Будівництво та ремонт

Розрахунок і підбір водяного калорифера для припливної установки — т

Калькулятор для розрахунку і вибору елементів вентиляційні системи

Калькулятор дозволяє проссчітать важливі параметри системи вентиляції за методикою, про яку йдеться в розділі Розрахунок вентиляційних систем. З його допомогою можна визначити:

  • Продуктивність системи, яка обслуговує до 4-х приміщень.
  • Розміри повітряних каналів і повітророзподільних решіток.
  • Опір повітропровідної мережі.
  • Потужність калорифера і орієнтовні витрати на електричну енергію (при застосуванні електричного калорифера).

Подключение электронагревателя ЭНК. Часть 1: контроль давления в системе

Якщо необхідно вибрати модель з зволоженням, охолодженням або рекуперацією — скористайтеся калькулятором на ресурсі Breezart.

Приклад розрахунку вентиляції за допомогою калькулятора

На цьому прикладі ми покажемо, як проссчітать припливну вентиляцію для кімнатної квартири, в якій живе сім’я з трьох осіб (двоє дорослих і дитина). Днем до них іноді прибувають родичі, з цієї причини в гостьовій може довгий час перебувати до 5 чоловік. Стельова висота квартири — 2,8 метра. Параметри приміщень:

№ приміщення 1 2 3
Назва приміщення Дитяча Спальна кімната Гостьова
Площа 17 м2 14 м2 22 м2
Кількість людей 1 людина
(вдень і вночі)
2 людини вночі,
1 людина днем
0 людей, які вночі,
5 осіб днем

Норми витрати для спальної кімнати і дитячої задамо відповідно до рекомендацій СНиП — по 60 м2 / Год на людину. Для вітальні кімнати обмежимося 30 м2 / Год, оскільки дуже багато людей в цій кімнаті буває рідко. За СНиП такий витрата повітря допустимо для приміщень з справжнім провітрюванням (для провітрювання можна відкрити вікно). Якби ми і для вітальні кімнати задали витрата повітря 60 м2 / Год на людину, то необхідна продуктивність в це приміщення склала б 300 м2 / Год. Вартість електричної енергії для нагрівання подібного кількості повітря виявилася б занадто високою, з цієї причини ми пішли на компроміс між зручністю і економією. Для розрахунку обміну повітря по кратності для всіх приміщень виберемо комфортабельний дворазовий обмін повітря.
Магістральний повітряний канал буде прямокутним жорстким, відгалуження — гнучкими шумоізоліровать (подібне комбінування типів повітряних каналів не найпопулярніше, але ми підібрали його в демонстраційних цілях). Для додаткового очищення припливного повітря буде встановлено фільтр тонкого очищення класу EU5 (розрахунок опору мережі будемо вести при забруднені фільтрах). Швидкості повітря в повітряних каналах і допустимий параметр шуму на гратах залишимо рівними рекомендованим значенням, які задані за замовчуванням.

Сравнение водяных тепловентиляторов ГРЕЕРС, Тепломаш, Ballu, Volcano. Какой водяной калорифер лучше?

Розрахунок починаємо з складання схеми повітророзподільної мережі. Ця схема дасть можливість нам визначити довжину повітряних каналів і кількість поворотів, які можуть бути як в горизонтальній, так і площині розташованої вертикально (нам необхідно порахувати всі повороти під прямим кутом). Отже, наша схема:

Розрахунок і підбір водяного калорифера для припливної установки - т

Опір повітророзподільної мережі дорівнює опору найдовшого ділянки. Дана ділянка можна поділити на 2 половини: магістральний повітряний канал і найдовше відгалуження. Якщо у вас існує два відгалуження приблизно однакової довжини, то потрібно визначити, яке з них має більший опір. Для цього необхідно прийняти, що опір одного повороту дорівнює опору 2,5 метрів повітряного каналу, тоді найбільший опір матиме відгалуження, у якого значення (2,5 * поворотів + ​​довжина повітряного каналу) максимально. Виділяти з траси дві частини потрібно для того, щоб можна було поставити різний тип повітряних каналів і різну швидкість повітря для магістрального ділянки і відводів.

У нашій системі на всіх відгалуженнях встановлені балансувальні, що дозволяють налаштувати витрати повітря в усіх приміщеннях дотримуючись проектну документацію. Їх опір (у відкритому стані) вже враховано, оскільки це типовий компонент системи вентиляції.

Довжина магістрального повітряного каналу (від воздухозаборной решітки до відгалуження в приміщення № 1) — 15 метрів, на цій ділянці є 4 повороту під прямим кутом. Довжину припливної установки і повітряного фільтра можна не передбачати (їх опір буде враховано окремо), а опір шумоглушника можна прийняти рівним опору повітряного каналу тієї ж довжини, іншими словами просто порахувати його частиною магістрального повітряного каналу. Довжина найдовшого відгалуження становить 7 метрів, на ньому є 3 повороту під прямим кутом (один — в місці відгалуження, один — в повітряному каналі і один — в адаптері). Подібним чином, ми задали всі необхідні вихідні коди і тепер можемо приступити до розрахунків (скріншот). Результати розрахунку зведені в таблиці:
Результати розрахунку по приміщеннях

№ приміщення 1 2 3
Назва приміщення Дитяча Спальна кімната Гостьова
Витрата повітря 95 м2 / Год 120 м2 / Год 150 м2 / Год
Площа перетину повітряного каналу 88 см2 111 см2 139 см2
Оптимальний діаметр повітряного каналу O 110 мм O 125 мм O 140 мм
Пропоновані розміри решітки 200xсто міліметрів
150xсто п’ятдесят міліметрів
200xсто міліметрів
150xсто п’ятдесят міліметрів
200xсто міліметрів
150xсто п’ятдесят міліметрів

