Присоединение трубопроводов теплоносителя в калориферных установках.

Одноходовые калориферы, обогреваемые паром и водой, могут устанавливаться при вертикальном и горизонтальном расположении трубок.

Многоходовые калориферы необходимо применять только при теплоносителе воде. Причем необходимо их устанавливать таким образом, чтобы присоединительные трубки калориферов находились в горизонтальном положении.

При расположении многоходовых калориферов в вертикальной плоскость их необходимо располагать таким образом, чтобы независимо от того, как калориферы соединены между собой (параллельно рис.40а) или последовательно (рис.40б) по теплоносителю их присоединительные штуцеры находились с одной стороны.

рис.40

1 – калориферы

2,3 – соответственно подающий и обратный трубопроводы тепловой сети

4 – соединительный элемент – калач

При установке вертикальной плоскости одноходовых калориферов и их расположение друг над другом при последовательном соединение по теплоносителю они должны располагаться таким образом, чтобы длинна соединительных калачей была бы минимальной. Для этого присоединительные штуцеры соседних калориферов располагают рядом (рис. 41).

Рис.41

Обозначения смотри по рисунку 40.

Г. Н. Уфимцев предложил при многорядной установки калориферов использовать противоточно–перекрестную схему их соединения (рис.42), при которой калориферы установленные последовательно по воздуху соединяются так же последовательно и по воде. И таким образом достигается встречное движение воды и воздуха.

Рис.42

1 – калорифер

2 – подающая магистраль

3 – обратная магистраль

4 – соединительные элементы – калачи

5,6 – воздушники с вентилем 6 для спуска воздуха

7 – спускники

Если движению воды придать противоположное направление, то эта схема обращается в попутно-перекресную схему, когда нагретый теплоноситель встречает холодный воздух.

Противоточно-перекресную схему соединения калориферов рекомендуется применять в тех случаях, когда воздух в калориферы поступает с положительной температурой, а также в тех случаях, когда расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем вентиляции и подбора калориферов выше, чем: .

Если расчетная температура воздуха на входе в калорифер, обогреваемый водой ниже: , то рекомендуется применять попутно-перекресную схему обвязки калориферов.

5.4. Подбор калориферов

Для подбора калориферов для систем приточной вентиляции зданий необходимо иметь следующие исходные данные:

1) количество нагреваемого в калорифере воздуха L, м³/ч.

2) Температуры воздуха на входе в калорифер t_н, ⁰С, и на выходе из него t_к, ⁰С.

3) Параметры теплоносителя

Подбор калориферов для систем вентиляции вычисляется с следующей последовательности:

1. Вычисляется тепловой поток, необходимый для нагрева воздуха в калорифере:

, (43)

где ρ – плотность воздуха на выходе из калорифера, кг/м³

с – удельная теплоемкость воздух

2. Основным расчетным показателем характеризующем подбор калорифера является его расчетная поверхность нагрева, которое определяется:

, (44)

где к – коэффициент теплопередачи калорифера, .

– средняя температура теплоносителя, которая при теплоносителе воде принимается равной:

(45)

если теплоносителем для нагрева воздуха в калорифере служит насыщенный пар, то принимается равной температуре насыщения при соответствующем давлении пара.

– средняя температура нагреваемого воздуха, которая принимается равной:

(46)

Коэффициент теплопередачи калорифера зависит от типа калорифера, вида теплоносителя, а также и от массовой скорости воздуха в живом сечение калорифера в сечении по воздуху. При определении коэффициента теплопередачи калорифера пользуются понятием массовой скорости воздуха в живом сечении калорифера, так как она сохраняется при проходе воздуха через калорифер, в то время как объемная скорость воздуха при прохождении воздуха через калорифер изменяется, при нагреве воздуха и увеличении его объема. Кроме того, коэффициент теплопередачи калорифера зависит также от скорости движение воды в трубках калорифера. Таким образом, коэффициент теплопередачи калорифера:

3. Массовая скорость воздуха при прохождении воздуха через живое сечение калорифера является постоянной. И представляет собой секундную массу воздуха, отнесенную к одному 1 м² к живому сечению калорифера.

, (47)

где ρ – плотность воздуха, выходящего из калорифера после его нагрева в нем

– живое сечение калорифера для прохода воздуха т.е. площадь суммарная просветов между трубками и оребрением калориферов для прохода воздуха, м².

По технико-экономическим соображениям при подборе калориферов должна обеспечиваться массовая скорость воздуха 5-12кг/м²∙с.

4. Скорость движения греющей воды в трубках калориферов рассчитывается как:

(48)

где ƒ живое сечение трубок калориферов для прохода теплоносителя, м²

с_воды, ρ_воды – соответственно, удельная теплоемкость воды и плотность воды.

При подборе калориферов для систем вентиляции должен обеспечиваться запас на поверхность их нагрева в калориферов в размере 10-20%. Меньше запас этой величины является недостаточным для компенсации возможного уменьшения теплопроизводительности калориферной установки из за отклонения фактического значения коэффициента теплопередачи от их расчетных значений, а также из за загрязнений теплопередающей поверхности нагрева.

Запас в размере превышающем 20 % считается не приемлемым так как он в значительной степени превышает стоимость калориферной установки.