ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ.
Кафедра: теплогазоснабжение и вентиляция
Дисциплина: теплоснабжение
Контрольная работа№1
«Теплоснабжение»
Выполнил: студент
группы ЗСТ-31
Харитонов Н.В.
Принял:
Корюкин С.И.
Вологда
2012г.
Проектный расчет водонагревателя системы горячего водоснабжения (ГВС) для жилого здания.
Дано:
Минимальная температура сетевой воды для нормальной работы горячей воды t1 = 90 ºC;
tгв = 55º C, т.к. Δtмин. = 5 ÷ 10 ºC;
t2 = 70 ºC.
δ tтс = 70 – 30 = 40 ºC
δ tгвс = 55 – 5 = 50 ºC
Gтс > Gгвс
В межтрубное пространство поступает сетевая вода, имеющая больший расход из двух теплоносителей. А в трубки поступает водопроводная подогреваемая вода.
Вычислить расчетную поверхность водонагревателя и выполнить его компоновку (выбрав типоразмер секций и рассчитав их количество).
Последовательность расчета с применением основных и дополнительных уравнений:
1.1 Записываем уравнение теплопередачи
Qвн = (μЗ * Квн) * Δtвн. * Fвн; (1)
где Qвн – максимальная суточная нагрузка водонагревателя (в часы наибольшего водоразбора). Эта нагрузка задается или рассчитывается по числу жителей в здании;
μЗ – коэффициент учитывающий загрязнения трубок нагревателей.
μЗ = 0,60 ÷ 1,00
Примем μЗ = 0,65
Fвн = 
(2)
1.2 Зная 4 температуры: tгв, tхол, t1, τ2 – можем рассчитать среднюю логарифмический температурный напор водонагревателя, предварительно нарисовав график.
2 Δtвп = 
; (3)
где 
- напор температурный (больший или меньший);
Δtбол = τ2 - tхол = 30 – 5 = 25 ºC
Δtмен = t1 – tгв = 70 – 55 = 15 ºC
Δtвп = 
= 19,6 ºC
А среднеарифметический напор будет равен:
= 20 ºC
Но так считать нельзя – ошибка на 2%
1.3 Формула для коэффициента теплопередачи без учета загрязнений
(4)
- можно не рассматривать
α1, α2 – коэффициенты теплоотдачи между жидкостью стенки.
Для их расчета используют формулу из теории подобия.
Расчет α для турбулентного режима рассчитывается по формуле:
,
где 
- поправка на среднюю температуру греющей жидкости
= 1400 + 18*t1 – 0,035*t12
ºC
1.4 Интерполируем и определяем из таблицы:
= 2210
Ρ=988 0С
W1 = 
– скорость жидкости в межтрубном пространстве;
d1 = 
- эквивалентный диаметр в межтрубном пространстве.
ºC
Ρ=996 0С
= 1910
W2 = Wтр– скорость в трубках;
d2 = (dв)тр = 0,014 м
1.5 Принимаем экономически целесообразным скорость в межтрубном пространстве в пределах
0,5 ÷ 1,0 (1,2) м/с
1.6 И далее можем подобрать типоразмер секций.
В целях вычисления типоразмера водонагревателя, принимаем скорость жидкостей в межтрубном пространстве в размере:
1 м/с
- из уравнения неразрывности высчитываем площадь поперечного сечения межтрубного пространства
(5)
1.7 Gмт находим из уравнения теплового баланса для сетевой воды
(6)
(7)
Принимаем водонагреватель № 04
Lсек = 4,0 м
Dкож = 76 мм
dтр = 16 мм – латунь
dв =14 мм – латунь
= 0,00121 м2
= 0,00108 м2
= 7 трубок
Fсекц = π * dср * lср * Lсекц * nтр = 1,31 м2
dтр = 
=15 мм
dмт. экв = 16,4 мм
Пересчитываем Wмт
(8)
м/с
1.8 Вычисляем α1 в межтрубном пространстве
То же самое делаем для расчета α2= αтр
(9)
(10)
м/ч
Для температуры 
ρтр = 0,995
м/с
1.9 Вычисляем К чистых незагрязненных трубок
С учетом загрязнений, К будет равен:
1.10 Вычисляем площадь теплопередачи водонагревателя
1.11 Вычисляем расчетное число секций подогревателя № 04
секции
Округляем до целого числа секций. Принимаем 
= 7 секций.
1.12 Рассчитаем гидравлическое сопротивление (потери напора) нагревателя на греющей (сетевой) воде:
1.13 Принимаем 
= 12,0 м, т.е. напор абонента 12 м водяного столба.
Вычислим диаметр диафрагмы:
(11)
= 0,5 м
м.в.ст.
1.14 Ставим диафрагму на входе в нагреватель:
мм
1.15 Чертим компоновочную схему
Расчетные параметры воды.
t1р=95 0С
t1р – расчетная температура на входе в отопление, 95 0С
tор – на выходе, 70 0С
=0,5 – шероховатость, для новых и чистых труб
мм
Потери напора на участках сети.
H – напор
, м. в. ст. (12)
- потери участка на участке
(13)
- линейные потери напора
- местные потери напора
(14)
λ – коэфицент трения
q = 9,81 м/с - ускорение свободного падения
∑ξ – местные сопротивления
Виды напоров:
I. Статический напор Hстат=H, м. в. ст.
II. Динамический напор Hдин=Hq= 
, м. в. ст.
III. Гидростатический напор Hгидрост=Hгс= 
IV. Полный напор Hпол=H+Hq+Hгс
В теплоснабжении учитываются, как правило, два напора – статический и гидравлический, а динамическим пренебрегают.
Рассчитываем располагаемый напор для каждого здания.
(15)
(16)
1.16 Рассчитываем диаметр диафрагмы.
(17)
1.17 Находим напор создаваемый насосом.
1.18 Подбираем насос, исходя из расхода 77,4 м3/ч, и 
КМ 90/35 с электродвигателем 4АЕ50S2 c мощностью 22 кВт.
частотой вращения 2900 л.мин.
Рассчитываем мощность на валу насоса
Vсн – объемный расход или «подача»