Результати розрахунку загальних параметрів

вид вентсистеми проста VAV
продуктивність 365 м2 / Год 243 м2 / Год
Площа перетину магістрального повітряного каналу 253 см2 169 см2
Пропоновані розміри магістрального повітряного каналу 160×160 мм
90×315 мм
125×250 мм
125×140 мм
90xдвесті міліметрів
140×140 мм
Опір повітропровідної мережі 219 Па 228 Па
потужність калорифера 5.40 кВт 3.59 кВт
Рекомендована припливна установка Breezart 550 Lux
(В комбінації на 550 м2 / Год)
Breezart 550 Lux (VAV)
Найбільша продуктивність
рекомендованої ПУ
438 м2 / Год 433 м2 / Год
Потужність електричні. калорифера ПУ 4.8 кВт 4.8 кВт
Середньомісячні витрати на електричну енергію 2698 рублів 1619 рублів

Розрахунок повітропровідної мережі

  • Для всіх приміщень (підрозділ 1.2) розраховується продуктивність, встановлюється перетин повітряного каналу і вибирається оптимальний повітряний канал звичайного діаметру. За каталогом Арктос визначаються розміри розподільних решіток з заданим параметром шуму (застосовуються дані для серій АМН, АДН, АМР, АДР). Ви можете застосувати і інші решітки з аналогічними розмірами — в даному випадку можливо маленька зміна шумового рівня і опору мережі. У нашому випадку решітки для всіх приміщень виявилися схожими, оскільки при рівні шуму в 25 дБ (А) допустимий витрата повітря через них становить 180 м2 / Год (решіток розміру поменше в таких серіях немає).
  • Сума витрат повітря по всім трьом приміщень дає нам загальну продуктивність системи (підрозділ 1.3). При застосуванні продуктивність системи буде на третину нижче за рахунок роздільного регулювання витрати повітря в усіх приміщеннях. Далі розраховується перетин магістрального повітряного каналу (у правій колонці — для VAV системи) і вибираються відповідні за розміром повітроводи перетину з прямими кутами (в більшості випадків дається пару варіантів з найрізноманітнішим співвідношенням розмірів сторін). В кінці розділу розраховується опір повітропровідної мережі, яке вийшло дуже великим — це пов’язано із застосуванням у ВЕНТСИСТЕМИ фільтра тонкого очищення, який має високий опір.
  • Ми отримали всі необхідні дані для комплектації повітророзподільних мережі, крім розміру магістрального повітряного каналу між відгалуженнями 1 і 3 (в калькуляторі такий параметр не розраховується, оскільки конфігурація мережі заздалегідь невідома). Втім площа перетин даної ділянки легко можна проссчітать вручну: з площі перетину магістрального повітряного каналу необхідно відняти площу перетину відгалуження №3. Отримавши площа перетину повітряного каналу, його розмір можна визначити по таблиці.

Розрахунок потужності калорифера і вибір припливної установки

Далі по продуктивності системи і різниці температур повітря встановлюється найбільша потужність калорифера. Після чого на підставі всіх отриманих даних вибирається припливна установка.
Рекомендована модель Breezart 550 Lux має програмно настроюються параметри (продуктивність і потужність калорифера), з цієї причини в дужках продуктивність, яка повинна бути підібрана під час налаштування ПУ. Можна помітити, що максимально допустима потужність калорифера цієї ПУ на 11% нижче розрахункового значення. Недолік потужність стане помітним виключно при температурі повітря зовні нижче -22 ° С, а це буває рідко. У подібних варіантах припливна установка буде автоматично перемикатися на меншу швидкість для підтримки заданої температури на виході (функція «Комфорт»).
У результатах розрахунку крім необхідної продуктивності вентиляційні системи вказується найбільша продуктивність ПУ при заданому опорі мережі. Якщо ця продуктивність виявляється набагато більше необхідного значення, можна скористатися можливістю програмного обмеження хорошою продуктивності, яка доступна для всіх вентустановок Breezart. Для найбільша продуктивність вказується для довідки, оскільки регулювання її продуктивності здійснюється автоматично під час роботи системи.

Розрахунок вартості експлуатації

В даному розділі розраховується вартість електричної енергії, яка витрачається на нагрів повітря в холодну пору року. Витрати для залежать від її комбінації і робочого режиму, з цієї причини приймаються рівними середнім значенням: 60% від витрат звичайної вентиляційні системи. У нашому випадку можна заощадити зменшуючи витрати повітря вночі в гостьовій, а вдень — в спальній кімнаті.

Калорифери КСК. Розрахунок і вибір водяних калориферів КСК

Розрахунок і вибір водяних калориферів КСК (підприємство-виробник ТОВ Т.С.Т., ТУ 4863-002-55613706-02) виконується в такій черговості: 1. підрахунок потужності тепла для нагрівання заданого об’єму повітря; 2. розрахунок фронтального перетину калорифера для проходу необхідного обсягу повітря і вибір оптимальної моделі повітронагрівача типу КСК; 3. знаходження дійсної масової швидкості в фронтальному перерізі обраного калорифера; 4. визначення витрати теплоносія; 5. підрахунок швидкості гарячої води в теплообмінному апараті; 6. обчислення коефіцієнта передачі тепла; 7. визначення середнього температурного напору; 8. знаходження фактичної теплової потужності нагрівача; 9. підрахунок фактичних витрат і швидкості теплоносія; 10. встановлення запасу по потужності тепла калорифера вентиляції та його відповідності рекомендованому діапазону; 11. розрахунок аеродинамічного опору; 12. визначення опору в плані гідравліки по тепловому носія; 13. результати розрахунку і вибору водяного калорифера КСК.
Всі дії по розрахунку і вибору водяних калориферів типу КСК 02 ХЛ3 для вентиляції припливного типу викладені поетапно. Додаються формули для розрахунку водяних калориферів, таблиці, технічні дані і характеристики всіх моделей даних воздухонагревателей. Будь-який крок підрахунків і обчислень супроводжується певним прикладом.

