Пример расчета.

Дано:

- нагрузка по холоду на фэнкойле Q_x = 0,85 кВт;

- перепад давления в теплообменнике (определяем по таблицам для соответствующего фэнкойла, например табл. П.19 или рис. П.1, П.3) Δр = 7,3 кПа.

Массовый расход воды через теплообменник фэнкойла

G = 3,6∙Q_x/(с_pw∙Δt_w) = 3,6∙850/(4,187∙5) = 146,2 кг/ч.

Объемный расход воды W = G/ρ_w = 146,2/1000 = 0,1462 м³/ч.

Рис. 8.2. Номограмма для подбора трехходового регулирующего клапана

Подбираем трехходовой регулирующий клапан по номограмме так. Чтобы перепад давления на регулирующем клапане был больше перепада давления в теплообменнике с учетом запаса на потери в трубопроводах и запорной арматуре:

при W = 0,1462 м3/ч по номограмме на рис 8.2, определяем K_vs = 0,4 м³/ч регулирующего клапана диаметром 1/2” (15 мм) и потери давления на клапане Δр = 15 кПа. При K_vs = 0,63 м3/ч потери давления на клапане Δр = 5,8 кПа и соотношение давлений будет меньше 1. Поэтому принимаем K_vs = 0,4 м³/ч.

8.2. Гидравлический расчет контура холодоснабжения фэнкойлов

Гидравлический расчет трубопроводов системы тепло- и холодоснабжения фэнкойлов выполняют с целью определения расчетного циркуляционного давления для всех циркуляционных колец, выбора диаметра трубопроводов, достаточных для пропуска заданного количества тепло и холодоносителя, при действующем циркуляционном давлении и гидравлической увязке отдельных циркуляционных колец. Гидравлический расчет в двухтрубных системах тепло и холодоснабжения фэнкойлов выполняют для определяющего режима охлаждения с проверкой для режима отопления. В четырехтрубных системах гидравлический расчет выполняют для каждого контура циркуляции – отопления и охлаждения.

Потери давления на участках определяют методом удельных линейных потерь давления на трение по формуле

Δр = R∙l + Z, (8.3)

где R – удельная линейная потеря давления на трение, Па/м; l – длина участка, м; Z – потери давления на местных сопротивлениях, Па.

Значения R определяют либо по номограммам, либо по таблицам, либо рассчитывают по формуле (8.4) для соответствующих труб и выбранного тепло-холодоносителя.

λ ρw²

R = ———, (8.4)

d 2

где λ – коэффициент гидравлического трения; d – внутренний диаметр трубопровода, м; w – скорость движения тепло-холодоносителя, м/с; ρ – плотность тепло-холодоносителя, кг/м³.

Значения λ могут быть рассчитаны по универсальной формуле Колбрука

1 2,51 Δ

— = -2lg(——— + ———), (8.5)

λ^1/2 Re λ^1/2 3,71d

где Δ – абсолютная эквивалентная шероховатость внутренней стенки трубопровода.

Потери давления на местных сопротивлениях определяют по формуле

Z = ∑ζρw²/2, (8.6)

где ∑ζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке.

Коэффициенты местных сопротивлений определяют по таблицам П..24 – П.31 приложения.

Гидравлическое сопротивление шаровых кранов, дисковых затворов, обратных клапанов, сетчатых фильтров определяют по формуле

Δp = (0,01G/ k_v)² , (8.7)

где G – расчетный расход тепло-холодоносителя на участке, где установлена арматура, кг/ч; k_v – условная пропускная способность (коэффициент расхода), представленная в таблицах технических данных арматуры, м³/ч.

При гидравлическом расчете следует учитывать потери давления в пластинчатом теплообменнике, которые определяют при его расчете с помощью компьютерной программы, либо приближенно при подборе по каталогам. При гидравлическом расчете контура чиллера необходимо также учитывать потери в испарителе чиллера, которые определяют по графикам, представленным в каталогах фирм - производителей (для чиллера DQ30 см. график на рис. П.5).

Иногда в системе тепло-холодоснабжения используют в качестве тепло-холодоносителя незамерзающие растворы этиленгликоля, пропиленгликоля и другие, теплофизические свойства которых отличны от теплофизических свойств воды. В этом случае либо вводят поправочные коэффициенты, учитывающие увеличение потерь давления на трение, либо производят расчет с использованием фактических теплофизических свойств тепло-холодоносителя. Поправочные коэффициенты необходимо также вводить на холодопроизводительность чиллера, представленную в каталогах, если используется отличный от воды тепло-холодоноситель.

Первым этапом гидравлического расчета является подготовка схемы системы тепло-холодоснабжения фэнкойлов. Зная место расположения теплообменника ТО2 и фэнкойлов в помещении, составляют аксонометрическую схему системы холодоснабжения фэнкойлов, размещают необходимую запорно-регулирующую арматуру и оборудование теплового пункта. На схему системы тепло-холодоснабжения наносят нагрузки по холоду (теплоте) каждого фэнкойла, которые равняются расчетным нагрузкам по холоду (теплоте) на местные агрегаты помещений, определенные на основе расчета и построения процессов на h-d- диаграмме. Затем путем последовательного суммирования определяют нагрузки по холоду (теплоте) на всех участках схемы, а также наносят длины участков. Общую холодильную (тепловую) нагрузку помещений здания определяют последовательным суммированием нагрузок по холоду (теплоте) параллельных участков системы.

После этого определяют расчетные расходы тепло-холодоносителя на участках

3,6Q_xi

G_i = ———————, (8.8)

с_pж(t_ж.к – t_ж.н)

где с_pж – удельная теплоемкость жидкости, используемой в качестве тепло-холодоносителя, кДж/(кг∙К); t_ж.н , t_ж.к – соответственно начальная и конечная температура тепло-холодоносителя, ^оС.

Определение диаметров трубопроводов по традиционной методике производят тремя способами:

- ориентируясь на известный располагаемый перепад давлений, определенный на основе напора, развиваемого предварительно выбранным насосом;

- на основе ориентировочного располагаемого перепада давления;

- ориентируясь на допустимую скорость движения жидкости в трубопроводах.

В курсовой работе рекомендуется циркуляционные контуры фэнкойлов рассчитывать по второму способу, а контур чиллеров – по третьему.