Проектирование тепловых пунктов

(1)

Если соотношение ходов получается >2, то для повышения скорости воды целесообразна несимметричная компоновка, т.е. число ходов теплообменивающихся сред будет неодинако­вым (рис. 1—3 настоящего приложения). При несимметричной компоновке получается сме­шанное движение потоков в части каналов — противоток, в части — прямоток, что снижает температурный напор установки по сравнению с

Рис. 1. Симметричная компоновка пластинчатого

водоподогревателя, обозначение Сх 4/5

Рис. 2. Несимметричная компоновка пластинчатого

водоподогревателя, обозначение Сх (2 + 2)/5

Рис. 3. Схема компоновки водоподогревателей І и ІІ подогрева в

одну установку с противоточным движением воды

противоточным характером движения теплообменивающихся сред, который имеет место при симметричной компоновке, и в определенной степени уменьшает выгоду от повышения ско­рости воды при несимметричной компоновке. Поэтому для исключения смешанного тока теппоносителей более эффективно водоподогревательную установку собирать из двух или несколь­ких раздельных теплообменников с симметрич­ной компоновкой, включенных последовательно по теплоносителю, у которого получается боль­шее число ходов, и параллельно — по другому теплоносителю. При этом обвязка соединитель­ными трубопроводами должна обеспечить про­тивоток в каждом теплообменнике.

2. При расчете пластинчатого водоподогревателя оптимальная скорость принимается исхо­дя из получения таких же потерь давления в уста­новке по нагреваемой воде, как при применении кожухотрубного водоподогревателя - 100 -150 кПа, что соответствует скорости воды в ка­налах W_ОПТ = 0,4 м/с.

Поэтому, выбрав тип пластины рассчитыва­емого водоподогревателя горячего водоснабже­ния, по оптимальной скорости находим требуемое количество каналов по нагреваемой воде m_H:

(2)

f_K — живое сечение одного межпластин­чатого канала.

3. Компоновка водоподогревателя симметричная Т. е. m_ГР=m_H. Общее живое сечение ка­налов в пакете по ходу греющей и нагреваемой воды

(3)

4. Находим фактические скорости греющей и нагреваемой воды, м/с

(4)

(5)

В случае если соотношение ходов, опреде­ленное по формуле (1), оказалось >2 (при под­становке P_H = 100 кПа, а P_ГР = 40 кПа - для І ступени), водоподогреватель собираем из двух раздельных теплообменников и более и в фор­мулах (4) или (5) расход того теплоносителя, у которого получилось меньше ходов, уменьшаем соответственно в 2 раза и более.

5. Коэффициент теплоотдачи а₁ ,Вт/(м² × °С) от греющей воды к стенке пластины определя­ется по формуле

(6)

где А — коэффициент, зависящий от типа пластин принимается по табл. 1 настоящего приложения;

Коэффициент тепловосприятия а₂, Вт/(м² × °С), от стенки пластины к нагреваемой воде принимается по формуле (7)

где

7. Коэффициент теплопередачи к, Вт/(м² × °С), определяется по формуле

(8)

где  — коэффициент, учитывающий уменьше­ние коэффициента теплопередачи из-за термического сопротивления наки­пи и загрязнений на пластине, в зави­симости от качества воды принимается равным 0,7 — 0,85.

8. При заданной величине расчетной произ­водительности Q^SP и по полученным значениям коэффициента теплопередачи k и температур­ному напору t_СР определяется необходимая по­верхность нагрева F_ТР по формуле (1) прил. 5.

При сборке водоподогревателя из двух раз­дельных теплообменников и более теплопроизводительность уменьшается соответственно в 2 раза и более.

9. Количество ходов в теплообменнике Х:

(9)

где f_ПЛ — поверхность нагрева одной пласти­ны, м².

Число ходов округляется до целой величины. В одноходовых теплообменниках четыре шту­цера для подвода и отвода греющей и нагревае­мой воды располагаются на одной неподвижной плите. В многоходовых теплообменниках часть штуцеров должна располагаться на подвижной плите, что вызывает некоторые сложности при эксплуатации. Поэтому целесообразней вместо устройства многоходового теплообменника раз­бить его по числу ходов на раздельные теплооб­менники, соединенные по одному теплоносителю последовательно, а по другому — параллель­но, с соблюдением противоточного движения.

10. Действительная поверхность нагрева всего водоподогревателя определяется по формуле

(10)

11. Потери давления  кПа в водоподогревателях следует определять по формулам:

для нагреваемой воды

(11)

для греющей воды

( 12)

где  — коэффициент, учитывающий накипеобразование, который для греющей сете­вой воды равен единице, а для нагре­ваемой воды должен приниматься по опытным данным, при отсутствии таких данных можно принимать  = 1,5— 2,0;

Б — коэффициент, зависящий от типа плас­тины, принимается по табл. 1 настоя­щего приложения;

W_H.C — скорость при прохождении максимально­го секундного расхода нагреваемой воды.

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку пластинчатого теплообменника со­бранного из пластин 0,6р для системы горячего водоснабжения того же ЦТП, что и в примере с кожухотрубными секционными водоподогревателями. Следовательно, исходные данные, ве­личины расходов и температуры теппоносителей на входе и выходе каждой ступени водоподогре­вателя принимаются такими же, как и в преды­дущем примере.