Температуру вхідного повітря можна прийняти, виходячи з географічного регіону, в якому будуть використовуватися калорифери установок для припливу. Дані з розрахунковими середніми температурами деяких мегаполісів представлені в таблиці. Якщо в таблиці відсутня ваше місто, слід прийняти показники знаходиться поблизу.

Розрахунок потужності тепла

1. Визначити теплопродуктивність для нагрівання необхідного обсягу повітря.
1.1 Визначаємо груповий витрата повітря, що нагрівається
G (кг / год) = L • р
L — рельєфне кількість повітря, що нагрівається, м2 / Год; p — щільність повітря при середній температурі (суму температури навколишнього середовища при вході і виході з калорифера поділити на 2), кг / м2.
1.2 Визначаємо витрата теплоти для нагрівання повітря
Q (Вт) = G • c • (t кін — t поч)
G — груповий витрата повітря, кг / год; с — питома теплоємність повітря при середній температурі (скласти температуру вхідного і повітря який виходить і розділити на 2), Дж / (кг • ° С); t поч — температура навколишнього середовища при вході в трубний змійовик, ° С; t кін — температура повітря який нагрівся на виході з трубного змійовика вентиляції, ° С.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок 1
Провести розрахунок тепла і вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
1. Визначити теплову потужність яка необхідна для нагрівання повітря об’ємом 16000 м2 / Год з температури -25 до +23 градусів.
1.1 Визначаємо груповий витрата повітря, що нагрівається
G (кг / год) = 16000 • 1.30 = 20800 кг / год
16000 — рельєфне кількість повітря, що нагрівається, м2 / Год; 1.30 — щільність повітря при температурі -1 ° С (температура при вході в калорифер -25 ° С плюс температура навколишнього середовища на виході + 23 ° С — ділимо на 2). (-25 + 23) / 2 = -2 / 2 = -1. Щільність повітря при температурі -1 має велике значення 1.30.
1.2 Визначаємо витрата теплоти для нагрівання повітря
Q (Вт) = (20800/3600) • 1005 • (23 — (-25)) = 278720 Вт
20800 — груповий витрата повітря, кг / год; 1005 — питома теплоємність повітря при середній температурі повітря -1 ° С, Дж / (кг • ° С); +23 — температура повітря який нагрівся на виході з трубного змійовика, ° С; -25 — температура навколишнього середовища при вході в трубний змійовик, ° С.

Щільність повітря в залежності від температури
температура, ° С -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 +5 +10 +15 +20
щільність, кг / м2 1.58 1.55 1.51 1.48 1.45 1.42 1.39 1.37 1.34 1.32 1.29 1.27 1.25 1.23 1.20
температура, ° С +25 +30 +35 +40 +45 +50 +55 +60 +65 +70 +75 +80 +85 +90 +100
щільність, кг / м2 1.18 1.16 1.15 1.13 1.11 1.09 1.08 1.06 1.04 1.03 1.01 1.00 0.99 0.97 0.95
Теплоємність повітря в залежності від температури
температура, ° С -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 +5 +10 +15 +20
щільність, кг / м2 1013 1012 1011 1010 1010 1009 1008 1007 1006 1005 1005 1005 1005 1005 1005
температура, ° С +25 +30 +35 +40 +45 +50 +55 +60 +65 +70 +75 +80 +85 +90 +100
щільність, кг / м2 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1006 1006 1007 1007 1008 1009 1009

фронтальне перетин

2. Вибір і розрахунок калориферів — момент другий. Сформувавшись з потрібною тепловою потужністю водяного калорифера припливної установки для обігріву необхідного обсягу, знаходимо фронтальне перетин для проходу повітря. Фронтальне перетин — робоче внутрішній перетин з Тепловіддаючим трубками, через яке конкретно проходять потоки повітря, що нагнітається холодного повітря.
f (м2) = G / v
G — груповий витрата повітря, кг / год; v — глобальна швидкість повітря — для оребрених калориферів приймається в діапазоні 3 — 5 (кг / м2 • с). Допустимі значення — до 7 — 8 кг / м2 • з.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-2
Вибрати оптимальний калорифер КСК вентиляції припливного типу для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
2. Розрахунок фронтального перетину для проходу повітря. Підбираємо потрібну площу перерізу калорифера КСК під груповий витрата повітря 20800 кг / год. Приймаємо масову швидкість — 3.6 кг / м2 • з.
f (м2) = (20800/3600) / 3.6 = 1.605 м2
20800 — груповий витрата повітря, кг / год; 3.6 — глобальна швидкість повітря, кг / м2 • з.
У розрахунку вийшла необхідна площа фронтального перетину для проходу повітря — 1.605 м ?. Далі, дивлячись на дані з нижче викладеної таблиці, підбираємо калорифер КСК, оптимальний під це перетин. Найкращі моделі КСК 2-11, КСК 3-11 і КСК 4-11 (площа фронтального перетину таких трубних змійовиків — 1.660 м2).
Нижче наведено таблицю з даними 2-ух, трьох і чотирирядних воздухонагревателей типу КСК-02-ХЛ3 виробництва ТОВ Т.С.Т. У таблиці наводяться головні технічні специфіки для розрахунку і вибору всіх моделей даних трубних змійовиків: площа поверхні нагрівання і фронтального перетину, приєднувальних патрубків, колектора і живого перетину для проходу води, довжина теплонагревательного трубок, число ходів і рядів, маса. Готові розрахунки на найрізноманітніші обсяги повітря, що нагрівається, температуру вхідного повітря і графіки носія тепла можна подивитись, натиснувши на модель підібраного Вами калорифера вентиляції з таблиці.

