Проектирование ИТП бизнес центра

 

 

 

^{ОСНОВНОЙ}

^РАЗДЕЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^{Исполнитель                        ___________                           Бедрицкий А.Ю.}

                                                                                 ^{(подпись)                                                                (ф.и.о.)}

 

 

^{Консультант                         ___________                              Попалов В.В.}

                                                                                 ^{(подпись)                                                                (ф.и.о.)}

 

1. Исходные данные

Рассматривается выбор  оборудования теплового пункта, который  снабжает офисное здание в г. Екатеринбург. Офис представляет собой 36-этажное  здание. Предусматривается независимая схема присоединения системы отопления, что повышает надежность ИТП. Для ГВС предусмотрена трехзонная система, которая соответствует различным этажам здания. Принятый температурный график сети τ₁’/τ_O2’ = 150/70 ^оС. Температура обратной воды после системы отопления в расчетном режиме t_HO=-31, прямой τ₂’=75 ^оС. Температура воды на входе в систему отопления принята τ_O1’=90 ^оС. Принципиальная схема ИТП представлена на рис.11

Принципиальная схема  ИТП 

 
Рис. 11

Выбор теплообменников  ГВС осуществляется по параметрам в  точке “излома” температурного графика регулирования. Параметры этой точки определяются по следующей математической модели, которая справедлива при зависимой схеме присоединения систем отопления. Здесь же представлены результаты расчета.

                                                           (2-1)

                                                 (2-2)

                                               (2-3)

                          (2-4)

                                                    (2-5)

где - температура сетевой воды подающей линии в точке “излома” температурного графика регулирования, 
- изменение температуры сетевой воды в расчетном режиме,  
- температура сетевой воды после отопительных установок, 
- расчетная температура воздуха внутри помещений, 
- температурный напор в отопительных приборах, 
- температура воды перед отопительными приборами, 
- относительная тепловая нагрузка, 
- температура наружного воздуха в точке “излома” температурного графика регулирования.

- метод итерации 

    

   
 

Проведем расчет параметров.

Для выбора теплообменников  необходимо знать четыре концевых температуры  воды, тепловую нагрузку и два расхода. Ряд значений предоставлено техническим  заданием на проектирование ИТП и приведены в таблице 2-1.

Таблица 2-1

Исходные данные	Обозн.	Величина	Единица измерения
Температура сетевой  воды подающей линии	τ 1’	150	оС
Температура сетевой  воды обратной линии после теплообменных приборов	τ2’	75	оС
Температура воды на входе в отопительные приборы	tО1’	90	оС
Температура воды на выходе из отопительных приборов	tО2’	70	оС
Расчетная отопительная нагрузка	Qо’	0,751(873)	Гкал/ч (КВт)
Температура горячей  воды	tг	65	оС
Температура водопроводной  воды	tх	5	оС
Температура прямой сетевой воды в точке “излома” графика регулирования	τ 1’’’	70	оС

 

Продолжение табл. 2-1

Температура обратной сетевой  воды после отопительных приборов	τ о2’’’	42	оС
Расчетный расход тепла  на ГВС I зоны	Qгвс	0,7387(859)	Гкал/ч (КВт)
Расчетный расход тепла на ГВС II зоны	Qгвс	0,1617(188)	Гкал/ч (КВт)
Расчетный расход тепла  на ГВС III  зоны	Qгвс	0,154(179)	Гкал/ч (КВт)

 

Расчетный расход сетевой воды на отопление:

кг/с                         (2-6)

Расчетный расход воды внутреннего контура на отопление:

кг/с                         (2-7)

Расход сетевой воды в точке  излома (ГВС I зоны):

кг/с                        (2-8)

Расход водопроводной воды (ГВС  I зоны): 

кг/с                              (2-9)

Расход сетевой воды в точке  излома (ГВС II зоны): 

кг/с                          (2-10)

Расход водопроводной воды (ГВС  II зоны): 

кг/с                             (2-11)

Расход сетевой воды в точке  излома (ГВС III зоны):

кг/с                        (2-12)

Расход водопроводной воды (ГВС  III зоны):

кг/с                              (2-13)

Результаты расчетов представлены в таблице:

Таблица 2-2

Вид нагрузки	t1’, оС	t1’’, оС	t2’, оС	t2’’, оС	Q, КВт	G1, кг/с	G2, кг/с
Отопление	150	75	90	70	873	2,778	10,41
ГВС – I зона	70	42	65	5	859	7,32	3,42
ГВС – II зона	70	42	65	5	188	1,6	0,75
ГВС – III зона	70	42	65	5	179	1,53	0,71

 

Для каждого представления  распределения температур в теплообменниках  использованы t-Q диаграммы (рис. 12)

Рис. 12

 

 

2. Математическая модель расчета теплообменников

Рассматриваются теплообменники модульной конструкции фирмы  “SATEKS”

1. Определяем расчетную поверхность теплообмена

                                                                           (2-14)

2.                                                                      (2-15)
3. ,                                                                               (2-16)

где ,

4. ,                                                                                       (2-17) 
   где индекс 1 - греющая сторона, 2 - нагреваемая среда.

Отопление	ГВС
,	,

5.                                                                      (2-18)
6. Выбор стандартного теплообменника по и

 

 

 

 

 

 

3. Выбор стандартных теплообменников
1. Отопление

Представим алгоритм проектного расчета теплообменника модульной конструкции фирмы САТЭКС.

1. Определяем средний логарифмический температурный напор , средние температуры теплоносителей , и по таблицам найти средние плотности , . Рассчитываем теплофизические комплексы теплоносителей

                                                    (2-19)

                                  (2-20)

 

 

2. Задаемся скоростью воды в трубках и определяем проходное сечение трубного пространства. По таблицам выбираем наружный диаметр корпуса  подогревателя  (ближайший больший по значению ). Уточняем значения скоростей потоков, используя значения проходных сечений трубного и межтрубного пространства стандартного теплообменника

                             ,                                         (2-21)

  - это значение соответствует .

Из таблиц:  ,  ,  .

   

                                      

3. Определяем коэффициенты теплоотдачи  потоков и коэффициент теплопередачи  при наличии карбонатных отложений  на внутренних стенках трубок и с учетом новой конструкции теплообменной поверхности

                             ,                                  (2-22)                    

                               ,                                           (2-23)                            

где – внутренний диаметр трубок, - эквивалентный диаметр межтрубного пространства , = 0,0001м - толщина карбонатных отложений, .

  

 

  

Определяем расчетную поверхность  теплообмена

                                                                                               (2-24)                                       

Выбираем подогреватель ПВ-114х2-Р-БП-3-Уз (поверхность теплообмена  , длина секции 4м, количество секций в блоке 3).

4. Проводим гидравлический расчет по формулам

                               ,       ,                            (2-25)                

где коэффициенты , при длине трубок

 

Потери  напора:      

 

2. ГВС I зоны

Представим алгоритм проектного расчета  теплообменника модульной конструкции  фирмы САТЭКС.

1. Определяем средний логарифмический  температурный напор , средние температуры теплоносителей , и по таблицам найти средние плотности , . Рассчитываем теплофизические комплексы теплоносителей

                                                     (2-19)

   

    

                                       (2-20)

 

 

2. Задаемся скоростью воды в трубках и определяем проходное сечение трубного пространства. По таблицам выбираем наружный диаметр корпуса  подогревателя  (ближайший больший по значению ). Уточняем значения скоростей потоков, используя значения проходных сечений трубного и межтрубного пространства стандартного теплообменника

                             ,                                 (2-21)                  

  - это значение соответствует .

Из  таблиц:  ,  ,  .