Підбір калориферів

Витрати тепла Q, ВТ, на нагрівання повітря визначають по формулі:

, Вт (36)

де с – питома теплоємність повітря, ;

- маса повітря, що нагрівається, кг/год;

- температура повітря після калорифера, °С;

- температура повітря до калорифера, °С.

Площа поверхні нагрівання F_к, м² визначають по формулі:

, м² (37)

де Q – витрати тепла на нагрівання повітря, Вт;

k – коефіцієнт теплопередачі калорифера, ;

= середня температура теплоносія, °С;

- середня температура повітря, що нагрівається, яке проходить через калорифер, °С;

1,1...1,2 – коефіцієнт запасу.

Коефіцієнт теплопередачі k залежить від теплоносія, масової швидкості руху повітря (V_p) через калорифер, швидкості руху води по трубам калорифера W, геометричних розмірів і конструктивних особливостей калорифера:

При теплоносію пари: (38)

При теплоносію воді: (39)

де А, А₁, n, p – коефіцієнти і показники степеня, що залежать від конструкції калориферів (Л.2, т.XV, сторю234).

Середня температура повітря, що проходить через калорифер, визначається як середнє арифметичне початкової і кінцевої температури

, °С (40)

Середня температура теплоносія при парі приймається рівною температурі насичення при відповідному тиску пари

, °С (41)

Середня температура теплоносія при воді приймається рівною середньому арифметичному температур гарячої і зворотної води

, °С (42)

Під масовою швидкістю розуміють масу повітря, кг, що проходить за 1 с через 1 м² живого перерізу калорифера

, (43)

звідки

, (44)

При підборі калориферів з економічних розумінь масову швидкість приймають у межах 7-10 . Швидкість руху води в трубках калориферу , м/с, визначають по формулі.

, м/с (45)

де Q – витрати тепла на нагрівання повітря, Вт;

с – питома теплоємність води, дорівнює 4,187 ;

ρ– густина води рівна 1000 кг/м³;

- площа живого перетину для проходження теплоносія, м².

Розрахунок калориферів проводяться в наступному порядку.

Задаючись орієнтовано масовою швидкістю, оптимальне значення якої приймають в межах 7-10 , визначають площу живого перетину для проходу повітря, підбирають модель, марку і число калориферів. Після вибору калориферів уточнюють по дійсній площі живого перетину калорифера F_ж прийнятої моделі масову швидкість, а по площі живого перетину трубок для проходу теплоносія V – швидкість теплоносія і потім визначають коефіцієнт теплопередачі і площу поверхні нагрівання. Якщо прийнята площа поверхні нагрівання відповідає розрахунковій, то на цьому розрахунок закінчують, якщо ні, то розрахунок повторюють, вибираючи інші калорифери. Опір калориферів проходу повітря ΔP, Па, виражається наступною формулою

де В і Z – коефіцієнт і показник ступеня, що залежать від конструкції калорифера (Л.2, Т.XV.1, стор.235).

При підборі калорифера приймають запас на опір по повітря 10% і на опір по воді 20%.

Приклад: Підібрати калориферну установку для нагрівання 12500 кг/год повітря від t_з=-36 °С до t_п=24 °С. Теплоносій – перегріта вода, t_г=150 °С, t_о=70°С.

Рішення: По формулі (36) визначають необхідні витрати тепла на нагрівання припливного повітря.

Вт

Задаючись масовою швидкістю V_p=7 , визначаємо по формулі (44) необхідну площу живого перетину калориферної установки по повітрю

По даним калориферів табл..8.25, Л.3, стор.167 виходячи з необхідної площі живого перетину F_ж вибираємо номер і число калориферів, яке повинне бути мінімальним. Знаходимо дійсну площу перетину по повітрю і площу живого перетину трубок калорифера для проходу води f_тр. Вибираємо КВС9 – із площею поверхні F=19,56 м² – 2 шт., з площею живого перетину по повітрю f_ж=0,2376 м² – 1, f_ж.тр=0,001159 м².

Схему обв’язки приймаємо по рис.8.15, стор.166, Л.3. Знаходимо дійсну масову швидкість,

Визначаємо швидкість води, м/с, в трубках калориферів

Визначаємо необхідну площу поверхні нагрівання калориферної установки:

м²

де - табл.8.32, Л.3, стор.172 =37,11

Визначаємо запас

Запас в межах 20%, що припустимо.

Дата добавления: 2015-12-08