Водоотлив, вентиляторные установки и оборудование для спуска и подъема людей, материалов и оборудования в шахту глубиной горизонта 265 м, страница 8

Принимаем компоновку: по   = 4 секции  последовательно в стояке. Стояки () подключаются к теплосети  параллельно. Следовательно, согласно аэродинамике в установке будет  стояков, всего 136 секций. Для исключения замораживания КУ в аварийных ситуациях и повышения эффективности работы принимаем 2-х контурную систему теплоснабжения с промежуточным теплоносителем – антифризом (рис. 4.1).

                     Антифриз                                                 вода                                            

 


                     2-й контур            

 


                                                                   1-й   контур     

Рис. 4.1. Схема 2-х контурной системы теплоснабжения калориферной установки

          Поскольку у 2-х контурной КУ исключена опасность замораживания – появляется возможность подбирать наиболее выгодный температурный режим работы, при котором устанавливается наивысший теплосъём с антифриза, проходящего через калориферные секции.

 Температуры греющего антифриза определяем методом подбора из выражения:

,                                                                            

где – средняя массовая, изобарная теплоемкость теплоносителя (антифриза); 3,45  кДж/(кг×К);– плотность теплоносителя (антифриза), 1060 кг/м3 ;    – коэффициент и показатели степеней в выражении расчета коэффициента теплопередачи k, соответственно 15,96; 0,51; 0,17; – температурный напор между теплоносителем и воздухом на поверхности теплообменной трубки калорифера;– разность температур греющего теплоносителя (антифриз).

 Общая схема теплообмена на секциях

= 50оС   антифриз               = 3оС                                           

               воздух

= 10оС                                       = - 39оС                     

  =  -                            

  Для расчётных условий отношение из выражения (1) будет равно :

       =

 Изменяя температуры антифриза подбираем такие значения  и , при которых  будет равно 21,3.

В конечном итоге находим искомые температуры, которые равны:

                                                =50º=3º

º

º

º

В принятом диапазоне температур антифриза и воздуха, температурный напор на калориферной секции составит:  

º

и отношение (1) будет равно:

.

 Полученная величина 21,69 с достаточной для инженерных расчетов степенью точности, близка требуемой 21,3 (погрешность менее 1%).

Окончательно принимаем температуры антифриза:

º,            º

Определяем число секций в КУ по теплосъёму.

Расход антифриза через КУ:

Vа,

Vа== 0,077 м3/с.

Скорость прохождения антифриза по теплообменным трубкам стояков калориферных секций:

Wа= = =1,8 м/с .

Коэффициент теплопередачи КУ:

 Вт/(м2·К)

Расчётное число секций по теплообмену:

NT= =  секций.

Окончательно принимаем большее расчётное число секций, рассчитанное

 по аэродинамической скорости N = 100 секций.

4.1. Расчет промежуточного теплообменника КУ

Для подогрева антифриза во втором контуре принимаем пластинчатый теплообменник марки Р-06.

Технические характеристики:

Тепловая мощность аппарата, МВт                                  18,4

Расход греющей воды, м3/с                                               0,16  

Расход нагреваемого антифриза, м3/с                     0,2

Температура греющей воды, ºС                                        95-25

Температура нагреваемого антифриза, ºС                       54-2    

Температурный напор в теплообменнике

при противоточной схеме,º С                                              26,8

  95         гр.вода                25             Δtв = 70оС