Студопедия — Расчетная часть
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчетная часть






 

2.1. Требования к пояснительной записке

Материал, включаемый в пояснительную записку, должен быть конкретным, обработанным и систематизированным. Не следует при­водить материал обзорного характера, справочные данные из лите­ратурных источников должны даваться в минимально необходимом объе­ме. Общеизвестные методики расчета и определения величин излагать не следует, достаточно на них сослаться в тексте.

Пояснительная записка должна включать титульный лист, задание на курсовой проект, содержание, введение, основную часть, заклю­чение, список использованных источников, приложения /при необхо­димости/.

В содержании перечисляются все заголовки разделов и подразделов, имеющихся в пояснительной записке, с указанием номера стра­ницы начала соответствующего раздела и подраздела.

Во введении необходимо выполнить краткий анализ систем технического водоснабжения промпредприятий, показать преимущества оборотных систем, сделать сравнение охлаждающих устройств систем оборотного водоснабжения, показать возможность применения тепло­вых насосов для использования теплоты оборотной воды.

 

 


Таблица 1

Пара-метры Варианты и исходные данные
                   

Последняя цифра шифра студента

tнп , 0С                    
Qгв, кВт                    
Qо, кВт                    
Qв, кВт                    

Предпоследняя цифра шифра студента

Vов3                    
Город Волгоград Тверь Са-мара Санкт-Петер-бург Мо-сква Ростов на Дону Орск Во-логда Рязань Сара-тов

 


Основная часть записки включает следующие разделы: составление функциональной схемы системы водоснабжения, расчет режима работы теплонасосной установки и выбор тепловых насосов, выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов, расчет термодинамического цикла теплового насоса, расчет и под­бор теплообменников, градирен, трубопроводов и насосов, разработка принципиаль-ной схемы системы водоснабжения, компановка оборудования теплонасосной установки, расчет показателей экономичности.

В заключении необходимо привести анализ полученных результатов, их соответствие заданию на курсовой проект, отметить энергетичес­кую эффективность применения тепловых насосов.

В приложениях рекомендуется помещать повторяющиеся расчеты по одной и той же методике, представленные в табличной форме, а также распечатки с ЭВМ.

Текст пояснительной записки делится на разделы и подразделы. Каждый раздел должен начинаться с новой страницы. Разделы и под­разделы должны иметь краткие, содержательные заголовки.

В начале каждого раздела и подраздела рекомендуется давать краткое описание выполняемой в нем работы в виде формулировки сути методики или подхода к решению поставленной задачи.

Порядок изложения расчетов должен иметь определенную последовательность: эскиз или схема рассчитываемого элемента или уст­ройства, данные для расчета, задача расчета с указанием, что тре­буется определить при расчете, условия расчета, расчет и заклю­чение /технические характеристики выбранного оборудования/.

В формулах в качестве символов следует применять обозначе­ния, установленные соответствующими стандартами. Все расчеты про­изводятся в Международной системе единиц /СИ/.

Ниже приводится методика проектирования системы технического водоснабжения промпредприятия с теплонасосной установкой.

 

2.2. Составление функциональной схемы системы водоснабжения

 

Функциональная схема определяет общую структуру системы водоснабжения и способ соединения основного и вспомогательного оборудования.

При составлении функциональной схемы решаются следующие вопросы: сбор и хранение теплой оборотной воды, ее очистка и ох­лаждение, подача охлажденной воды потребителю, наиболее полная утилизация теплоты оборотной воды, назначение и тип основного оборудования.

В энергосберегающей системе водоснабжения основное количество оборотной воды должно охлаждаться в испарителях тепловых насосов, остальное количество - в атмосферных водоохладительных устройствах, из которых наиболее эффективными являются вентиляторные градирни.

При суммарных нагрузках отопления, вентиляции и горячего водоснабжения до 3 МВт целесообразно использовать тепловые на­сосы типа НТ - 300 и НТ - 500, технические характеристики которых в номинальном режиме приведены в табл. 2.1 Приложения 2. Эти тепловые насосы выполнены по регенеративной схеме и состоят из маслозаполненного винтового компрессора с электродвигателем, конденсатора, испарителя, регенеративного теплообменника, терморегулирующих вентилей, блока приборов и масляной системы с мас­лоохладителем. В качестве рабочего агента используется фреон R-12. Нагрев воды для целей теплоснабжения производится в кон­денсаторе и маслоохладителе тепловых насосов.