Назва калорифера Площа, м2 Довжина Тепловіддаючим елемента (в світлі), м Число ходів по внутрішньому тепловому носія Число рядів Маса, кг поверхні нагрівання фронтального перетину перетину колектора перетину відрізка труби живого перетину (середня) для проходу теплоносія
КСК 2-1 6.7 0.197 0.00152 0.00101 0.00056 0.530 4 2 22
КСК 2-2 8.2 0.244 0.655 25
КСК 2-3 9.8 0.290 0.780 28
КСК 2-4 11.3 0.337 0.905 31
КСК 2-5 14.4 0.430 1.155 36
КСК 2-6 9.0 0.267 0.00076 0.530 27
КСК 2-7 11.1 0.329 0.655 30
КСК 2-8 13.2 0.392 0.780 35
КСК 2-9 15.3 0.455 0.905 39
КСК 2-10 19.5 0.581 1.155 46
КСК 2-11 57.1 1.660 0.00221 0.00156 1.655 120
КСК 2-12 86.2 2.488 0.00236 174
Назва калорифера Площа, м2 Довжина Тепловіддаючим елемента (в світлі), м Число ходів по внутрішньому тепловому носія Число рядів Маса, кг поверхні нагрівання фронтального перетину перетину колектора перетину відрізка труби живого перетину (середня) для проходу теплоносія
КСК 3-1 10.2 0.197 0.00164 0.00101 0.00086 0.530 4 3 28
КСК 3-2 12.5 0.244 0.655 32
КСК 3-3 14.9 0.290 0.780 36
КСК 3-4 17.3 0.337 0.905 41
КСК 3-5 22.1 0.430 1.155 48
КСК 3-6 13.7 0.267 0.00116 (0.00077) 0.530 4 (6) 37
КСК 3-7 16.9 0.329 0.655 43
КСК 3-8 20.1 0.392 0.780 49
КСК 3-9 23.3 0.455 0.905 54
КСК 3-10 29.7 0.581 1.155 65
КСК 3-11 86.2 1.660 0.00221 0.00235 1.655 4 163
КСК 3-12 129.9 2.488 0.00355 242
Назва калорифера Площа, м2 Довжина Тепловіддаючим елемента (в світлі), м Число ходів по внутрішньому тепловому носія Число рядів Маса, кг поверхні нагрівання фронтального перетину перетину колектора перетину відрізка труби живого перетину (середня) для проходу теплоносія
КСК 4-1 13.3 0.197 0.00224 0.00101 0.00113 0.530 4 4 34
КСК 4-2 16.4 0.244 0.655 38
КСК 4-3 19.5 0.290 0.780 44
КСК 4-4 22.6 0.337 0.905 48
КСК 4-5 28.8 0.430 1.155 59
КСК 4-6 18.0 0.267 0.00153 (0.00102) 0.530 4 (6) 43
КСК 4-7 22.2 0.329 0.655 51
КСК 4-8 26.4 0.392 0.780 59
КСК 4-9 30.6 0.455 0.905 65
КСК 4-10 39.0 0.581 1.155 79
КСК 4-11 114.2 1.660 0.00221 0.00312 1.655 4 206
КСК 4-12 172.4 2.488 0.00471 307

Що зробити, якщо при расчітиваніі, ми набуваємо необхідну площу перерізу, а в таблиці для вибору калориферів КСК, немає моделей з подібним критерієм. Тоді ми приймаємо два або кілька калориферів одного номера, щоб сума їх площ відповідала або наближалася до потрібного значення. Наприклад, при расчітиваніі у нас вийшла необхідна площа перерізу — 0.926 м ?. Повітронагрівачів з подібним значенням в таблиці немає. Приймаємо два трубного змійовика КСК 3-9 з площею 0.455 м2 (В сумі це дає 0.910 м2) І збираємо їх по повітрю паралельно.
При підборі 2-ух, трьох або чотирьох рядної моделі (однакові номери калориферів — мають одну і ту ж площу фронтального перетину), орієнтуємося на те, що трубні змеевики КСк4 (4-ри ряду) при одній і тій же входить температурі повітря, графіку носія тепла і продуктивності по повітрю, гріють його в середньому на вісім-дванадцять градусів більше, ніж КСк3 (три ряди теплонесущіх трубок), на п’ятнадцять-двадцять градусів більше, ніж КСк2 (два ряди теплонесущіх трубок), але мають більший аеродинамічний опір.

Глобальна швидкість повітря

3. Знаходимо дійсну масову швидкість для підібраного декількох або одного калориферів.
v (кг / м2 • с) = G / f
G — груповий витрата повітря, кг / год; f — площа дійсного фронтального перетину, що береться до уваги, м2.

