2.2. Розрахунок секційних водонагрівачів

Вибір схеми водонагрівачів гарячого водопостачання здійснюється в залежності від співвідношення , де величини та розраховані за формулами (1.1) і (2.2). При

0,2<1,2 · / ≤1, (2.8)

застосовуються двоступеневі схеми, а в інших випадках – паралельна схема.

Двоступенева змішана схема застосовується при роботі по опалювальному температурному графіку з регульованим елеватором витрат води.

Розрахунок водонагрівачів гарячого водопостачання (ГВ) приводиться для мінімальної температури мереженої води, тобто для точки «зламу» температурного графіка.

Підбір секційних водоводяних підігрівачів для гв при двоступеневій змішаній схемі

2.2.1. Розрахункова тепловидатність водонагрівачів гарячого

водопостачання розподіляється між першим ( ) і другим ( ) ступенями (кВт):

; (2.9)

. (2.10)

2.2.2. Розрахункова витрата водопровідної води ( G_h в кг/с ) для обох ступенів визначається за формулою:

. (2.11)

2.2.3. Розрахункова витрата граючої води для першої ступені ( G₁ в кг/с ) визначається за формулою:

. (2.12)

2.2.4. Розрахункова витрата граючої води ( G₂ в кг/с ) для другої ступені визначається за формулою:

. (2.13)

2.2.5. Визначаються орієнтовні значення живого перетину у м² трубного і міжтрубного простору водонагрівача, виходячи з витрати води на першій ступені і швидкості води, що дорівнює 1 м/с:

; (2.14)

. (2.15)

За отриманими даними на основі табл. Д3 «Додатку» проводиться підбір типорозміру водонагрівачів, однакових для обох ступенів.

2.2.6. Визначаються дійсні значення швидкості води w в трубах першої і другої ступені:

, (2.16)

а також швидкість води в міжтрубному просторі першого (і=1) і другого (і=2) рівня:

. (2.17)

2.2.7. Для вибраного типорозміру підігрівача знаходять поверхню нагріву F (м²) і еквівалентний діаметр міжтрубного простору Д_{мт екв} з перерахунком його у м.

Визначається коефіцієнт тепловіддачі від граючої води до стінки трубки (α_1,і) у Вт/(м²·К) для першої (і=1) і другої (і=2) ступені:

, (2.18)

де ; (2.19)

. (2.20)

2.2.8. Визначається коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води, що нагрівається (α_2,і) у Вт/(м²·К) для першої (і=1) та другої (і=2) ступені:

, (2.21)

де ; (2.22)

. (2.23)

2.2.9. Визначається коефіцієнт тепловіддачі К_і для першої (і=1) і другої (і=2) ступені в Вт/(м²·К):

. (2.24)

2.2.10. Визначається значення необхідної поверхні нагріву для першої (F₁) та другої (F₂) ступеней водонагрівача і необхідна кількість секцій для першої (Z₁) та другої (Z₂) ступені:

, (2.25)

де: ∆t₁ – середньологарифмічна різниця температур у підігрівачі I ступені;

; (2.26)

, (2.27)

де: ∆t₂ – середньологарифмічна різниця температур у підігрівачі II ступені;

; (2.28)

; (2.29)

. (2.30)

(з округленням Z₁ і Z₂ до цілого числа у бік збільшення).

2.2.11. Виконується перевірка для літнього режиму при t ^s=15 °C (тут і далі застосовується індекс «S» (summer)):

, (2.31)

де: β = 0,8 (для південних і курортних міст β = 1).

Витрати водопровідної води, що нагрівається (кг/с):

; (2.32)

Витрати мережної води через водопідігрівач:

; (2.33)

; (2.34)

; (2.35)

; (2.36)

; (2.37)

За формулою (2.18) для знаходиться , а за формулою (2.21) для розраховується . За формулою (2.24) визначається К^S .

; (2.38)

; (2.39)

. (2.40)

Якщо Z^S > Z₁ + Z₂ , тоді різниця Z^S – (Z₁ + Z₂) додається до першої ступені водонагрівача гарячого водопостачання.