Тепловые насосы НТ-300 и НТ-500 имеют плавное регулирование производительности в пределах от 100 % до 40%. Точность поддержания температуры нагреваемой воды ±1 0С. Тепловые насосы имеют высокую степень автоматизации, позволяющую довести время пребывания обслуживающего персонала до 30 мин в смену. В тепло­вых насосах предусмотрены следующие виды автоматических защит: от повышения давления нагнетания, от понижения давления всасы­вания, от нарушения режима смазки, от повышения температуры нагнетания, от перегрева смазки.

Оборотная вода, как правило, не содержит значительных загрязнений и может непосредственно или через фильтры подаваться в испарители тепловых насосов. С целью уменьшения энергозатрат на приготовление горячей воды рекомендуется устанавливать перед испарителями тепловых насосов предварительный теплообменник. Он служит для первичного подогрева подпиточной холодной воды в системе горячего водоснабжения за счет теплоты оборотной воды при условии, что температура оборотной воды выше температуры холодной воды.

Подключение конденсаторов тепловых насосов к системе отопления может быть непосредственным, а к системе горячего водоснаб­жения - через промежуточный замкнутый контур с помощью раздели­тельного теплообменника.

Для подачи оборотной воды и воды в контурах тепловых насо­сов применяются центробежные консольные насосы.

В качестве теплообменников для теплонасосных установок используют скоростные водо-водяные секционные подогреватели.

Составленная функциональная схема энергосберегающей систе­мы технического водоснабжения приводится в пояснительной запис­ке. На функциональной схеме элементы системы водоснабжения пред­ставляются по одному для каждой функциональной группы в виде ус­ловных стандартных графических изображений, а трубопроводы ме­жду элементами указываются только основные и снабжаются стрел­ками, цифровыми и буквенными обозначениями, уточняющими направление, вид и фазовое состояние перемещаемой среды. Для схем теплонасосных установок наиболее типичными являются следующие обозначения: 1 - вода, 14 - масло, 18 - фреон, п -пар, ж - жидкость, т - теплая/горячая/среда, х - холодная среда.

В качестве примера на рис.1 приведена функциональная схе­ма энергосберегающей системы технического водоснабжения промпредприятия с наиболее полным использованием теплоты оборотной воды, на рис. 2 - диаграмма P-h процесса.

Теплая оборотная вода из цеха промпредприятия собирается в бак теплой воды БТВ и через фильтр Ф насосами Н2 подается на градирни ГР и испарители И тепловых насосов ТН, в которых обо­ротная вода охлаждается. Затем охлажденная оборотная вода посту­пает в цех промпредприятия. Насосы Н4 подают охлажденную воду из градирен в цех. Охлаждение оборотной воды также происходит и в предварительном теплообменнике ПТ холодной водой из водопро­вода, подаваемой под напором водопроводной сети в систему горяче­го водоснабжения. Второй ступенью подогрева служит разделитель­ный теплообменник РТ, в котором горячей средой служит вода проме­жуточного контура. Циркуляцию воды в промежуточном контуре обес­печивают насосы Н1, нагрев воды - маслоохладители МО и конденсаторы К тепловых насосов. Расширительный бак РБ облегчает запуск насосов Н1 и служит также для подпитки промежуточного контура водой, компенсируя возможные утечки ее.

В периоды пониженного водоразбора из системы горячего водо­снабжения циркуляцию воды обеспечивают насосы НЗ. Вода от отопи­тельных приборов и калориферов в промежуточный контур поступа­ет через грязевик Г.

Тепловой насос ТН снабжен регенеративным теплообменником РТО, что снижает потери энергии в терморегулирующем вентиле ТРВ. Охлаждаемая оборотная вода подается в испаритель И, где ее теплота отводится к кипя­щему фреону. Нагреваемая вода промежуточного контура подается в конденсатор К, где при конденсации пара фреона происходит ее нагрев. В компрессоре осуществляется сжатие пара фреона, что при­водит к повышению его давления и температуры. Терморегулирующий вентиль при дросселировании жидкого фреона снижает его дав­ление и температуру. В регенеративном теплообменнике теплота жидкого фреона, выходящего из конденсатора, используется для перегрева пара фреона при входе в компрессор. Поскольку в теп­ловом насосе применяется винтовой маслозаполненный компрессор, охлаждение масла производится в маслоохладителе МО водой промежуточного контура.

