Проектування протитечійного теплообмінника для підігріву водопровідної води
I. Вихідні дані до роботи Середньодобова потужність ГВП Q=136,416 кВт Параметри води, що гріє: t/1=1500C, t//1=750C. Розрахунок добового бака-акумулятора для системи ГВП Таблиця розрахунку інтегрального графіка. Контрольна робота Гаряче водопостачання Проектування протитечійного теплообмінника. Найбільша різниця потужностей по графіку Q =884,4 (кВт) Визначаємо об'єм бакакумулятора: Пластинчатые… Читати ще >
Проектування протитечійного теплообмінника для підігріву водопровідної води (реферат, курсова, диплом, контрольна)
— 12 ;
Контрольна робота Гаряче водопостачання Проектування протитечійного теплообмінника
для підігріву водопровідної води Виконав Малевич А.А.
I.Вихідні дані до роботи Середньодобова потужність ГВП Q=136,416 кВт Параметри води, що гріє: t/1=1500C, t//1=750C
Температура холодної мережної води — 10 °C Температура гарячої води — 55 °C Гідродинамічний опір теплообмінника по нагрівальному контуру
Схема підключення ГВП
II. Розрахунок поверхневого протитечійного теплообмінника (труба в трубі) для підігріву водопровідної води скидною водою
Параметри скидної води на вході в теплообмінник:
Параметри водопровідної води на виході з теплообмінника:
3. Визначити витрату скидної води
4. Визначення витрат водопровідної води:
5. Складаємо тепловий баланс:
6. Визначаємо потужність теплообмінника попереднього нагріву:
7. Визначаємо потужність підігрівачів I та II ступеню:
теплообмінник протитечійний поверхневий
8. Задаємося швидкістю скидної води: wск=1,5…2 (м/с)
; с=1000
9. Знаходимо число Рейнольдса:
Re>104 — турбулентний режим руху Pr=8,27
10. Знаходимо число Нусельта:
Nu=C*Reск0,8*Pr0,43=0.021*55 4000,8*8,270,43=324,754;
11. Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі:
(Вт/м2 * 0С)
(Вт/м2 * 0С) — коефіцієнт кінематичної в’язкості скидної води (tcер.=250С)
(Вт/м2 * 0С)
12. Визначаємо коефіцієнт теплопередачі:
(Вт/м2 * 0С)
13. Визначаємо логарифмічний температурний напір:
0С
14. Визначаємо довжину теплообмінника:
(м)
(м)
III. Розрахунок поверхневого пластинчатого теплообмінника I ступеня
460С 420С Для I-го ступеня
420С 290С
1. Теплова потужність підігрівача першого ступеня:
QI=35,88(кВт)
2. Загальна витрата гарячої води на перший ступінь:
(кг/с)
m1(I)=m1(II)+mтм=0,295+1,845=2,14 (кг/с)
V1(I)=3,6*m1(I)=3,6*2,14=7,704 (м3/год)
3. Загальна витрата холодної води на першій ступені:
m2(I)=mв=0,81 (кг/с)
V2(I)=3,6*m2(I)=3,6*0,81=2,916 (м3/год) Обираємо тип теплообмінника та розміри пластин. Попередньо приймаємо пластини типу РС 0,25.
Визначаємо середньологарифмічний температурний напір:
?tб=42−29=130С
?tм=46−42=40С
?tср=(?tб-?tм)/(ln?tб/?tм)=13−4/(ln (13/4)=7,640С Для теплообмінника РС 0,25 берем КТ=2000 (Вт*м2 0С) Визначаємо площу поверхні теплообміну в апараті:
(м2)
Число пластин в апараті:
n=(F/F0)+2=(2,35/0,25)+2=11 (шт.)
Число каналів по яким рухається теплоносій:
N=n-1=11−1=10 (шт.)
Розрахунок по контуру гарячої води
Задаємо N1=5 (шт.)
Vmin, додаток 3 [1]
<10 (м.вод.ст.)
Остаточно приймаємо N1=m1*X1=4*1=4 (шт.)
Розрахунок по контуру холодної води
Задаємо N2=5 (шт.)
<10 (м.вод.ст.)
Остаточно приймаємо N2=m2*X2=2*2=4 (шт.)
