Своды правил по проектированию и строительству проектирование тепловых пунктов

Водоподогреватели присоединены к тепло­вой сети по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети на ввод.

Система отопления присоединена к тепло­вым сетям по зависимой схеме с автоматичес­ким регулированием подачи теплоты.

Баки-аккумуляторы нагреваемой воды как в ЦТП, так и у потребителей отсутствуют исходные данные:

1. Регулирование отпуска теплоты в системе централизованного теплоснабжения принято центральное, качественное по совмещенной на­грузке отопления и горячего водоснабжения.

2. Температура теплоносителя (греющей воды) в тепловой сети в соответствии с приня­тым для данной системы теплоснабжения гра­фиком изменения температуры воды в зависи­мости от температуры наружного воздуха при­нята:

при расчетной температуре наружного воз­духа для проектирования отопления t₀ = -26 °С:

в подающем трубопроводе ₁ = 150 °С;

в обратном трубопроводе ₂ = 70 °С;

в точке излома графика температуры t_H = 23 °С:

в подающем трубопроводе ₁ = 80 °С;

в обратном трубопроводе ₂ = 42 °С.

3. Температура холодной водопроводной (на­греваемой) воды в отопительный период, посту­пающей в водоподогреватель І ступени, t_c = 2 °С (по данным эксплуатации).

4. Температура воды, поступающей в систе­му горячего водоснабжения на выходе из II сту­пени водоподогревателя t_h = 60 °С.

5. Максимальный тепловой поток на отоп­ление потребителей, присоединенных к ЦТП, Q_omax=5,8210⁶ Вт.

6. Расчетная тепловая производительность водоподогревателей Q^SP_h = 4,57 10⁶ Вт.

7. Максимальный расчетный секундный рас­ход воды на горячее водоснабжение g_h = 21,6 л/с.

Порядок расчета:

1. Максимальный расход сетевой воды на отопление

кг/ч.

2. Максимальный расход греющей воды на горячее водоснабжение

3. Для ограничения максимального расхода сетевой воды на ЦТП в качестве расчетного при­нимается больший из двух расходов, получен­ных по пп 1,2

4. Максимальный расход нагреваемой воды через І и II ступени водоподогревателя

5. Температура нагреваемой воды за водоподогревателем І ступени

6. Расчетная производительность водоподо­гревателя І ступени

7. 
   Расчетная производительность водоподо­гревателя II ступени
   

8. Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя II ступени ^ІІ₂ и на входе в водоподогреватель І ступени ^І₁

9. Температура греющей воды на выходе из водоподогревателя І ступени

10. Среднелогарифмическая разность темпе­ратур между греющей и нагреваемой водой для І ступени водоподогревателя

11. Среднелогарифмическая разность темпе­ратур между греющей и нагреваемой водой для II ступени водоподогревателя

12. В соответствии с п. 1 настоящего прило­жения определяем необходимое сечение трубок водоподогревателя при скорости воды в труб­ках W_тр= 1м/с и двухпоточной схеме включения

По табл. 1 настоящего приложения и полу­ченной величине f^усл_тр подбираем тип водоподогревателя со следующими характеристиками:

f_тр = 0,0093 м²;

D_H = 219 мм;

f_мтр = 0,02139 м²;

d_экв= 0,0224 м;

f_сек= 11,51 м² (при длине секции 4 м);

13. Скорость воды в трубках при двухпоточ­ной компоновке

14. Скорость воды в межтрубном простран­стве при двухпоточной компоновке

15. Расчет водоподогревателя І ступени:

а) средняя температура греющей воды

б) средняя температура нагреваемой воды

в) коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке трубки

г) коэффициент теплоотдачи от стенки труб­ки к нагреваемой воде

д) коэффициент теплопередачи при  = 0,9

Коэффициент  принят равным 1,2 для глад­ких трубок;

е) требуемая поверхность нагрева водопо­догревателя І ступени

ж) число секций водоподогревателя І ступе­ни при длине секции 4 м

Принимаем 5 секций в одном потоке; действи­тельная поверхность нагрева будет .

16. Расчет водоподогревателя II ступени:

а) средняя температура греющей воды

б) средняя температура нагреваемой воды

в) коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке трубки

г) коэффициент теплоотдачи от стенки труб­ки к нагреваемой воде

д) коэффициент теплопередачи при  = 0,9

е) требуемая поверхность нагрева водопо­догревателя II ступени

ж) число секций водоподогревателя II ступени

Принимаем 2 секции в одном потоке, действи­тельная поверхность нагрева будет .

В результате расчета получилось по 2 секции в каждом водоподогревателе II ступени и 5 — в каждом водоподогревателе І ступени суммарной поверхностью нагрева 161 м².