 

 

Рис. 1

Рис. 2

 

2.3. Расчет режима работы теплонасосной установки и выбор тепловых насосов

 

Задачей расчета является определение расходов всех потоков воды, ее температуры, тепловых нагрузок теплообменников, теплопроизводительности теплонасосной установки, типоразмера и коли­чества тепловых насосов.

Исходные данные для расчета включают данные, приведенные в п.1.2, а также функциональную схему системы водоснабжения и тип тепловых насосов.

Считаем, что функциональная схема системы водоснабжения соответствует приведенной на рис. 1. В качестве тепловых насо­сов применяются парокомпрессионные тепловые насосы с маслозаполненным винтовым компрессором.

Расчет выполняется в следующей последовательности. Объемный расход воды на горячее водоснабжение

,

где с,r - удельная теплоемкость и плотность воды.

Температура подпиточной воды системы горячего водоснабже­ния на выходе из предварительного теплообменника

где - недогрев подпиточной воды в предварительном теплооб­меннике до температуры оборотной воды, принимается =2...50С

Тепловая нагрузка предварительного теплообменника

Теплопроизводительность теплонасооной установки

Q=Q0+ Qв+ Qгв.

 

Количество рабочих тепловых насосов

где Qкн,Qмн - номинальная теплопроизводительность конденса­тора и маслоохладителя выбранного теплового насоса /см. табл. 1 Приложения/.

Количество устанавливаемых тепловых насосов с учетом резер­ва

Nуст=N+1.

Рекомендуется использовать однотипные и наиболее мощные тепловые насосы, стремясь к максимальному использованию их мощ­ности. Минимальное количество тепловых насосов должно быть не менее двух /один рабочий и один резервный/. Тепловые нагрузки конденсатора и маслоохладителя каждого теплового насоса в расчетном режиме

Тепловая нагрузка конденсатора в расчетном режиме

 

Qк=Qкм - Qмн.

Тепловая нагрузка испарителя в расчетном режиме

где - коэффициент трансформации теплового насоса, принимается = 3,2...4.

Расход оборотной воды через предварительный теплообменник и испарители тепловых насосов

Расход оборотной воды на градирни

Vг=Vов-Vнп.

Расход воды на отопление

.

 

Расход воды на вентиляцию

.

Тепловая нагрузка разделительного теплообменника

Qрт=Vгвс× r ×(tгв-tпт).

Температура горячей воды в промежуточном контуре конденсаторов и маслоохладителей тепловых насосов на выходе из разделительно­го теплообменника

tрт= tпт+D tно,

где Dtно - недоохлаждение воды промежуточного контура в разделительном теплообменнике, принимается D tно= 5...100С.

Расход воды из промежуточного контура для нагрева воды на горячее водоснабжение в разделительном теплообменнике

Расход воды в промежуточном контуре

Vпк=V0+Vв+Vрт.

 

2.4. Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов

 

Наилучшие энергетические показатели теплонасосной установки достигаются при последовательной схеме включения конденсаторов тепловых насосов по нагреваемой воде. В этом случае во всех кон­денсаторах, кроме последнего, температуры и давления рабочего аген­та ниже расчетных. Для испарителей тепловых насосов в общем слу­чае наиболее предпочтительной является параллельная схема вклю­чения по охлаждаемой воде. При этом обеспечиваются максимальные температуры и давления рабочего агента во всех испарителях.

Возможность оптимального соединения ограничена необходимостью обеспечения требуемых по техническим характеристикам тепло­вых насосов номинальных расходов воды через испаритель Vин и конденсатор Vкн. Допустимое снижение расхода составляет 70 % от номинального значения, поскольку при меньших расходах значительно падает коэффициент теплопередачи в испарителе и конденсаторе. Превышение номинального расхода более чем на 5 % недопустимо, так как в этом случае возрастают энергозатраты на прокачку воды. Для оптимального соединения испарителей и конденсаторов тепловых на­сосов необходимо выполнение условий:

Vнп=(0,7...1,05)NVин,

Vпк=(0,7...1,05)Vкн.