Остаточно приймаємо число пластин в апараті:
np=N1+N2-1=4+4−1=7 (шт.)
Перераховуємо коефіцієнт теплопередачі:
F= np*0,25=7*0,25=1,75 (м2)
KT=35,88*1000/(1,75*7,64)=2684 (Вт*м2 0С) Отже маємо такий теплообмінник:
РС 0,25−2-1К ТУ 26−01−655−87
Маса теплообмінника 475 т, розміри такі:
L=40, L1=140, L2=270, L3=395
Компоновка пластин теплообмінника:
Сх=4/(2+2)
IV. Розрахунок підігрівача 2-го ступеня
1. Теплова потужність підігрівача другого ступеня:
QII=35,88(кВт)
2. Загальна витрата гарячої води на перший ступінь:
(кг/с)
V1(II)=3,6*m1(II)=3,6*0,295=1,06 (м3/год)
3. Загальну витрату холодної води на другій ступені:
m2(II)=mв=0,81 (кг/с)
V2(II)=3,6*m2(II)=3,6*0,81=2,916 (м3/год) Обираємо тип теплообмінника та розміри пластин. Попередньо приймаємо пластини типу РС 0,25.
Визначаємо середньологарифмічний температурний напір:
?tб=75−55=200С
?tм=46−42=40С
?tср=(?tб-?tм)/(ln?tб/?tм)=20−4/(ln (20/4)=9,940С Для теплообмінника РС 0,25 берем КТ=2000 (Вт*м2 0С) Визначаємо площу поверхні теплообміну в апараті:
(м2)
Число пластин в апараті:
n=(F/F0)+2=(1,8/0,25)+2=9 (шт.)
Число каналів, по яким рухається теплоносій:
N=n-1=9−1=8 (шт.)
Розрахунок по контуру гарячої води Задаємо N1=4 (шт.)
Vmin, додаток 3 [1]
<10 (м.вод.ст.)
Остаточно приймаємо N1=m1*X1=1*4=4 (шт.)
Розрахунок по контуру холодної води
Задаємо N2=4 (шт.)
<10 (м.вод.ст.)
Остаточно приймаємо N2=m2*X2=2*2=4 (шт.)
Остаточно приймаємо число пластин в апараті:
np=N1+N2-1=4+4−1=7 (шт.)
Перераховуємо коефіцієнт теплопередачі:
F= np*0,25=7*0,25=1,75 (м2)
KT=35,88*1000/(2,25*7,64)=2684 (Вт*м2 0С) Отже маємо такий теплообмінник:
РС 0,25−2-1К ТУ 26−01−655−87
Маса теплообмінника 475 т, розміри такі:
L=40, L1=140, L2=270, L3=395
Компоновка пластин теплообмінника:
Сх=4/(2+2)
V. Розрахунок добового бака-акумулятора для системи ГВП
Розрахунок добового бака-акумулятора для системи ГВП Таблиця розрахунку інтегрального графіка
Період в годинах, фп, фк | Частка середнього попиту, % | Потужність Q, кВт | фп -фк, год | Q (фп -фк), кВтгод | Сума Q3, кВтгод | |
0 — 6 | 6,82 | 40,92 | 40,92 | |||
6 — 7 | 47,75 | 47,75 | 88,67 | |||
7 — 8 | 115,95 | 115,95 | 204,62 | |||
8 — 9 | 177,34 | 177,34 | 381,96 | |||
9 — 13,5 | 218,27 | 4,5 | 982,22 | 1364,17 | ||
13,5 — 15,5 | 177,34 | 354,68 | 1718,85 | |||
15,5 — 20 | 150,06 | 4,5 | 675,27 | 2394,12 | ||
20 — 22 | 245,55 | 491,1 | 2885,22 | |||
22 — 24 | 190,98 | 381,96 | 3267,18 | |||
Найбільша різниця потужностей по графіку Q =884,4 (кВт) Визначаємо об'єм бакакумулятора:
V = 3,6Q/c (tH — tв) = 3,6 · 884,4/4,2(55 — 10) =169 (м3)
Список використаної літератури
1. Малкін Є.С. Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Енергоефективні будівлі і споруди» Київ-2007р.
2. Пластинчатые теплообменные апараты: Справочный каталог.-Х.: Прапор, 1993 г.