Целью теплового расчета подогревателей является расчет поверхности нагрева, выбора типоразмера и количества секций. Подогреватели должны обеспечивать заданную теплопроизводительность при любых температурных режимах сетевой воды. Наиболее не благоприятный режим соответствует точке излома температурного графика регулирования. Поэтому расчет подогревателя ГВС ЦТП при всех системах подключения их к тепловым сетям производится по параметрам сетевой воды при температуре наружного воздуха.

Расчет последовательной двухступенчатой схемы присоединения подогревателей ГВС.

Дано: из таблицы № 3.2

	Q , кВт	Q , кВт	, кВт
ЦТП-1	2781,3	1162,9	6477,3
ЦТП-2	4426,5	1839,7	10252,2

τ´₁ = 150 ⁰С; τ´₂ = 41,6 ⁰С; τ´₃ = 95 ⁰С;

τ˝´₁ = 77,3 ⁰С; τ˝´₂ = 31,7 ⁰С; τ˝´₃ = 50 ⁰С;

t˝´_н = +1 °С (точка излома температурного графика);

t_х = 5 °С; t_г = 60 °С; t_в = 18 °С.

1. Балансовый (расчетный) расход тепла:

Q = 1,2·Q = 1,2· Q /R_г , кВт; [14.61]

где Q , Q - средняя и максимальная тепловая нагрузка на ГВС

R_г – коэффициент часовой неравномерности, принимается R_г =2.

2. Балансовая тепловая производительность подогревателя I ступени:

Q_б.1 = Q ·(t˝´_п - t_х)/ t_х - t_г , кВт; [14.61]

где t˝´_п = τ˝´₂ – (5…10) = 24,7 ⁰С – температура водопроводной воды на выходе из подогревателя I ступени;

(5…10) – величина недогрева водопроводной воды;

t_х - температура холодной водопроводной воды (зимой);

t_г = температура горячей воды;

с = 4,187 кДж/кг· ⁰С – теплоемкость воды.

3. Балансовый расход сетевой и водопроводной воды:

G_б.мт = G`_о+G = ; [14.62]

где Q`_о - тепловая нагрузка на отопление (таблица 2 для своего ЦТП).

G_б.тр=  ,кг/ч; [14.63]

4. Максимальный расход сетевой и водопроводной воды:

G =1,1· G_б.мт , кг/ч [14.64]

G =  , кг/ч; [14.65]

5. Температура сетевой воды после подогревателя I ступени при Q

 = - ⁰С. [14.66]

6. Среднелогарифмическая разность температура в подогревателе I ступени при Q

∆t_б,I =  ,⁰С. [14.67]

7. Безразмерный параметр Ф_I для I ступени

Ф_I = . [14.68]

8. Безразмерная удельная тепловая производительность ε₁ I ступени при Q :

ε₁ = ; [14.69]

где G_мен и G_бол – выбираются из величин G , G .

9. Коэффициент смешения насосно-смесительной установки (элеватор)

U = 1,15· ; [14.70]

U* = 1+U/φ_б,

где φ_б = G_б.мт / G`_о = 1,39 – расчетный коэффициент смешения.

10.Безразмерная характеристика отопительной системы при  и Q

ε_о =  [14.71]

где = 0,5· = 40,85 ⁰С – средняя температура нагревательных приборов в точке излома температурного графика;

φ_м = G / G`_о = 1,54 – отношение суммарного расхода воды к расчетному расходу воды на отопление при максимальном часовом расходе тепла на ГВС.

11. Суммарный перепад температур сетевой воды в I и II ступенях при Q :

δ = 3600 Q /с·G , ⁰С [14.72]

12. Температура сетевой воды после отопительной системы при максимальном водозаборе:

 = , ⁰С [14.73]

13. Тепловая производительность I и II ступени при Q :

Q = Q ·( - t_х / t_г - t_х)·ε₁ ,кВт [14.74]

Q = Q - Q , кВт [14.75]

14. Температура сетевой воды перед элеватором:

= - 3600·Q /с·G , ⁰С [14.76]

15. Температура сетевой воды после I ступени подогревателя:

= - 3600·Q /с·G , ⁰С [14.77]

16. Температура водопроводной воды после I ступени подогревателя при максимальном водоразборе:

= t_х + 3600·Q /с·G , ⁰С; [14.78]

17. Среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в I ступени:

∆t_срI = , ⁰С; [14.79]

где ∆t_б = ( - t_х) = 12,29 ⁰С;

∆t_м = ( - ) = 0 ⁰С.

18. Задав скорость воды в трубках и межтрубном пространстве ω = 1 м, определим предварительное значение площади трубок и межтрубного пространства:

f_тр = G /3600·ω·ρ = 0,01207 м² – ЦТП-1; [14.80]

f_мт = G /3600·ω·ρ = 0,02204 м² - ЦТП-1; [14.81]

где ρ – 1000 кг/м³ – плотность воды.

Для ЦТП2: f_тр = 0,01922 м²; f_мт = 0,03494 м².

Подбираем водяные подогреватели из (приложения 12).