На практике возможно несоответствие значений Vнп и Vин, Vпк и Vкн. Тогда при Vпк<0,7Vкн и Vпк>1,05Vкн используется байпасная линия. При этом в первом случае разделе­ние потока осуществляется после выхода из конденсатора послед­него теплового насоса по ходу нагреваемой воды, а во втором - перед входом в конденсатор первого теплового насоса.

При 1,05Vин<Vнп<0,7NVин рекомендуется сое­динять испарители в S последовательных ступеней по 2...3 парал­лельно включенных испарителя в каждой ступени и тогда

Vнп=(0,7...1,05)N(Vин/S)

Если Vнп=(0,7...1,05)Vин используется последователь­ное включение испарителей при противоточной схеме движения охлаж­даемой воды через испарители и нагреваемой воды через конден­саторы тепловых насосов. По сравнению с прямоточной схемой в этом случае обеспечиваются несколько лучшие /на 3...5%/ энергетические показатели теплонасосной установки, более равномерная нагрузка на отдельные тепловые насосы.

При Vнп<0,7Vин предусматривается байпасная линия, и разделение потока воды осуществляется после выхода из испарителя последнего теплового насоса по ходу охлаждаемой воды.

Маслоохладители тепловых насосов соединяются параллельно и включаются в промежуточный контур нагреваемой воды перед кон­денсаторами с целью обеспечения наилучшего охлаждения масла.

Расчет температуры воды на входе и выходе из испарителей и конденсаторов тепловых насосов ведется следующим образом.

Выбирается нумерация тепловых насосов, например, в направлении движения охлаждаемой воды через испарители.

Температура охлаждаемой воды на входе в испаритель первого теплового насоса после предварительного теплообменника

,

Температура охлаждаемой воды на выходе из -го испарителя рассчитывается с учетом охлаждения ее в испарителе

.

Для последовательно соединенных испарителей N тепловых насосов температура воды на входе в /i + 1/-й испаритель равна температуре воды на выходе из i-го испарителя, т.е.

i=1,...,N-1.

Проверка расчета распределения температуры охлаждаемой во­ды производится в соответствии с условием

.

При параллельном соединении испарителей температуры воды на входе в каждый испаритель равны между собой. Также равны меж­ду собой температуры воды на выходе из каждого испарителя.

Для последовательно соединенных конденсаторов тепловых насосов, противоточной схемы движения воды через конденсаторы и испарители, а также ранее принятой нумерации тепловых насосов

Температура нагреваемой воды промежуточного контура на вхо­де в маслоохладители тепловых насосов

,

Проверка расчета распределения температуры нагреваемой во­ды производится на основании уравнения теплового баланса при смешении потоков воды промежуточного контура, поступающих из раз­делительного теплообменника, систем отопления и вентиляции,

.

Средняя температура воды в конденсаторах и испарителях тепловых насосов

Для каждого теплового насоса рассчитывается разность сред­них температур воды в конденсаторе и испарителе

.

Максимальное значение этой разности температур соответствует тепловому насосу, который работает в наиболее тяжелых условиях.

 

2.5. Расчет термодинамического цикла теплового насоса

 

Целью расчета является определение производительности компрессора и мощности его электродвигателя, тепловых нагрузок ис­парителя и маслоохладителя, вычисление коэффициента трансформа­ции. Расчет термодинамического цикла выполняется для того тепло­вого насоса, который работает в наиболее тяжелых условиях. По результатам расчета делается вывод о правильности выбора типоразмера теплового насоса.

Исходные данные для расчета.

1. Рабочий агент.

2. Схема теплового насоса.

3. Тепловая нагрузка конденсатора Qк.

4.Средняя температура охлаждаемой воды в испарителе

5.Средняя температура нагреваемой воды в конденсаторе .

6. Температура воды на входе в маслоохладитель .

Термодинамический цикл теплового насоса в p, диаграмме приведен на рис.2. Низкопотенциальная теплота охлаждаемой воды в испарителе воспринимается фреоном в процессе кипения 5-6. Об­разовавшийся пар отсасывается компрессором. В регенеративном теплообменнике пар перегревается в процессе 6-1. Сжатие в винто­вом масло-заполненном компрессоре представляется процессом 1-2. Сначала происходит сжатие пара (процесс 1 - 2²), затем - отвод теплоты от рабочего агента впрыскиваемым маслом (процесс 2²-2). Сжатие в идеальном компрессоре изображается изоэнтропным процес­сом 1 - 2'. Из компрессора перегретый пар поступает в конденсатор, где конденсируется /процесс 2 - 3/, отдавая теплоту конденсации нагреваемой воде. После охлаждения в регенеративном теплообмен­нике /процесс 3 - 4/ жидкий фреон поступает в терморегулирующий вентиль, в котором происходит изоэнтальпийный процесс дросселиро-вания 4 - 5. Затем цикл повторяется.

