Задача 2. Рассчитать и выбрать оборудование для калориферной установки приточной системы вентиляции

Рассчитать и выбрать оборудование для калориферной установки приточной системы вентиляции. Производительность вентилятора G, м³/с, температура наружного воздуха t_н = 50 ⁰C ниже нуля, температура воздуха после калориферов t_к = 16 ⁰С. Параметры теплоносителя – горячая вода на входе tʹ _в = 95 ⁰С, на выходе t" _в – расчетная. Производительность вентилятора G = 250 м³ /с

Решение

Расчет калориферной установки сводится к определению необходимой площади теплоотдающей поверхности и числа калориферов.

Требуемая площадь поверхности нагрева калориферов:

где Q – расход теплоты на нагрев воздуха, кДж/ч;

к – коэффициент теплопередачи калориферов, Вт/(м²∙ К);

t_ср.т. – средняя температура теплоносителя, ⁰С;

t_ср.в. – средняя температура воздуха, ⁰С.

t_ср.в = (16 + 50)/2 = 33⁰С

Определяем расход теплоты на нагрев воздуха

где с_в – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг ∙ К),

с_в = 0, 721 кДж/(кг ∙ К),;

ρ _в – объемная масса воздуха, кг/м^3,

ρ _в = 1, 226кг/м³;

V – расчетный расход воздуха, м³/ч;

V = 250м³/с = 900000м³/ч

t_нач. и t_кон. – температура воздуха соответственно до и после нагревания, ⁰С,

t_нач = – 50⁰С _. и t_кон = 16⁰С;

Определяем требуемую площадь живого сечения калориферов, м²

где (v ρ)_cp – средняя массовая скорость движения воздуха, кг/(м²∙ с), оптимальное значение (v ρ)_cp = 7 – 10 кг/(м²∙ с), принимаем (v ρ)_cp = 10 кг/(м²∙ с)

Принимаем по таблице (Клименко А.В. Теплоэнергетика и теплотехника):

Типоразмер – КСк – 3 – 6 с пропускной способностью по воздуху V_к = 2500м², площадь поверхности теплообмена F_K = 15, 0м².

Определяем температуру воды на выходе

где ω – скорость воды, принимаем = 0, 06м/с;

с_В = удельная теплоемкость воды, кДж/(кг ∙ К),

с_В = 4, 18 кДж/(кг ∙ К),;

Коэффициент теплопередачи калорифера принимаем к = 24 Вт/(м²∙ К)

средняя температура теплоносителя:

Принимаем 110 водяных калориферов (см. таблицу) типоразмера КСк – 4 – 12 с поверхностью теплообмена 172, 9м².