Расчёт калориферной установки

   

    1. Расход греющей воды через КУ для обеспечения расчётной мощности

          

     2. Расход антифриза

     

       3. Ожидаемая скорость движения антифриза в каналах теплообменника

                 

где k – коэффициент теплопередачи, ориентировочно принимаем k=4030

Вт/(м²∙К); ξ – коэффициент гидравлического сопротивления единицы относительной длины канала ξ=1,95; - температурный напор в теплообменнике, ^оС; ΔР_а – располагаемый перепад давления по ходу антифриза, ΔР_а = 52 Па.

      4. Число каналов в пакете

                          

    Принимаем симметричную компоновку теплообменника по воде и антифризу m_в = m_а = 30 каналов.

       5. Общее живое сечение каналов в пакете по ходу теплоносителей

    6. Ожидаемая скорость движения  воды по каналам

    7. Ожидаемая скорость движения антифриза по каналам

    Получили полное совпадение с ожидаемой скоростью по п.3.

    8. Расчет коэффициента теплоотдачи  по воде: 

        - критерий Рейнольдса 

        - критерий Нуссельта

        - коэффициент теплоотдачи

 

    9. Расчет коэффициента теплоотдачи  по антифризу:

        - критерий Рейнольдса 

 

        - критерий Нуссельта

 

        - коэффициент теплоотдачи

    10. Расчет коэффициента теплопередачи  аппарата 

    11. Расчетная площадь поверхности  теплообмена аппарата

    С учетом загрязнения, принимаем пластинчатый теплообменник с поверхностью теплообмена  126 м² . 

    12. Количество пакетов в теплообменнике

     Принимаем 3 пакета.

     Окончательно по расчетным данным принимаем аппарат типа

Р-06-63-02-11 в количестве 2шт. Суммарная площадь 126 м². Включение аппаратов параллельное, что позволит регулировать подачу тепла в зависимости от температуры наружного воздуха. 

    2 РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ ТЕПЛА ПРЕДПРИЯТИЕМ 

    2.1 Расчет нагрузок на отопление и вентиляцию 

    Максимальный  расход

где α  – поправочный коэффициент, учитывающий  отклонение расчетной наружной температуры от среднерасчетной, (-30)°С;

      V – объем зданий по наружному обмеру, м³;

     – тепловая характеристика на отопление и вентиляцию здания, Вт/(м³·К);

     – расчетная температура наружного воздуха в данной местности, °С.

Для Кемерово =-39°С. 

    Пример  расчета АБК:

    - отопление

    

    - вентиляция

      

    Аналогичные расчеты максимального расхода  тепла проводим для всех потребителей, и результаты сводим в табл. 1.

    Суммарные максимальный расходы тепла потребителя Q^max  определяем, просуммировав максимальные расходы тепла на отопление и вентиляцию всех потребителей. 
 

    Таблица 1

    Пример  расчета потребности тепла на отопление и вентиляцию объектов предприятия при =-39°С. 

 

    Средний расход

    Средний расход топлива на отопление и  вентиляцию определяем по формуле

    где t_i– средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых жилых зданий, t_i =18°С, для производственных зданий t_i =16°С;

           t_от – средняя температура наружного воздуха за месяц отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха от (+8)°С и менее.

    Для Кемерово =(-8,2)°С, =(-39)°С. В нашем случае средний расход получаем исходя из суммарного максимального расхода тепла:

    - на отопление 

    

    - на вентиляцию 

      

2.2 Расход тепла на горячее водопотребление

      Средний расход

      Средний расход тепла на горячее водопотребление  определяем по формуле 2.3

     где 1,2 – коэффициент, учитывающий потери тепла в стояках; m – число однотипных потребителей горячей воды; а – норма расхода горячей воды на одного потребителя, л/сут [1] (приложение 1, 2); с_р – средняя массовая изобарная теплоемкость воды, с_р=4190 Дж/(кг ⁰С); t_г – температура горячей воды, t_г=55⁰С; t_х – температура холодной воды в отопительный период t_х=5⁰С; Т – нормативное время потребления, ч; n – кратность потребления в сутки.

      Расчет  нагрузок на горячее водопотребление  следует начинать с расчета количества однотипных потребителей (столовая, буфет, мойка и т.д.), определение режима их работы (кратность смен в сутки, продолжительность в часах), ожидаемые расходы и температуры горячей воды.

      Для расчетных условий:

      - расход горячей воды на душ. Определяем из расчета: сколько человек будут пользоваться душем (600 чел.), в каком режиме будет работать душ      ( 4 смены). По нормам расхода воды составляет 270л на одну душевую сетку при нагрузке 5 – 10чел., время мойки 0,75ч. В смену будут мыться

_{600/4=150 чел.}

      Число сеток в мойке при норме 10 человек  на сетку составит

150/10=15 сеток 

          Расход горячей воды душевой при времени мытья 0,75 ч:

_{375∙15=5625 л.}

      - расход горячей воды на стирку  спецодежды. Общий вес стираемой  спецодежды при весе одной спецовки 6,0 кг:

_{600∙6=3600 кг/сут.}

      При кратности стирки два раза в месяц, общий вес стираемой спецодежды в сутки при 21 рабочем дне в  месяц составит

3600∙2/21=343 кг/сут

      При норме воды на одну стирку 25л/(кг сут) общий расход горячей воды прачечной составит

_{343∙25=8575 л/сут}

      - расход горячей воды столовой. Определяют, сколько человек будет  посещать столовую, в каком режиме  и сколько смен, сколько блюд  будут готовиться на человека. В соответствии с этим определяют  ожидаемый расход горячей воды на приготовление закуски, горячих блюд, количество приборов и т.д.

      Количество  блюд в час определяется по формуле

M=2,2∙N∙P,

      где N – количество посадочных мест, принимаем 100; Р – количество посадок в час, для столовых промышленных предприятий Р=3.

M=2,2∙100∙3=660 блюд/ч.

      По [14] для приготовления пищи, реализуемой  в обеденном зале, на одно условное блюдо требуется 12,7л горячей воды в сутки.

      Расчет  расхода горячей  воды АБК

      Аналогичные расчеты проводим для всех потребителей и полученные данные заносим в табл. 2. 
 
 
 
 
 

Таблица 2

Расчет  расхода тепла на горячее водоснабжение

 

      Максимальный  расход горячей воды

      Максимальный  расход тепла на горячее водоснабжение  определяем по суммарному среднему расходу (табл. 2):

      Средний расход в летний период

      Поскольку температура холодной воды в летний и зимний периоды неодинаковы, то это учитывается следующей зависимости:

      где - температура холодной воды в системе водоснабжения в летний период, =15⁰С; - температура холодной воды в системе водоснабжения в отопительный период, =5⁰С; - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды в летний период, =0,8.

2.3 Суммарный расход  тепла по режимам  потребления

      Суммарный расход тепла по периодам потребления находим по результатам расчетов табл. 1 и 2 и сводим в табл. 3.

Таблица 3

Суммарные расходы тепла предприятием по режимам  потребления

 

2.4 Расчет годовой  потребности тепла и топлива предприятием