Построение цикла в p,h - диаграмме и его расчет выполняется в следующей последовательности /p,h -диаграмма для R-12 приведена в работах [2,3]/. Температуры кипения и конденсации фреона

где , -средние температурные напоры в испарителе и конденсаторе, принимаются: = 3...50С, = 5... 70С.

Давление кипения pи и давление конденсации pк находят по известным температурам tи и tк с помощью диаграммы, а энтальпию h6 - по давлению ри и температуре t6,

Степень повышения давления в компрессоре

Температура пара на входе в компрессор

t1= t6+Dtпе,

где Dtпе- перегрев пара в регенеративном теплообменнике, принимается Dtпе= 25...35 0С.

По давлению pи и температуре t1 при помощи диаграммы определяется энтальпия h1 и удельный объем всасываемого фреона n1.

Энтальпия жидкого фреона в точке 4 находится из уравнения теплового баланса для регенеративного теплообменника

h4= h3+ h6- h1.

Поскольку процесс дросселирования 4-5 является изоэнтальпийным, то h5= h4.

Энтальпия пара фреона в конце политропного процесса сжатия в компрессоре

,

где hi- внутренний КПД компрессора; h¢2 - энтальпия пара фреона в конце идеального изоэнтропийного процесса сжатия в компрессоре.

Внутренний КПД компрессора находится из зависимости, обобщаю­щий опытные данные [4],

hi=0,5925+0,0079e+0,0045e2-0,00084e3

Энтальпия пара фреона h2 в конце процесса отвода теплоты впрыскиваемым маслом определяется из диаграммы при давлении pk и температуре масла на выходе из компрессора t²м, которая составляет

м=t¢м+Dtм,

где t¢м - температура масла на входе в компрессор, принимается t¢м= t¢м0; Dtм- повышение температуры масла в компрессоре, принимается Dtм=15...35 0С.

Температура масла на выходе из компрессора составляет t²м=70... 90 0С.

Удельный тепловой поток, отводимый рабочего агента в кон­денсаторе,

qk=h2-h3.

Расход рабочего агента, циркулирующего в тепловом насосе,

.

Тепловой поток, отводимый маслом от рабочего агента /тепловая нагрузка маслоохладителя/,

Qм=G(h²2 - h2).

Расход масла, подаваемого в компрессор,

,

где cм, r м - удельная теплоёмкость и плотность масла.

Для условий работы компрессора можно принять: cм=2,18кДж/(кг×К), rм= 830 кг/м3.

Относительный массовый расход масла

.

С целью проверки правомерности принятого значения повышения температуры масла полученное значение относительного массового расхода масла сравнивается с рекомендуемым значением относитель­ного массового расхода [4]:

gр= 0,09375 - 0,025e + 0,02656e2.

Если расхождение составляет более 20 %, то расчет следует повторить при уточненном значении Dtм.

Удельная внутренняя работа компрессора

.

Внутренняя мощность компрессора

.

Мощность электродвигателя для привода компрессора

,

где hэм - электромеханической КПД, принимается hэм= 0,9.

Действительная объемная производительность компрессора

V=Gn1.

Теоретическая объемная производительность компрессора

Vт=V/l.

Коэффициент подачи определяется из зависимости

l = 0,997 - 0,032e + 0,002e2- 0,000078e3.

Удельный тепловой поток, подводимый к рабочему агенту в испарителе,

qи=h6-h5.

Тепловая нагрузка испарителя

Qи=Gqи.

Тепловая нагрузка регенеративного теплообменника

Qрто=G(h3-h4).

Для контроля расчета составляется энергетический баланс установки

Qи+Ni=Qк+Qм.

 

Невязка приходной и расходной частей баланса не должна превышать 8 %.

Коэффициент трансформации

 

.

Полученные значения теоретической объемной производительности компрессора и мощности электродвигателя сравниваются с паспортными характеристиками выбранных тепловых насосов. В результате делается вывод о возможности работы компрессоров в заданном расчетном режи­ме.