Защита от замерзания водяного калорифера

Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-3

Устройство, управление! Водяной тепловентилятор калорифер воздухонагреватель! Описание Asamagroup.ru

Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
3. Завдання — знайти дійсну масову швидкість тих трубних змійовиків, що ми вибрали. Приймаємо калорифери КСК 11-го номера, як найкращі за фронтальному перетині для проходу повітря (1.660 м2). Зробимо розрахунок всіх трьох моделей: дворядного калорифера КСК 2-11, трирядного КСК 3-11 і чотирирядного КСК 4-11.
v (кг / м2 • з) = (20800/3600) / 1.660 = 3.48 кг / м2 • з
20800 — груповий витрата повітря, кг / год; 1.660 — площа фронтального перетину калориферів КСК, що беруться до уваги, м2.
Так як всі три моделі мають однакові розміри і габарити, глобальна швидкість в фронтальному перетині кожного воздухоподогревателя, не залежно від рядності, буде мати однакове значення.

Водний витрата для нагрівання

4. Розраховуємо витрата теплоносія, виходячи з необхідної потужності тепла для нагрівання заданого об’єму повітря. G w (кг / сек) = Q / ((c w • (t вх — t вих))
Q — витрата тепла для нагрівання повітря, Вт; c w — питома теплоємність води (температура води на подачі і виході підсумовується і ділиться надвоє), Дж / (кг • ° С); t вх — температура води при вході в трубний змійовик, ° С; t вих — температура води на виході з трубного змійовика, ° С.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-4
Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
4. Підрахунок витрати гарячої води. Розраховується споживання теплоносія з температурним графіком 95 ° С — 60 ° С для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С.
G w (кг / сек) = 278720 / ((4196 • (95 — 60)) = 1.898 кг / сек = 6833 кг / год
278720 — витрата тепла для нагрівання повітря, Вт; 4196 — питома теплоємність води при температурі 77.5 ° С (95 ° С + 60 ° С = 155 ° С / 2 = 77.5 ° С), Дж / (кг • ° С); 95 — температура при вході в трубний змійовик, ° С; 60 — температура на виході з трубного змійовика, ° С.

Швидкість теплоносія

5. Підрахунок швидкості руху води в трубках прийнятого калорифера.
W (м / сек) = G w / (p w • f w)
G w — витрата теплоносія, кг / сек; p w — щільність води при середній температурі в воздухонагревателе, кг / м ?; f w — середня площа живого перетину одного ходу трубного змійовика (приймається по таблиці вибору калориферів КСК), м2.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-5
Вибрати і провести розрахунок тепла калорифера вентиляції припливного типу серії КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
5. Мета — підрахунок швидкості руху води в трубках, прийнятих оребрених підігрівачів повітря 11-го номера.
W (м / сек) = 1.898 / (973 • 0.00156) = 1.250 м / сек — для калорифера КСК 2-11 W (м / сек) = 1.898 / (973 • 0.00235) = 0.830 м / сек — для калорифера КСК 3 -11 W (м / сек) = 1.898 / (973 • 0.00312) = 0.625 м / сек — для калорифера КСК 4-11
1.898 — витрата теплоносія, кг / сек; 973 — щільність води при середній температурі в теплообмінному апараті (графік 95 ° С-60 ° С, середня 77.5 ° С), кг / м ?; 0.00156 — середня площа живого перетину одного ходу калорифера КСК 2-11, м ?; 0.00235 — середня площа живого перетину одного ходу калорифера КСК 3-11, м ?; 0.00312 — середня площа живого перетину одного ходу калорифера КСК 4-11, м ?. 0.00312 — середня площа живого перетину одного ходу калорифера КСК 4-11, м2.

Щільність води в залежності від температури
температура, ° С 0 +5 +10 +15 +20 +25 +30 +35 +40 +45 +50 +55 +60 +65 +70
щільність, кг / м2 999 999 999 999 998 997 996 994 992 990 988 986 983 981 978
температура, ° С +75 +80 +85 +90 +95 +100 +105 +110 +115 +120 +125 +130 +135 +140 +150
щільність, кг / м2 975 972 967 965 962 958 955 951 947 943 939 935 930 926 917
Теплоємність води в залежності від температури
температура, ° С 0 +5 +10 +15 +20 +25 +30 +35 +40 +45 +50 +55 +60 +65 +70
теплоємність, Дж / (кг • ° С) 4217 4204 4193 4186 4182 4181 4179 4178 4179 4181 4182 4183 4184 4185 4190
температура, ° С +75 +80 +85 +90 +95 +100 +105 +110 +115 +120 +125 +130 +135 +140 +150
теплоємність, Дж / (кг • ° С) 4194 4197 4203 4205 4213 4216 4226 4233 4237 4240 4258 4270 4280 4290 4310

Якщо наприклад для розрахунку прийняті два або більше калориферів, ця формула дійсна виключно при їх послідовному під’єднанні по тепловому носія. Іншими словами калорифери приєднані так, що гаряча вода, пройшовши по контурах одного трубного змійовика, подається по-друге і т.д. При паралельному приєднанні, наприклад, 2-ух воздухонагревателей КСК по тепловому носія, значення fw буде 2fw і т.д. Наприклад, для нагрівання повітря нам потрібні два трубного змійовика КСК 3-9 з площею 0.455 м2 (В сумі це дає 0.910 м2). Витрата теплоносія склав 0.600 кг / сек. Підрахувати швидкість руху одного ходу калориферів. При послідовному під’єднанні по тепловому носія формула буде мати вигляд — W (м / сек) = Gw / (pw • fw), при паралельному (теплопровід підключений до кожного Повітронагрівачі окремо) — W (м / сек) = Gw / (pw • 2fw ). Виходячи з цього і швидкість руху води в трубках, в першому варіанті буде мати велике значення, ніж в іншому. Рекомендована швидкість руху теплоносія в калорифери водяних типу КСК — (0.2 — 0.5) м / сек. Перевищення цієї швидкості, пов’язане зі збільшенням опору в плані гідравліки. Допустимі значення — від 0.12 до 1.2 м / сек.

