Расчет воздухораспределения. Требования к устройству системы вентиляции., страница 9

4. Расчет воздухонагревателя

В системах вентиляции общественных зданий для нагревания значительных объемных расходов подаваемого воздуха используются теплообменные аппараты с оребренными трубками – калориферы. В качестве теплоносителя используется вода.

Калориферы для крупногабаритных вентиляционных установок при теплоносителе воде следует принимать многоходовые с горизонтальным расположением трубок.

В зависимости от тепловой нагрузки и объемного расхода перемещаемого воздуха калориферы могут соединяться между собой как по воздуху, так и по теплоносителю параллельно и последовательно. В курсовом проекте будет принято параллельное соединение по воздуху, если расчеты покажут необходимость в более, чем одном калорифере.

Расчет и схема компоновки калориферов выполняется на основании выбранной модели и типоразмера калорифера, его геометрических показателей и технических характеристик по изменению коэффициента теплопередачи и аэродинамического сопротивления. Регулировка теплоотдачи в калорифере качественная, следовательно температура теплоносителя на входе в калорифер задаются ниже, чем его температура в тепловой сети.

Исходные данные

расход нагреваемого воздуха  – 22980 м3/ч;

температура смеси наружного и рециркуляционного воздуха  - (-13,5)°C;

температура приточного воздуха  – 10,2°C

теплоноситель – вода с параметрами  – 105°C,  – 70°C

Расчет

Пересчитываем часовой расход воздуха в секундный

Расход теплоты на нагревание воздуха

                          (33)

где  - массовая теплоемкость воздуха, равная 1005 ;

Определяем необходимую площадь фронтального сечения  калориферной установки, м2, задаваясь массовой скоростью воздуха  = 4-8

                                 (34)

Исходя из необходимой площади , пользуясь техническими данными по калориферам [9] (приложение II, табл II 22) находим число установленных параллельно по воздуху калориферов

                                  (35)

где  - площадь фронтального сечения одного калорифера выбранной модели, м2. При выборе  следует стремиться к минимальному числу калориферов и чтобы  приближалось к кратному числу . Принимаем к установке калорифер КВС9Б-П-УЗ с  = 0,455 м2.

, принимаем к установке  = 2 калорифера, соединенных параллельно по воздуху.

Определяем фактическую массовую скорость воздуха

                       (36)

Плотность воды  при средней температуре воды в калорифере

                             (37)

                (38)

Скорость движения воды  в трубках калорифера

                          (39)

где  – теплоемкость воды, равная 4190 ;

 – живое сечение трубок калорифера для прохода воды, 0,00087 м2;

 – число калориферов, соединенных параллельно по теплоносителю;

По массовой скорости воздуха  = 7  и скорости воды  = 1,2 м/с по табл. II 25 [9] определяем коэффициент теплоотдачи  калорифера

Теплоотдача калорифера  при площади поверхности теплообмена  = 22,02 м2 (табл. II 22) [9]

                      (40)

Определяем общее число калориферов к установке

                                   (41)

Выявляем число калориферов, установленных последовательно по воздуху

                                  (42)

Фактическая теплоотдача калориферной установки

                              (43)

Теплоотдача калориферной установки не должна превышать расчетное значение  более, чем на 10%. Запас  калориферной установки составляет

                              (44)

Данный запас мощности вполен удовлетворяет установленному лимиту

Определяем аэродинамическое сопротивление калорифера

                         (45)

5. Расчет вентилятора для рециркуляционной системы вентиляции