Если тепловая нагрузка испарителя теплового насоса, получен­ная в результате расчета термодинамического цикла, отличается от вычисленной в П.2.3 более чем на 10 %, то производится уточ­нение расхода оборотной воды через испарители тепловых насосов и на градирни.

Расход нагреваемой воды в промежуточном контуре уточнению не подлежит, так как возможные изменения тепловой нагрузки маслоохладителя незначительны по сравнению с тепловой нагрузкой кон­денсатора теплового насоса.

2.6. Тепловой расчет и подбор теплообменников

 

В качестве предварительного и разделительного теплообменни­ков применяются водоводяные секционные подогреватели [5]. Подогреватели изготавливают с длиной трубок 2000 и 4000 мм. Диаметр тру­бок составляет dн/dв =16/14 мм, материал - латунь. Подогревае­мую воду рекомендуется пропускать по трубкам, а греющую воду- по межтрубному пространству. При этом термические линейные удли­нения корпуса и трубок выравниваются, облегчается чистка трубок. Средняя скорость воды в межтрубном пространстве составляет wмт= 0,5...2,5 м/с.

Задачей расчета является определение площади поверхности теплообмена F, выбор типоразмера секции подогревателя, расчет количества секций Z.

Исходные данные для расчета.

1. Тепловая нагрузка теплообменника Q.

2. Расход воды в трубном пространстве Vт.

3. Расход воды в межтрубном пространстве Vмт.

4. Температура воды в трубном пространстве на входе и выход из теплообменника t¢т и t²т.

5. Температура воды в межтрубном пространстве на входе и выходе из теплообменника t¢мт и t²мт.

Расчет выполняется как для предварительного, так и для разделительного теплообменников в следующей последо-вательности.

Для принятой скорости воды в межтрубном пространстве оцени­вается площадь проходного сечения межтрубного пространства

По порученному значению fмт выбирается типоразмер подогревателя /табл. II Приложения/, для которого выписываются основные параметры: число трубок nт, площадь поверхности нагрева секции Fс, внутренний диаметр корпуса Dв, площадь проходного сечения трубок fт и межтрубного пространства fмт. Эти размеры используются в дальнейших расчетах.

 

Скорость воды в трубках и между трубками

.

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства

.

Средняя температура воды в трубках и между трубками

,

.

Коэффициенты теплоотдачи на поверхностях стенок в трубном и межтрубном пространствах

 
 

,

В этих формулах aт и aмт измеряются в Вт /(м2×К), wт и wмт - в м/с, dв и dэ - в м, и - в 0С.

Коэффициент теплопередачи

,

где b- коэффициент, учитывающий снижение коэффициента теплопередачи из-за наличия накипи и загрязнения поверхности трубок, принимается b=0,8; d- толщина стенки трубки, d=0,5(dн-dв); l- коэффициент теплопроводности материала стенок трубок, для латуни принимается

l=105 Вт /(м×К).

Средний температурный напор

,

где Dtб, Dtм - большая и меньшая крайние разности температур между теплоносителями при противоточной схеме их движения.

Площадь поверхности нагрева подогревателя

.

Число секций подогревателя

.

2.7. Расчет и подбор градирен

 

Задачей расчета является определение площади фронтального сечения вентиляторной градирни, выбор ее конструкции и количест­ва секций, расчет количества градирен.

Исходные данные для расчета.

1. Город, для которого проектируется система водоснабжения.

2. Температура охлажденной оборотной воды tох.

3. Температура теплой оборотной воды tнп.

4. Расход оборотной воды на градирни Vг.

Для подбора градирен необходимо вначале определить расчет­ные параметры атмосферного воздуха [6]. Средняя температура воздуха для наиболее жарких суток в данной местности

tр=tж+0,25tмакс,

где tж - среднемесячная температура воздуха в самый жаркий месяц; tмакс- средняя максимальная температура в самый жаркий месяц.

Значения tж, tмакс, а также относительной влажности возду­ха самого жаркого месяца jж, берутся из табл. III Приложения. С по­мощью H, d- диаграммы влажного воздуха по температуре tж и отно­сительной влажности jж определяется влагосодержание воздуха dж. Состояние воздуха для наиболее жарких суток находится по температуре tp и полученному значению dж. Для этого состояния воздуха определяется температура мокрого термометра tм, которая является теоретическим пределом охлаждения воды в градирне.

