6 Расчет элеватора смешения для одной секции жилого дома

Схема отопительного абонентского подвода со смешиванием приведена на рисунке 6.1.

Стандартную конструкцию элеватора удобно подбирать по диаметру горловины d₃, так как он определяет все размеры элеватора.

Диаметр горловины элеватора:

где – напор, создаваемый элеватором (принимаем 2 мм. в. ст.), Па,

G₃ – расход воды через горловину элеватора, кг/с,

А – коэффициент, зависящий от коэффициента потерь, коэффициента эжекции и плотности воды, принимаем его равным 0,16.

Рисунок 6.1 - Узел присоединения отопительной установки к тепловой сети по зависимой схеме со струйным смешением.

Расход тепла через горловину элеватора определяется по следующему выражению:

где – расчетный расход теплоты на отопление одной секции жилого дома, кг/с,

u – массовый коэффициент эжекции (смешения), принимаем равным 2,2.

Исходя из значения (округление делаем в ближайшую сторону) выбираем номер элеватора в роботе [1].

Площадь сечения сопла:

где k – коэффициент, учитывающий потери энергии на трение в камере смешения, потери энергии в диффузоре и неравномерность скоростного поля, принимаем равным 1,35

– коэффициент, учитывающий потери энергии во всасывающем коллекторе и влияние камеры смешения на эти потери, принимаем 0,9.

Необходимый перепад давлений в тепловой сети:

где – коэффициент расхода сопла, принимаем 0,96.

Рассчитываем элеватор смешения исходя из формул выше.

Округляем до и выбираем элеватор № 2

7 Расчет падения температуры теплоносителя по теплотрассе

В процессе движения по трубопроводу энтальпия теплоносителя падает. Вследствие этого происходит снижение температуры теплоносителя вдоль теплопровода, а при транспорте насыщенного пара выпадает конденсат. Для коротких теплопроводов, когда ожидаемый спад температуры не превышает 3-4% от значения температуры в начале участка, расчет может производиться в предположении постоянства удельных тепловых потерь.

Расчет выполняется для участка 0-1.

Уравнение теплового баланса в этом случае имеет вид:

где расход теплоносителя на участке, кг/с,

с – теплоемкость теплоносителя, кДж/(кг⋅К),

температуры теплоносителя в начале и конце участка, ( принимаем равной 150 ), ,

длина участка 0-1, м,

q – удельные линейные тепловые потери, Вт/м,

коэффициент местных потерь тепла (принимаем равным 0,2), учитывает потери тепла на неизолированных участках трубопровода.

Удельные линейные тепловые потери определяем при помощи следующего выражения:

где –температура окружающей среды , принимаем равной -30

R – суммарное термическое сопротивление теплопровода, м²⋅К/Вт,

термическое сопротивление изоляции,

термическое сопротивление внешней поверхности изоляции.

Термическое сопротивление изоляции определяется по следующей формуле:

где λ – коэффициент теплопроводности изоляции, принимаем равным 0,07 Вт/мК,

внутренний и внешний диаметр слоя изоляции.

Термическое сопротивление внешней поверхности изоляции определяется из следующего выражения:

Искомую величину температуры теплоносителя в конце участка 0-1 определяем с помощью следующего выражения:

Расчет падения температуры теплоносителя проводим для трех значений толщины изоляции 40, 50, 60мм.

Толщина изоляции δ = 40мм.:

Толщина изоляции δ = 50мм.:

Толщина изоляции δ = 60мм.:

ВЫВОДЫ

В результате проделанной работы были определены расходы тепла для системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, результаты расчета приведены в таблице 1.1.

Построили температурный график регулирования тепловой нагрузки, рисунок 2.1.

Рассчитали расходы воды у потребителей GΣ = 43,15 кг/с.

Выполнили гидравлический расчет тепловой сети, данные расчеты приведены в таблице 4.2.

Рассчитали элеватор смешения 1 секции жилого дома, из расчета был выбран элеватор №2.

И также был проведен расчет падения температуры теплоносителя по теплотрассе: 3,92 ^oC (при δ = 40мм), 3,36 ^oC (при δ = 50мм), 2,96 ^oC (при δ = 60мм).