Коефіцієнт передачі тепла калорифера

6. Розрахунок коефіцієнта передачі тепла (теплотехнічної ефективності) підібраного припливного калорифера.
Коефіцієнт передачі тепла підібраного повітронагрівача, можна дізнатися двома варіантами. Перший — проссчітать за формулою (застосувавши коефіцієнти і показники ступенів цього виду калориферів). Другий — скористатися готовою таблицею, з даними при найрізноманітніших показниках масової швидкості повітря і швидкості води. Табличні дані можна поглянути на сторінці сайту: Калорифери КСК. Коефіцієнт передачі тепла калориферів КСК.

Розрахункові значення для підрахунку коефіцієнтів передачі тепла
КСк2
(2-х рядна модель)
A n m КСк3
(3-х рядна модель)
A n m КСк4
(4-х рядна модель)
A n m
33.3 0.383 0.175 29.3 0.437 0.168 25.5 0.496 0.160

До Вт / (м2 • ° С) = A • V? • W?
V — дійсна глобальна швидкість повітря, кг / м2 • с; W — швидкість руху води в трубках, м / сек; A, n, m — значення модуля і ступенів з таблиці.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-6
Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
6. Завдання — підрахувати коефіцієнт передачі тепла воздухонагревателей КСК 11-го номера при масової швидкості в фронтальному перерізі 3.48 кг / м2 • з і відповідної швидкості руху теплоносія в трубках.
До Вт / (м2 • ° С) = 33.3 • 3.48 0.383 • 1.250 0.175 = 55.82 Вт / (м2 • ° C) — для калорифера КСК 2-11
До Вт / (м2 • ° С) = 29.3 • 3.48 0.437 • 0.830 0.168 = 48.97 Вт / (м2 • ° C) — для калорифера КСК 3-11
До Вт / (м2 • ° С) = 25.5 • 3.48 0.496 • 0.625 0.160 = 43.91 Вт / (м2 • ° C) — для калорифера КСК 4-11
3.48 — дійсна глобальна швидкість повітря, кг / м2 • с; 1.250, 0.830, 0.625 — швидкість руху води в трубках 2-ух, трьох і чотирирядних калориферів 11-го номера виходячи з цього, м / сек; 33.3, 0.383, 0.175 (29.3, 0.437, 0.168; 25.5, 0.496, 0.160) — значення модуля і ступенів з таблиці в залежності від рядності повітронагрівача.

Температурний напір калорифера

7. Розрахунок температурного напору. Нижче представлені формули для визначення середнього арифметичного або середнього логарифмічного температурного напору (в залежності від підсумкового показника відношення дельт температур). Якщо даний крок викличе у вас труднощі, його можна пропустити і перейти до пункту 8. Там представлена ​​загальна формула знаходження фактичної потужності тепла підібраного калорифера, яка дасть можливість (у багатьох випадках) вибрати трубний змійовик з допустимої ступенем неточності.
Робочий принцип водяного калорифера зведений на теплообміні 2-ух середовищ. Первинний теплової носій — гаряча або перегріта вода, вторинний — повітря. З цієї причини цей трубний змійовик називають ще й водоповітряних. Нагрівання повітря відбувається завдяки тепловіддачі первинним тепловим носієм (гарячою водою) — вторинного тепловому носія (холодному повітрю). Іншими словами умовно ми можемо поділити теплообмінні середовища на 2 потоку або контуру. Перший контур — гріє сторона — теплової носій гаряча вода, другий контур — нагрівається сторона — теплової носій повітря. Чим більше температурна різниця потоків, тим ефективніше відбувається теплообмін. Усереднений температурний напір розраховується в такому порядку:
?t1 = Т1 — Т3? t2 = Т2 — Т4
Т1 — температура при вході (гаряча сторона); Т2 — температура на виході (гаряча сторона); Т3 — температура на виході (холодна сторона); Т4 — температура при вході (холодна сторона).
? t Б — велике значення з дельт температур; * t м — менше значення з дельт температур.
Справжній логарифм ln — це логарифм по підставі e, де e — ірраціональна константа, рівна приблизно 2.71828. Позначення — ln (x) показник ступеня, в яку необхідно побудувати число 2.71828, щоб отримати x.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-7
Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
7. Завдання — підрахувати усереднений температурний напір з тепловим носієм при вході + 95 ° С — на виході + 60 ° С, температурою вхідного-вихідного повітря -25 ° С — + 23 ° С.
?t1 = 95 — 23 = 72? t2 = 60 — (-25) = 85
+95 ° С — температура при вході (гаряча сторона); + 60 ° С — температура на виході (гаряча сторона); + 23 ° С — температура на виході (холодна сторона); -25 ° С — температура при вході (холодна сторона).
? t Б — велике значення з дельт температур = 85; * t м — менше значення з дельт температур = 72. Усереднений температурний напір для калориферів КСк2, КСк3 і КСк4 11-го номера, здійснюють нагрів повітря з -25 ° С до + 23 ° С гарячою водою з графіком + 95 ° С-60 ° С становить 78.5 ° С.
Необхідно також передбачати, що при? TБ /? tм > 1.8, застосовується формула для знаходження среднелогаріфміческого температурного напору. Детальний опис розрахунку за цією формулою, можна поглянути на сторінці сайту: Вибір калориферів КПсК.