Коэффициент эффективности градирни

.

Для вентиляторных градирен hг= 0,75...0,85.

Удельная тепловая нагрузка на единицу площади фронтального сечения градирни

,

где gF - удельная гидравлическая нагрузка, отнесенная к площади фронтального сечения градирни, для вентиляторных градирен в номинальном режиме работы qF = 1,5...2,8кг/(м2×с).

Тепловой поток, отводимый от воды в градирнях,

Необходимая суммарная площадь фронтального сечения градирен

По полученному значению SF и табл. IV Приложения выбирается конструкция, марка или количество секций градирни, площадь фрон­тального сечения Fф, массовый расход воды Gг и рассчитывается число градирен

Удельная гидравлическая нагрузка выбранных градирен в расчетном режиме

Полученное значение целесообразно сравнить со значением удельный гидравлической нагрузки выбранной градирни в номинальном режиме

2.8. Расчет диаметров трубопроводов и подбор насосов

 

Задачей расчета является определение диаметров и выбор по сортаменту всех трубопроводов воды как внутренних, так и внешних, соединяющих теплонасосную установку и градирни с потребителями, а также подбор насосов Н1...Н4 /см. рис.1/ и насосов байпасных линий. При подборе насосов полагается, что длина внутренних трубопроводов пренебрежимо мала по сравнению с длиной внешних трубопроводов, а напор, развиваемый насосами, определяется снижением напора, во внешних трубопроводах и требуемым напором у потребителя.

Исходные данные для расчета.

1. Объемный расход воды по участкам V.

2. Расстояние до потребителей , принимается =50...100м.

3.Требуемый напор у потребителя Hтр, принимается: Hтр=15...20м - для систем низкотемпературного отопления и вентиляции, Hтр=10...15м - для систем горячего водоснабжения, Нтр= 25...35м - для технологических потребителей охлажденной оборотной воды.

При подборе трубопровода вначале задаются значениями скоростей воды: во всасывающая трубопроводе wвс= 1...1,5 м/с, в нагнетательном wнаг= 1,5...2,5 м/с. Для каждого участка трубопровода оценивается внутренние диаметр трубопровода

,

Полученный внутренний диаметр трубы округляется до ближайшего стандартного размера /табл. 2.5 Приложения 2/. По выбранному диа­метру трубы уточняется скорость воды

.

Напор, развиваемый насосом,

H= (1,2...1,3)Hпртп,

где Нпр - снижение напора на прямых участках трубопровода.

Числовой коэффициент в формуле учитывает снижение напора на местных сопротивлениях.

Снижение напора на прямых участках

,

где l - коэффициент сопротивления трения.

Для турбулентного режима течения

,

где Re - число Рейнольдса; Кэ - абсолютная эквивалентная шерохова­тость стенки трубопровода.

Для стальных трубопроводов в условиях нормальной эксплуата­ции /с незначительной или умеренной коррозией/ Кэ=0,2...0,4 мм.

По значениям объемного расхода и напора подбираются центро­бежные насосы консольного типа /табл.VI Приложения/.

Для обеспечения бесперебойной работы системы оборотного водос­набжения и теплонасосной установки в группе насосов Н2 следует предусматривать три-четыре насоса с одинаковой подачей, один из которых является резервным, в остальных случаях - один рабочий и один резервный насос.

Для проверки возможности использования комплектного электродвигателя насоса рассчитывается потребная мощность электродвигателя

,

где Vн - объемная подача рабочего насоса в расчетном режиме; hн -КПД насоса /см. табл.VI Приложения/;hэд-КПД электродвигателя, рав­ный 0,8...0,9.

 

 

2.9. Разработка принципиальной схемы системы водоснабжения

 

Принципиальная /полная/ схема энергосберегающей системы технического водоснабжения промпредприятия предназначена для того, чтобы дать полное представление о составе оборудования и его взаимном соединении. Схема служит основанием для разработки других конструкторских документов, например, компоновки оборудования.

В соответствии с ранее составленной функциональной схемой изображают все элементы при помощи условных графических изо







Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 1826. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Дезинфекция предметов ухода, инструментов однократного и многократного использования   Дезинфекция изделий медицинского назначения проводится с целью уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов - вирусов (в т...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия