Расчет стационарных установок шахты с длинной откатки пути 336 м, страница 9

В разделе "Вентиляторные установки" дипломного проекта определен максимальный режим работы вентилятора, который составляет   250 м³/с. Следовательно, и КУ рассчитывают на эту производительность.

      Исходные данные  необходимые для расчета:

 производительность                                                                      = 250 м³/с

температурный интервал нагрева воздуха               = – 50 ºС;  = + 10 ºС                       КУ монтируется калориферами типа                                               КСк-4-11-01

         Это калорифер с биметаллической с накатанными ребрами трубкой, с более высокими показателями теплосъема по сравнению с другими типами.

         Технические характеристики калорифера:

площадь нагрева,                                                                              

живое сечение секции: 

по воздуху                                                                                          

по теплоносителю                                                                           

число ходов по теплоносителю                                                                  8

эмпирическое выражение для расчета коэффициента теплопередачи

, Вт/(м2К)                                        (4.4.1)

где (ρν) – массовая скорость воздуха, проходящего через калориферы,

кг/( м²с);                                                            

W – скорость прохождения греющего теплоносителя по трубкам секций, м/с;                 а, в, А – эмпирические коэффициенты; а = 0,51;  в = 0,17;   А = 15,96.

4.4.1 Определение расчетной тепловой мощности КУ

                                        (4.4.2)

где  – производительность вентилятора, м3/с;

         – плотность теплого воздуха на выходе из КУ,  = 1,291кг/м3;

          – удельная, средняя, массовая, изобарная, теплоемкость воздуха,

          = 1005 кДж/(кг·К);   

          – температуры, соответственно, начальная и конечная нагреваемого воздуха, ºС

                           = 13,2 МВт.

 Согласно справочным данным допустимая массовая скорость прохождения воздуха через КУ принимается в интервале (3¸5) кг/(м²×с). Принимаем   (ρν) = 4,0 кг/(м2×с).

4.4.2  Определение количества секций

Для обеспечения принятой массовой скорости в установке должно быть секций:  

                                                    (4.4.3)

= 80 секций.

Принимаем компоновку: по m = 4 секции  последовательно в стояке. Стояки (n) подключаются к теплосети  параллельно. Следовательно, согласно аэродинамике в установке будет

                                               (4.4.4)

Согласно расчету принимаем 20 стояков, следовательно всего 80 секций.  

Для исключения замораживания КУ в аварийных ситуациях и повышения эффективности работы принимаем 2-х контурную систему теплоснабжения с промежуточным теплоносителем – антифризом (рис. 4.4.1).

             

      Антифриз                                                 вода                                             

 

                     2-й контур            

 

                                                                   1-й контур     

Рис. 4.4.1 Схема 2-х контурной системы теплоснабжения калориферной установки

4.4.3  Определение наиболее выгодного температурного режима работы

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:

                                    ,                                           (4.4.5)