Практична потужність калорифера

8. Підрахунок фактичної потужності тепла обраних калорифера (ів) для вентиляції припливного типу.
q (Вт) = K • F • ((t вх + t вих) / 2 — (t поч + t кін) / 2))
або, якщо підрахований температурний напір, то q (Вт) = K • F • усереднений температурний напір
K — коефіцієнт передачі тепла, Вт / (м2 • ° C); F — площа поверхні нагрівання підібраного калорифера (приймається по таблиці вибору), м ?; t вх — температура води при вході в трубний змійовик, ° С; t вих — температура води на виході з трубного змійовика, ° С; t поч — температура навколишнього середовища при вході в трубний змійовик, ° С; t кін — температура повітря який нагрівся на виході з трубного змійовика, ° С.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-8
Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
8. Розрахунок фактичної теплової потужності підігрівачів повітря КСК 11-го номера, при закладених і підрахованих значеннях, проводиться за такою формулою розрахунку потужності калорифера:
q (Вт) = 55.82 • 57.1 • ((95 + 60) / 2 — (-25 +23) / 2)) = 250205 Вт — для калорифера КСК 2-11
q (Вт) = 48.97 • 86.2 • ((95 + 60) / 2 — (-25 + 23) / 2)) = 331365 Вт — для калорифера КСК 3-11
q (Вт) = 43.91 • 114.2 • ((95 + 60) / 2 — (-25 + 23) / 2)) = 393640 Вт — для калорифера КСК 4-11
55.82, 48.97, 43.91 — коефіцієнти передачі тепла калориферів, Вт / (м2 • ° C); 57.1, 86.2, 114.2 — площа поверхні нагрівання повітронагрівачів, м ?; 95 — температура води при вході в трубний змійовик, ° С; 60 — температура води на виході з трубного змійовика, ° С; -25 — температура навколишнього середовища при вході в трубний змійовик, ° С; 23 — температура повітря який нагрівся на виході з трубного змійовика, ° С.

Практичний витрата і швидкість води

9. Підраховуємо практичний витрата і швидкість теплоносія.
9.1 Підрахунок дійсного витрати гарячої води.
g w (кг / сек) = q / (c w • (t вх — t вих))
q — практична теплопродуктивність обраних калориферів, Вт; c w — питома теплоємність води (температура води на подачі і виході підсумовується і ділиться надвоє), Дж / (кг • ° С); t вх — температура води при вході в трубний змійовик, ° С; t вих — температура води на виході з трубного змійовика, ° С.
9.2 Підрахунок дійсної швидкості теплоносія.
w (м / сек) = g w / (p w • f w)
g w — практичний витрата теплоносія, кг / сек; p w — щільність води при середній температурі в воздухонагревателе, кг / м ?; f w — середня площа живого перетину одного ходу підібраного трубного змійовика, м2.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-9
Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
9. Завдання — дізнатися справжній витрата і швидкість теплоносія в підібраних теплообменниках.
9.1 Обчислення фактичних витрат гарячої води
g w (кг / сек) = 250205 / (4196 • (95 — 60)) = 1.704 кг / сек = 6134 кг / год — для калорифера КСК 2-11
g w (кг / сек) = 331365 / (4196 • (95 — 60)) = 2.256 кг / сек = 8122 кг / год — для калорифера КСК 3-11
g w (кг / сек) = 393640 / (4196 • (95 — 60)) = 2.680 кг / сек = 9648 кг / год — для калорифера КСК 4-11
250205, 331365, 393640 — практична теплопродуктивність 2-ух, трьох і чотирирядною моделі, Вт; 4196 — питома теплоємність води при середній температурі 77,5 ° С, Дж / (кг • ° С); 95 — температура при вході в трубний змійовик КСК, ° С; 60 — температура на виході з трубного змійовика, ° С.
9.2 Підрахунок дійсної швидкості теплоносія
w (м / сек) = 1.704 / (973 • 0.00156) = 1.123 м / сек — для калорифера КСК 2-11
w (м / сек) = 2.256 / (973 • 0.00235) = 0.987 м / сек — для калорифера КСК 3-11
w (м / сек) = 2.680 / (973 • 0.00312) = 0.883 м / сек — для калорифера КСК 4-11
1.704, 2.256, 2.680 — практичний витрата теплоносія калориферами, кг / сек; 973 — щільність води при середній температурі в теплообмінному апараті, кг / м ?; 0.00156, 0.00235, 0.00312 — середня площа живого перетину одного ходу калориферів КСк2-11, КСк3-11, КСк4-11 виходячи з цього, м2.

Запас потужності калорифера

10. Визначаємо запас теплової продуктивності прийнятого калорифера (ів).
((Q — Q) / Q) • 100
q — практична теплопродуктивність обраних калориферів, Вт; Q — розрахункова теплова потужність для нагрівання необхідного обсягу повітря, Вт.
Практична теплова продуктивність прийнятого калорифера вентиляції повинна бути більше, ніж розрахункова. Діапазон допустимого процентного співвідношення фактичної і розрахункової потужності, з найрізноманітніших джерел, може становити від 96 до 120 (від — 4 до 20)%. У всякому разі, необхідно прагнути до по-максимуму наближеному рівності потужностей (практична продуктивність = 100 — 110% від розрахункової). Якщо при підрахунку, різниця склала велике значення, ніж згадані вище цифри, слід провести перерахунок.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-10
Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
10. Виконуємо підрахунок розбіжності фактичної і розрахункової потужності тепла обраних трубних змійовиків
((250 205 — 278 720) / 278720) • 100 = -10.2% — для калорифера КСК 2-11
((331 365 — 278 720) / 278720) • 100 = 18.9% — для калорифера КСК 3-11
((393 640 — 278 720) / 278720) • 100 = 41.2% — для калорифера КСК 4-11
250205, 331365, 393640 — практична теплопродуктивність обраних водяних трубних змійовиків, Вт; 278720 — розрахункова теплова потужність для нагрівання заданого обсягу повітря, Вт.
Із запропонованих моделей калориферів КСК 11-го номера, тільки трьохрядовий воздухонагреватель КСК 3-11 відповідає при заданих умовах рекомендованому співвідношенню фактичної і розрахункової потужності.

Опір по повітрю калорифера

11. Розрахунок аеродинамічного опору.
Величину втрат по повітрю можна дізнатися двома варіантами. Перший — підрахувати за формулою, застосовуючи показник і значення ступенів обраного калорифера. Другий — шляхом вибору — по таблиці, застосовуючи дані при різної масової швидкості повітря. Переглянути таблицю з даними аеродинамічних опорів водяних калориферів КСК.

Розрахункові значення для підрахунку аеродинамічного опору
КСк2
(2-х рядна модель)
B r КСк3
(3-х рядна модель)
B r КСк4
(4-х рядна модель)
B r
4.23 1.832 6.05 1.832 8.63 1.833

?Pa (Па) = B • V?
V — дійсна глобальна швидкість повітря, кг / м2 • с; B, r — значення модуля і ступенів з таблиці.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-11

Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
11. Завдання — з’ясувати аеродинамічний опір обраних калориферів під час роботи з заданими умовами.
?Pa (Па) = 4.23 • 3.48 1.832 = 41.5 Па — для калорифера КСК 2-11
?Pa (Па) = 6.05 • 3.48 1.832 = 59.4 Па — для калорифера КСК 3-11
?Pa (Па) = 8.63 • 3.48 1.833 = 84.9 Па — для калорифера КСК 4-11
3.48 — дійсна глобальна швидкість повітря в фронтальному перерізі, кг / м2 • с; 4.23, 1.832 (6.05, 1.832; 8.63, 1.833) — значення модуля і ступеня з таблиці в залежності від рядності повітронагрівача.
Під час установки водяних калориферів поступово по ходу руху повітря, отримане значення аеродинамічного опору множимо на кількість рядів трубних змійовиків вентиляції припливного типу.

Опір калорифера по воді

12. Розрахунок опору в плані гідравліки, обраного калорифера (ів) припливних установок для вентиляції.
Опір по тепловому носія обчислюється за формулами. Перша вимагає досить більшого числа дій і детально описана на сторінці сайту: Калорифери КСК. Гідравлічний опір калориферів КСК. Друга — найпростіша і вирішується на основі вже підрахованих коефіцієнтів опору в плані гідравліки для певних моделей калориферів КСК. Таблиця з коефіцієнтами представлена ​​на згаданій вище сторінці. У тій же таблиці, дивлячись на швидкість води в трубках і масову швидкість повітря в фронтальному перерізі, можна дізнатися значення водяного опору, не вдаючись до розрахунків.
?Pw (кПа) = C • W?
З — значення коефіцієнта опору в плані гідравліки заданої моделі трубного змійовика (дивитися по таблиці); W — швидкість руху води в трубках нагрівача, м / сек.
Приклад вибору і розрахунку калорифера КСК. Крок-12
Вибрати оптимальний калорифер КСК для нагрівання 16000 м2 / Год від температури -25 ° С до + 23 ° С. Тепловий носій гаряча вода з графіком 95 ° С при вході в воздухонагреватель, 60 ° С на виході.
12. Завдання — з’ясувати гідравлічний опір обраного калорифера, під час роботи з заданими умовами.
?Pw (кПа) = 21.99 • 1.123? = 27.73 кПа — для калорифера КСК 2-11
?Pw (кПа) = 34.25 • 0.987? = 33.37 кПа — для калорифера КСК 3-11
?Pw (кПа) = 37.15 • 0.883? = 28.97 кПа — для калорифера КСК 4-11
21.99, 34.25, 37.15 — значення коефіцієнтів опору в плані гідравліки для калориферів КСк2-11, КСк3-11, КСк4-11 (взяті з таблиці); 1.123, 0.987, 0.883 — швидкість руху води в трубках прийнятих воздухонагревателей, м / сек.
У разі прийняття для розрахунку 2-ух і більш калориферів і їх підключенні по тепловому носія поступово, отримане значення опору в плані гідравліки множимо на число трубних змійовиків, поступово підключених по воді.

вибір калорифера

13. Підсумкові показники розрахунку і вибору калориферів КСК 02 ХЛ3 (ТУ 4863-002-55613706-02) виробництва ТОВ Т.С.Т.
В результаті розрахунку і вибору калорифера для нагрівання вхідного повітря від -25 ° С до 23 ° У якій обсяг 16000 м2 / Год, із застосуванням носія тепла — гарячої води з температурним графіком 95 ° С — 60 ° С, вибрали обребрений водяній трубний змійовик КСК 3-11 трьохрядовий, чотирьохходовий. Дані які отримані: 1. теплопродуктивність калорифера — 331 кВт; 2. Світова швидкість в фронтальному перерізі — 3.48 кг / м2 • с; 3. витрата теплоносія — 8122 кг / год; 4. швидкість гарячої води в теплообмінному апараті — 0.99 м / сек; 5. запас по потужності тепла — 19%; 6. аеродинамічний опір — 60 Па; 7. гідравлічний опір — 33 кПа .
Перейти на сторінку: Калорифери КСК. Виробництво, технічні специфіки. На сторінці представлені креслення, фотографії, опис і розрахунки даних воздухонагревателей, таблиці з теплотехнічними властивостями, габаритними розмірами водяних оребрених трубних змійовиків типу КСК-02-ХЛ3.

Related Articles

Добавить комментарий

Back to top button