Вибір водонагрівача

Для нагрівання холодної води у технічному підпіллі будинку встановлено швидкісний трубчатий водоводяний нагрівач. Його підключено до вводу системи теплопостачання будинку по паралельній одноступеневій схемі. Гріюча вода тече по між трубному простору, нагріваємо – по трубкам. Водонагрівач підбираємо на температури теплоносія води в тепловій мережі для літнього періоду року.

Теплову потужність водонагрівача розраховують за формулою, кВт:

де - максимальна за годину витрата гарячої води для будинку в цілому, м³/год,, підставляючи значення відповідних величин для гарячого водопостачання; 55- температура води на виході з водонагрівача, °С;

t^c - температура холодної води 5 °С;

- втрати теплової потужності трубопроводами мережі гарячого водопостачання, кВт.

Для спрощення розрахунку допустимо прийняти дорівнює 20% від .

Тоді формула приймає вигляд, кВт:

Послідовність розрахунку.

1. Витрата гріючої води, кг/с:

= =0, 66

де С – теплоємність води, 4, 19 кДж/ (кг · °С);

Т_{1 –} температура гріючої води (теплоносія) на вході у водонагрівач,

70 °С;

Т₂ – те саме на виході з водонагрівача, 30 °С.

2. Витрата нагріваємої води, кг/с:

=

3. Розраховуємо орієнтирне значення площі перетину між трубного простору, м², при рекомендуємій швидкості гріючої води 0, 5…1, 0 м/с (приймаємо середнє значення – 0, 75 м/с):

=

де ρ _л = 988 кг/м³ - середня густина гріючої води для літнього режиму теплопостачання; орієнтуючись на розраховану площу перетину між трубного простору приймають водонагрівач.

Приймаємо водонагрівач ОСТ 34588-68, номер підігрівача- 0, 4; технічна характеристика: довжина трубок 0, 2м; внутрішній діаметр корпусу

Д_вн = 0, 0064мм; площа поверхні нагріву однієї секції F₁ = 5, 32873 м²; число трубок Z = 5 шт.; площа живого перетину трубок f_тр = м²; площа живого перетину між трубного простору f_мт = 0, 0025 м²; діаметр латунних трубок зовнішній d₃ =16 мм = 0, 016 м, внутрішній d_в =14 мм= 0, 014 м.

Еквівалентний діаметр міжтрубного простору, м:

=

4. Уточнена швидкість гріючої води, м/с:

=

5. Швидкість нагріваємої води у трубках, м/с, (рекомендуєма швидкість води 0, 5…1, 0 м/с):

=

де ρ _н = 995 кг/м³ – середня густина нагріваємої води для літнього режиму

6. Середня температура грiючої води:

t_сер = 0, 5(Т₁+Т₂)=0.5(70+30)=50, °С

7. Середня температура нагріваємої води:

T_сер =0, 5(55+ t^c)=0, 5(55+5)=30, °C

8. Коефіцієнт теплообміну між гріючою водою і зовнішньою поверхнею трубок, Вт/ (м² ∙ °С):

α ₁ = 1, 163 ∙ (1400+ 18Т_сер – 0, 035 ) =

=

9. Коефіцієнт теплообміну між внутрішньою поверхнею трубок і нагріваємою водою Вт/ (м²· °С):

α ₂ = 1, 163∙ (1400+ 18t_сер – 0, 035 ) =

10. Коефіцієнт теплопередачі, Вт/ (м²∙ °C):

=

У водонагрівач вставлено латунні трубки зовнішнім діаметром 16 мм і товщиною стінки 1, 0 м; для таких трубок δ _ст/ λ _ст = 0, 000011 (δ _ст - товщина стінки, м; λ _ст - коефіцієнт теплопровідності стінки, Вт/(м ∙ °С).

11. Середньологарифмічна різниця температур води у водонагрівачі, °С:

=

12. Площа поверхні нагріву водонагрівача, м²:

=

де μ –коефіцієнт, враховує накип і забруднення трубок. Для латунних трубок в умовах прямоточного водопостачання чистої води μ = 0, 8…0, 85.

13. Кількість секцій водонагрівача, шт.:

n=F/F₁ =

де F₁ –площа, м², поверхні нагріву однієї секції довжиною м.

Розраховану кількість секцій округляють до цілого числа у більшу сторону.

14. Втрати напору, м, у трубках:

=

у міжтрубному просторі

=

Висновок: приймаємо водонагрівач ОСТ 34588-68, Z-12, кількість секцій-5.