Розрахунок схеми підключення гарячого водопостачання - Курсовая работа

Розрахунок поверхневого протитечійного теплообмінника (труба в трубі) для підігріву водопровідної води скидною водою Розрахунок поверхневого пластинчатого теплообмінника I ступеня

I.Вихідні дані до курсового проекту

Середньо добова потужність ГВП Q=136,416 КВТ

Параметри води , що гріє: t/1=1500C, t//1=750C

Температура холодної мережної води - 10 °С

Температура гарячої води - 55 °С

Гідродинамічний опір теплообмінника по гріючому контуру

IMG_b2117966-0833-4759-b275-be6f9f206339

Схема підключення ГВП

II. Розрахунок поверхневого протитечійного теплообмінника (труба в трубі) для підігріву водопровідної води скидною водою

1. Параметри скидної води на вході в теплообмінник:

2. 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:

8. Задаємося швидкістю скидної води: wck=1,5...2 (м/с)

IMG_f89a985b-9455-413c-956a-a2143fea4ac7

; ?=1000

IMG_7b770a07-d7db-4ec2-8695-4a3c42790e5a

9. Знаходимо число Рейнольдса:

IMG_ab009711-4018-47f6-a07c-ce9118d23a71

Re>104 - турболентний режим руху Pr=8,27

10. Знаходимо число Нусельта: Nu=C*Reck0,8*Pr0,43=0.021*554000,8*8,270,43=324,754;

11.

Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі:

IMG_8ee27a93-03c9-40a4-a0e4-731a5504a328 (Вт/м2 * 0С)

IMG_e61749fd-7d56-4b8f-9019-1956f54d11eb

(Вт/м2 * 0С) - коефіціент кінематичної вґязкості скидної води (тсер.=250С)

IMG_141293dd-1cd3-4c6e-a5da-b94602eb17dc

(Вт/м2 * 0С)

12. Визначаємо коефіцієнт теплопередачі:

IMG_4a46c64c-4c64-4f93-89b2-bafe30d38e36

IMG_c181dc6d-4705-451c-b17e-b6c0b3fb708a

( Вт/м2 * 0С)

13. Визначаємо логарифмічний температурний напір:

IMG_9f14262a-cf1d-42e5-9d7b-84f0e6448718

IMG_f2ced980-28cd-4d42-8702-353d61535727

0С

14. Визначаємо довжину теплообмінника:

IMG_70d69795-727f-4341-9676-e401e383c546 (м)

IMG_30ff7443-f48c-4dca-9dba-fd377d098bb6

(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)

IMG_0054d6ea-080f-4f78-aaad-aef55849b548

2. Загальна витрата гарячої води на перший ступінь:

IMG_fc326a77-3d38-471e-be38-17608c1b51f5 (кг/с) m1(I)=m1(II) mtm=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)=мв=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: ?тб=42-29=130С

?тм=46-42=40С

?тср=(?тб-?тм)/(ln?тб/?тм)=13-4/(ln(13/4)=7,640СДЛЯ теплообмінника РС 0,25 берем КТ=2000 (Вт*м2 0С)

Визначаємо площу поверхні теплообміну в апараті:

IMG_1e4804e0-b8fd-4beb-a1b9-6a06497d679f (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.)

IMG_d35e48bb-b2e1-486f-b67e-bf1c4c3e0eb3

Vmin,

IMG_ea4ac200-b6ee-4f32-b51d-3c4e2025793b додаток 3 [1]

IMG_c6b32eac-4cf4-4f5e-99f1-ad333df9899d

IMG_aae89db6-7108-47cb-a202-1817edc76d40

<10 (м.вод.ст.)

Остаточно приймаємо N1=m1*X1=4*1=4 (шт.)

Розрахунок по контуру холодної води

Задаємо N2=5 (шт.)

IMG_c8055ee0-f875-480f-a8a6-46de9ba23912

IMG_b7fca885-054c-40a6-b459-360a59449402

IMG_1a1b8edf-2ed9-4a53-b62f-031c6ed1d4b8

<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:

IMG_a1e19cc8-eee4-42a7-ac14-6f1c341824e3 (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)=мв=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: ?тб=75-55=200С

?тм=46-42=40С

?тср=(?тб-?тм)/(ln?тб/?тм)=20-4/(ln(20/4)=9,940С

Для теплообмінника РС 0,25 берем КТ=2000 (Вт*м2 0С)

Визначаємо площу поверхні теплообміну в апараті:

IMG_9287ac66-5240-4ecc-a6c4-be00439443b3 (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.)

IMG_c755aa30-ea59-4a7d-9c73-064d40211431

Vmin,

IMG_85622efb-34e7-4362-989d-d604632b102c додаток 3 [1]

IMG_3ea2897c-2533-4271-819a-07f872eced47

IMG_d8db3e37-71d9-410a-b999-72ca91f32afa

<10 (м.вод.ст.)

Остаточно приймаємо N1=m1*X1=1*4=4 (шт.)

Розрахунок по контуру холодної води

Задаємо N2=4 (шт.)

IMG_c24ed7cf-b57e-4d00-8dc3-84078da5bd3c

IMG_2fd67386-bb16-4c1f-ab21-39761e3af094

IMG_49514078-3e74-45c1-a626-c1387a8f6f85

<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 коефіціент 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

Таблиця розрахунку інтегрального графіка

Період в годинах, ?п , ?кЧастка середнього попиту, %Потужність Q, КВТ?п -?к, годQ(?п -?к), КВТ.годСума Q3 , КВТ.год

0 - 656,82640,9240,92

6 - 73547,75147,7588,67

7 - 885115,951115,95204,62

8 - 9130177,341177,34381,96

9 - 13,5160218,274,5982,221364,17

13,5 - 15,5130177,342354,681718,85

15,5 - 20110150,064,5675,272394,12

20 - 22180245,552491,12885,22

22 - 24140190,982381,963267,18



IMG_8615ccde-f374-4442-a222-cb110cc686b1

Розрахунок добового бака-акумулятора для системи ГВП

Найбільша різниця потужностей по графіку Q =884,4 (КВТ)

Визначаємо обєм бак -акумулятора: V = 3,6Q/rc(TH - тв) = 3,6 ·884,4/4,2(55 - 10) =169 (м3)

VI. Список використаної літератури теплообмінник гарячий водопостачання

1. Малкін Є.С. Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Енергоефективні будівлі і споруди» Київ-2007р.

2. Пластинчатые теплообменные апараты: Справочный каталог.-Х.: Прапор,1993г.

Размещено на .ru