17. Потери давления в водоподогревателях (7 последовательных секций в каждом потоке):

для воды, проходящей в трубках (с учетом  =2)

для воды, проходящей в межтрубном про­странстве

Коэффициент В принимается по табл. 3 на­стоящего приложения.

При применении водоподогревателя с про­филированными трубками необходимое число секций в І ступени составит 3 секции, а во ІІ—2 секции в одном потоке. Потери давления по на­греваемой воде с коэффициентом = 2 состав­ляют 300 кПа.

В 1994 г. на московском заводе «Сатэкс» освоен выпуск кожухотрубных многоходовых водоподогревателей с І и II ступенями нагрева в одном корпусе (рис. 5), технические характерис­тики которых приведены в табл. 4 настоящего приложения. Тепловая производительность оп­ределена для условий, близких к реальным в системе теплоснабжения:

для водоподогревателей горячего водоснаб­жения: температурный перепад по греющей воде 70 — 30 °С, по нагреваемой — 5—60 °С, максимальные потери давления по нагреваемой воде, направляемой по трубкам, — 27—36 кПа (ИТП - ЦТП);

для водоподогревателей отопления: темпера­турный перепад по греющей воде — 150—76 °С, по нагреваемой, направляемой по межтрубному пространству, при применении в ИТП — 105 — 70 °С и максимальной потере давления — 30 кПа; при применении в ЦТП —120—70 °С и макси­мальной потере давления — 60 кПа (потери дав­ления приняты везде для нового, чистого тепло­обменника).

Запас в поверхности нагрева принят 20 %.

В пересчете на расчетный режим работы по ГОСТ 27950—88Е (скорость воды в трубках 2 м/с) эти же установки ТМПО и ТМПГ, применяемые а ИТП, будут иметь характеристики, приведенные в табл. 5. При этом достигаются такие же коэф­фициенты теплопередачи, как и в пластинчатых водоподогревателях на максимальных скоростях теплоносителей.

С 1996 г. на том же заводе «Сатэкс» начат вы­пуск водоподогревателей установки полуразбор­ной конструкции облегченного типа (рис. 6) для тепловых пунктов, размещаемых в подвале здания.




Рис. 5 Общий вид горизонтального многоходового кожухотрубного водоподогревателя

а-общий вид; б-разрез по секциям; -вход холодной воды - І ступень; 2-выход теплоносителя   ступень; 3  выход горячей воды — ступень; 4 — выход горячей воды — II ступень; 5 — вход теплоносителя —  ступень, 6 — выход теплоносителя —II ступень; 7 — выход теплоносителя — II ступень; 8 — вход холодной воды — II ступень, в,г — конструктивные размеры: 1 — секции; 2 — соединительная камера межтрубного пространства; 3 — то же, трубного: 4 — трубная доска; 5 — шарнир;

В₁ — холодная вода; В₂ — го­рячая вода; В₃ — циркуляцион­ная линия горячего водоснаб­жения; Т₁ — подающая тепло­сети; Т₂ — выход греющей воды из II ступени; Т₃ — вход греющей воды в I ступень; Т₄ — обратная теплосети

Основные технические характеристики водоподогревателей блочног типа для ИТП (уставновка из 3 блоков)

Условное обозначение при заказе	Диаметр секции D, мм, кол.секц.	Размеры, мм														Масса, кг, одного блока	Поверхность наг­рева, м2	Расчетный тепловой по­ток, кВт, при WТР= 1м/с, tСР= 10 С
		d1	d2	H	H1	h	h1	h2	I	I1	I2	I3	i4	b	b1	всего подо­гревателя
ПВ 57х2-1,0-БП-6-УЗ	57х6	45	38	276	828	87	189	552	100	84	160	238	34	160	260	60  3 180	0,74  3 = 2,22	90,0
ПВ 76х2-1,0-БП-6-УЗ	76х6	57	45	314	942	106	208	628	115	93	170	257	43	180	280	80  3 240	1,3  3=3,9	156,0
ПВ 89х2-1,0-БП-6-УЗ	89х6	76	57	342	1026	119	223	684	125	100	185	271	50	195	295	100  3 300	1,86  3 = 5,58	223,0
ПВ 114х2-1,0-БП-6-УЗ	114х6	89	76	387	1161	144	243	774	135	112	205	294	62	215	315	140  3 420	3,58  3 = 10,74	430,0
ПВ 168х2-1,0-БП-6-УЗ	168х6	133	108	498	1482	198	300	996	150	139	240	349	89	280	З80	250  3 750	6,98  3 = 20,94	840,0
Примечание — Гидравлическое сопротивление установки при WТР - 1 м/с, WМТР = 0,5 м/с составляет: РТР = 40 кПа, РМТР = 25 кПа.