитывающий загрязнение поверхности труб в зависимости от химических свойств воды, принимается b= 0,8- 0,95.

6. При заданной величине расчетной производительности водоподогревателя Q^SP_h по полученным значениям коэффициента теплопередачи k и среднелогарифмической разности температур Dt определяется необходимая поверхность нагрева водоподогревателя F по формуле (1) прил. 5.

7. Число секций водоподогревателя в одном потоке N, шт., исходя из двухпоточной компоновки определяется по формуле

(10)

Если величина N полученная по формуле (10) имеет дробную часть, составляющую более 0,2, число секций следует округлять в большую сторону.

8. Потери давления DР, кПа, в водоподогревателях следует определять по формулам:

для нагреваемой воды, проходящей в гладких трубках:

а) при длине секции 4 м

(11)

б) при длине секции 2 м

(12)

где j - коэффициент, учитывающий накипеобразование, принимается по опытным данным, при их отсутствии - следует принимать j = 2... 3.

для нагреваемой воды, проходящей в профилированных трубках, в формулах (11) и (12) вводится повышающий коэффициент 3;

для греющей воды, проходящей в межтрубном пространстве:

(13)

Коэффициент В приведен в табл. 3

Таблица 3

Наружный диаметр	Значение коэффициента В
корпуса секции D_Н, мм	при длине секции, м
	2	4
57	25	30
76	25	30
89	25	30
114	18	25
168	11	25
219	11	24
273	11	20
325	11	20