Розрахунок калориферної установки

Проектом має бути визначене число калориферів і їх найбільш доцільне розташування в установці, що забезпечують необхідну теплопроизводительность при будь-яких температурах зовнішнього повітря. Початковими даними як правило вже відомими для виконання розрахунку є:

-витрата повітря для провітрювання шахти (крила),

-температура зовнішнього повітря,а ;

-температура підігрітого повітря, що поступає в шахту;

-вид теплоносія і його параметри;

-модель і номер калориферів, вживаних для монтажу установки.

Залежно від прийнятої моделі і номера калориферів, видів теплоносія і габаритів завдання намічається схема групи калориферів, в групі, розташування їх по висоті, число рядів калориферів по ходу повітряного струменя, схема включення калориферів з теплоносіями.

Можливі схеми груп калориферів і результати теплотехнічних розрахун-ків приведені в додатку 11 [11].

Схеми вентиляторів і безвентиляторных калориферних установок описа-ні в літературі [2].

Калориферна установка повинна складатися з однакових груп калори-ферів, розташованих паралельно теплоносію.

Найбільше поширення на шахтах знайшли калорифери типу КЗВП.

Як теплоносій використовується перегріта вода (пара) з темп.150-170⁰ С. Нагріваючи повітря, що походить через обребрені поверхні калориферів, виробляють до 80…70⁰С, щоб суміш його з холодним повітрям, що поступило з атмосфери, мала температуру +2⁰С.

Методика розрахунку зводиться до теплотехнічного розрахунку групи калориферів.

1. Визначається витрата повітря Q₁ в калориферах по формулі

Q =V j S П _кр , кг/с,

де ,V j - розрахункова швидкість руху повітряного струменя в живому перерізі калорифера має бути в межах 5-6кг/ (м²/с)

S - переріз вільний для проходу повітря м, визначуване по табли-ці 43 [11] для прийнятого типу калорифера,

N - число калориферів в одному ряду.

2. Визначається к-ть тепла передане повітрю в групі калориферів,

G=0.24* 3600Q₁(t - t ) ккал/ч,

де, t - кінцева температура повітря, визначувана по формулі

t =a (t -t )+t C, ,

де , а = 0,45 - міра охолодження води в калорифері при температурі зовнішнього повітря для Донецького басейну (таблиця. 45) t = 36⁰,

t = 150⁰C - початкова температура теплоносія (пара).

3. Розраховується витрата теплоносія (пара)

G = м /с,

де, t - кінцева температура теплоносія визначувана по формулі:

У якій =0,43-0,48-пределы мірі охолодження теплоносія.

4. Визначається витрата теплоносія в одному потоці:

де: / -число потоків в одному ряду калориферів

-число рядів підключених послідовно по ходу повітря.

-число калориферів в ряду, підключених послідовно по теплоносію.

Ці дані визначаються прийнятою схемою групи калориферів і їх характеристикою.

5. Визначається площа перерізу отворів для холодного повітря

,

де, - об'ємна маса повітря приймається рівною 1,48 кг/м²

Для донецького басейну (таблиця.45)

- 8-10 м/с- допустима максимальна швидкість вступу повітря на калорифери через отвори.

6. Розраховується площа перерізу отворів для проходу нагрітого повітря

,

де, =1,15 - середня об'ємна маса повітря (кг/м²) на виході з калорифера.

7. Визначається питома витрата тепла на нагрів 1 м³/с повітря, що пос-тупає в шахту

де: - об'ємна маса повітря при температурі повітря +2⁰С

дорівнює 1,28 кг/м².

t - температура суміші холодного і підігрітого повітря в калорифері.

8. Визначається кількість повітря, що нагрівається однією групою калори-ферів, :

9. Виробляється розрахунок усієї калориферної установки, при цьому визначаються: число груп "Пг" в калориферній установці

, шт

де: 1,1 - коефіцієнт запасу по теплопроизводительности установки

Кількість теплоносія для усієї установки

Загальна площа перерізу отворів для проходу холодного повітря

,

Площа перерізу для переходження підігрітого повітря в камеру змішення.

;

Приклади розрахунків калориферних установок прийнятих схем калориферів наведені в додатку УІІ стор. 186 [11].