- •Оглавление
- •Задание
- •Аннотация
- •1 Введение
- •2 Расчётная часть
- •2.1 Расчёт калориферной установки (ку)
- •1, 2, 3, 4 – Калориферные секции последовательно соединенные в стояк,
- •2.2 Расчёт промежуточного теплообменника ку
- •95 °С греющая вода 25 °с
- •14 °С антифриз 2 °с
- •2.3 Расчёт потребностей тепла предприятием
- •2.3.1 Расчёт нагрузок на отопление и вентиляцию
- •2.3.2 Расход тепла на горячее водопотребление
- •2.3.3 Суммарный расход тепла по режимам потребления
- •2.3.4 Расчёт годовой потребности тепла и поплива предприятием
- •3 Выбор типа и количества котлов для котельной
- •4 Заключение
- •Список литературы
2.2 Расчёт промежуточного теплообменника ку
Для подогрева антифриза во втором контуре системы теплоснабжения КУ принимаю пластинчатый теплообменник марки Р-06.
Расчетные данные:
Тепловая мощность аппарата, МВт |
5,06 |
Расход нагреваемого антифриза, м3/с |
0,2 |
Температура греющей воды, ºС |
95–25 |
Температура нагреваемого антифриза, ºС |
11–4 |
Температурный напор в теплообменнике при противоточной схеме движения теплоносителей , ºС |
45,4 |
Противоточная схема движения теплоносителя в пластинчатом теплообменнике представлена на рис. 4.
95 °С греющая вода 25 °с
14 °С антифриз 2 °с
Рис. Схема теплообмена
Согласно схеме движения теплоносителей (рис. 4) нахожу разность температур греющей воды (), антифриза () и перепад температур между теплоносителями (, ):
= 95 – 25 = 70 ºС; = 11 – 4 = 7 ºС;
= 95 – 11 = 84 ºС; = 25 – 4 = 21 ºС.
Температурный напор
ºС.
К расчету принимаю пластинчатый теплообменник марки Р-06 с техническими характеристиками:
Рабочее давление в аппарате Р, МПа |
1,0 |
Максимально допустимое гидравлическое сопротивление ΔР, МПа |
|
- по стороне греющей воды |
0,15 |
- по стороне антифриза |
0,15 |
Располагаемый перепад давления ΔР, кПа |
–52 |
Теплофизические свойства антифриза при средней температуре, ºС: |
|
- |
33 |
- теплоёмкость , кДж/кг |
3,45 |
- коэффициент теплопроводности λa, Вт/(м∙К) |
0,555 |
- плотность , кг/м3 |
1060 |
- критерий Прандтля |
1,95 |
- коэффициент кинематической вязкости , м2/с |
0,326 |
Теплофизические свойства греющей воды при средней температуре, ºС: |
|
- |
60 |
- теплоёмкость , кДж/(кг∙К) |
4,19 |
- коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙К) |
0,659 |
- плотность , кг/м3 |
969 |
- коэффициент кинематической вязкости , м2/с |
0,265 |
- критерий Прандтля |
1,72 |
Теплообменник комплектуется из пластин типа |
0,6 |
Угол пересечения вершин гофр |
120º |
Площадь поверхности теплообмена FПЛ, м2 |
0,6 |
Эквивалентный диаметр межпластинчатого канал dЭ,м2 |
0,008 |
Площадь поперечного сечения одного канала , м2 |
2,45 |
Приведенная длина канала , м |
1,01 |
Коэффициент гидравлического сопротивления относительной длины канала |
1,95 |
Диаметр условного прохода присоединяемого штуцера dу, мм |
200 |
Теплопроводность материала пластин, Вт/(м·К) |
50,5 |
1. Расход греющей воды через КУ для обеспечения расчётной мощности
м3/с.
2. Расход антифриза
м3/с.
3. Ожидаемая скорость движения антифриза в каналах теплообменника
= 1,13 м/с,
где – коэффициент теплопередачи, ориентировочно принимаю
= 4030 Вт/(м2∙К);
– коэффициент гидравлического сопротивления единицы
относительной длины канала ( = 1,95);
– температурный напор в теплообменнике, ºС;
располагаемый перепад давлений по ходу антифриза, = 52 Па.
4. Число каналов в пакете
каналов.
Принимаем симметричную компоновку теплообменника по воде и антифризу: mB=ma=116каналов.
5. Общее живое сечение каналов в пакете по ходу теплоносителей
72·0,00245=0,18 м2.
6. Ожидаемая скорость движения воды по каналам
м/с.
7. Ожидаемая скорость движения антифриза по каналам
м/с.
Получил почти полное совпадение с ожидаемой скоростью по п. 3.
8. Расчёт коэффициента теплоотдачи по воде
- критерий Рейнольдса
;
- критерий Нуссельта
;
- коэффициент теплоотдачи
Вт/(м2·К).
9. Расчёт коэффициента теплоотдачи по антифризу:
- критерий Рейнольдса
;
- критерий Нуссельта
;
- коэффициент теплоотдачи
Вт/(м2·К).
10. Расчёт коэффициента теплопередачи аппарата
Вт/(м2·К).
11. Расчётная площадь поверхности теплообмена аппарата
м2.
С учётом загрязнения, принимаем пластичный теплообменник с поверхностью теплообмена 20 м2.
12. Количество пакетов в теплообменнике
Принимаем 1 пакет.
Окончательно по расчетным данным принимаю аппарат типа Р-06 в количестве 1 шт. Суммарная площадь 20 м3.