Расчет теплоснабжения

      Количество  передаваемого тепла, кВт, найдем по уравнению

где т₁ – расход воды, кг/с;

      С_в – теплоемкость воды, С_в=4,19 кДж/(кг∙К);

       t_ж^”, t_ж^’ – начальная и конечная температуры воды, °С. 

Определим расход пара, кг/с,

,

где h^”,h^’ – соответственно энтальпия сухого насыщенного пара и кипящей жидкости,

                  кДж/(кг∙К).

      для расчета коэффициента теплоотдачи  к внешней поверхности трубки при конденсации пара необходимо знать температуру внешней поверхности  стенки и высоту трубки. Так как значения этих  величин неизвестны, то расчет  проводим методом последовательных приближений.

Средняя арифметическая температура воды

.

°С

Определяем средний логарифмический температурный напор по уравнению

,

где t_н – температура насыщения по максимальному заданному давлению.

°С

      В первом приближении температура  внешней поверхности стенки определяем по уравнению

.

°С

      Перепад температур по толщине стенки оцениваем  величиной порядка 1°С, тогда

°С

      Кроме того, задаемся высотой трубок Н=1,5-2,5 м.

      Приведенную длину трубки находим по уравнению

,

Где А – комплекс, зависящий только от рода жидкости и температуры насыщения,

             1/м∙°С.

      При пленочной конденсации сухого насыщенного  пара для ламинарного режима течения (Z<2300) пленки конденсата на вертикальных поверхностях и трубах число Рейнольдса определяем по уравнению

.

      При пленочной конденсации сухого насыщенного пара для смешанного режима течения (2300<Z<10000) пленки конденсата на вертикальных поверхностях и трубах число Рейнольдса определяем по уравнению

,

где Pr_ж1 – число подобия Прандтля для воды;

       Pr_c1 - число подобия Прандтля для стенки.

        Коэффициент теплоотдачи пара, Вт/м²∙°С, определим как

,

где В – комплекс, зависящий только от рода жидкости и температуры насыщения,

             м/Вт.

      Определяем  число подобия Рейнольдса

,

где - скорость воды, м/с;

       d₁ – внутренний диаметр трубок, d₁=0,012 м;

       - кинематическая вязкость воды при средней арифметической температуре,

               м²/с.

     Так как режим течения воды турбулентный, число Нуссельта определяем по уравнению

     

     

      Коэффициент теплоотдачи к воде, Вт/ м²∙°С, определяем по уравнению

,

где - коэффициент теплопроводности воды, Вт/м²∙°С.

      Коэффициент теплопередачи, Вт/ м²∙°С,

где - толщина стенок, =0,001 м;

        - коэффициент теплопроводности стенки, =104,5 Вт/м²∙°С.

, Вт/ м²∙°С.

      Средняя плотность теплового потока, кВт/м²,

,

      Поверхность нагрева, м², в первом приближении определяем по уравнению

,

      Число трубок в одном ходе

где - плотность воды, кг/ м³.

      Общее число трубок

,

где 4 – число  ходов.

      Средний диаметр, м,

,

где d₂ – наружный диаметр трубок, d₂= 0,014 м.

      Высота  трубок в первом приближении

,

      Температура стенок трубок

 где q – средняя плотность теплового потока, Вт/м².

°С 

°С

Если полученные значения высоты трубок и температур стенок не совпадают с принятыми, произвести повторный расчет, принимая значения полученных величин. Совпадение полученных значений с ранее принятыми величинами должны в пределах точности 1 %. 
 
 
 
 

                                                           Спецификация.

Условные  обозначения к схеме теплоснабжения от собственной котельной

 

К годовому графику тепловой нагрузки:

1 – расход  теплоты на отопление;

2 – расход теплоты на вентиляцию;

3 – расход  теплоты на горячее водоснабжение;

4 – суммарный  график расхода теплоты;

5 – график  тепловой нагрузки за отопительный  период;

6 – нагрузка  летнего периода. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Антипов, С.Т. Машины и аппараты пищевых производств/ С.Т. Антипов – М.:

    Высшая  школа, 2001. – 1380 с.

2. Драганов, В.Х.  Теплотехника и применение теплоты  в сельском хозяйстве/ Б.Х. 

    Драганов. – М.: Агропромиздат, 1990. – 463 с.

3. Захаров, А.А.  Практикум по применению теплоты и теплоснабжению сельского

    хозяйства  / А.А. Захаров. – М.: Агропромиздат, 1995. – 315 с.

4. Краснощеков,  Б.А. Задачник по теплопередаче  / Б.А. Краснощеков – М.: Энергия, 

    1969. – 264 с.

5. Луканин, В.Н.  Теплотехника / В.Н. Луканин. – М.: Высшая школа, 2002. – 671 с.