32
ни
t
28.7 6
14.6
28.7
ln
6
°С.
Задаваясь скоростью нагреваемой воды
0,1v
м/с, определяется
требуемая площадь живого сечения трубок подогревателя
тр
тр
f
, м
2
v
q
f
h
hr
тр
тр
3600
,
где
h
hr
q
– максимальный расход горячей воды для дома, подключенного к
водоподогревателю, м
3
/ч.
2,246
0,00206
3600 1
тр
тр
f
м
2
Выбираем подогреватель ОСТ 34-558-68.
Эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м, можно
определить по формуле
ei
ei
э
zdD
zdD
d
22
,
где
i
D
и z – соответственно внутренний диаметр корпуса, м, и
количество пластин принимаемые по табл. 11.1;
016,0
e
d
м – наружный диаметр латунных трубок.
22
0,158 37*0,016
0,0207
0,158 37*0,016
e
э
d
м
Действительная скорость нагреваемой воды в пластинах, м/с,
определяется по формуле:
тр
h
hr
тр
f
q
v
3600
,
где
тр
f
– площадь живого сечения, м
2
.
33
2,246
0,97
3600*0,00103
тр
v
м/с
Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве, м/с
мтр
h
мтр
f
G
v
6
max,2
106,3
,
где
мтр
f
– площадь межтрубного пространства подогревателя, м
2
.
6
4,05
0,45
3,6 10 0,0122
мтр
v
м/с
Коэффициент теплоотдачи от сетевой воды к стенкампластин, Вт/(м
2
С)
2,0
8,02
041,0211630
э
мтрmm
мтр
d
v
,
где
2
31
m
= 55 – средняя температура сетевой воды, С.
2 0,8
0,2
1630 21 55 0,041 55 0,45
0,0207
мтр
3051 Вт/(м
2
С)
Коэффициент теплоотдачи от стенок пластин к нагреваемой воде,
Вт/(м
2
С)
2,0
8,02
041,0211630
i
трmm
тр
d
vtt
,
34
где
2
сh
н
m
tt
t
– средняя температура нагреваемой воды, С;
014,0
i
d
м – внутренний размер пластин.
2 0,8
0,2
1630 21 30 0,041 30 0,97
5095
0,014
тр
Вт/(м
2
С)
Коэффициент теплопередачи подогревателя, Вт/(м
2
С), определяется
по формуле:
трмтр
k
11
1
,
где
001,0
м – толщина стенки;
10090
Вт/(мС) – коэффициент теплопроводности.
1
1 0,001 1
3051 100 5095
k
1872,5 Вт/(м
2
С)
Требуемая площадь поверхности нагрева подогревателя, м
2
m
h
hr
tk
Q
F
1000
,
1000 189,1
7,84
1872,5 14,6 0,8
F
м
2
Количество секций в подогревателе
сек
n
(с округлением до целого
числа) определяют по формуле:
35
сек
cек
F
F
n
,
7,84
4,8 5
1,6
cек
n
секции
Потери напора в межтрубном пространстве подогревателя, м, можно
определить по формуле
секмтрмтр
пvH
2
1,1
2
1,1*0,45 *5 0,88
мтр
H
м
Потери напора в трубках подогревателя, м:
- при расчетном водопотреблении
сек
трh
h
тр
пvH
2
53,0
,
19,97
3,5
1000 1000*0,0057
h
трh
тр
q
v
f
м/с
2
0,53*3,5 *5 28,6
h
тр
H
м
Подбор насосного оборудования
Для предотвращения остывания воды в системе ГВС
предусматривается подача циркуляционного расхода, циркуляционным
насосом, для создания необходимого Р устанавливаются повысительные
насосы Wilo.
Рабочий насос ГВС:
????
????
n
эт
= 12 – количество этажей в здании;
ΔН
св.из.
- потери давления на свободный излив (ΔН
св.из.
= 2,5 м.в.ст.);
ΔН
д/д
- потери давления в дроссельной диафрагме (ΔН
д/д
= 0,5 м.в.ст.);
Н
зд
– высота здания;
36
ΔН
Iст
– потери давления по нагреваемой воде в теплообменнике ГВС I
ступени (ΔН
Iст
= 0,4 м.в.ст.);
ΔН
IIст
– потери давления по нагреваемой воде в теплообменнике ГВС II
ступени (ΔН
IIст
= 0,1 м.в.ст.);
ΔН
х.в.
– напор холодного водоснабжения (ΔН
х.в.
= 25 м.вод.ст.)
????
????
????
????
????
????
Выбираем насос марки Wilo-Тop-SD 80/20 в количестве 2 штук (1
резервный)
Сдвоенный насос: насос с мокрым ротором ‐ циркуляционный насос с
фланцевым соединением.
Допустимый диапазон температур TOP-SD 80/20 и насосы с защитным
модулем Wilo: от-20 °C до +110 °C.
Макс. рабочее давление при стандартном исполнении: 6/10 бар или
6 бар (специальное исполнение: 10 бар или 16 бар)
Циркуляционный насос ГВС:
????
????
37
Выбираем насос марки Wilo-Star-Z 25/6 в количестве 2 штук (1
резервный).
Циркуляционные насосы с мокрым ротором с резьбовым соединением
Циркуляционный насос в системе отопления:
????
????
????
????
ΔН
бойл.
– потери давления в бойлере системы отопления по холодной
(нагреваемой) воде (ΔН
бойл.
= 0,1 м.в.ст);
ΔН
со
– потери давления в системе отопления абонента (ΔН
со
= 15
м.в.ст.);
ΔН
арм.
– потери давления в арматуре (ΔН
арм
. = 1,5 м.в.ст.).
????
????
Выбираем насос марки Wilo-Stratos GIGA 40 в количестве 2 штук (1
резервный)
Высокоэффективная и оптимально соответствующая
двигателестроению ЕС гидравлическая система с улучшенным КПД и
индексом минимальной эффективности MEI ≥ 0,7.
Диапазон регулирования в три раза больше, чем у обычных
электронно-регулируемых насосов
Диапазон температуры перекачиваемой жидкости от -20 °C до +140 °C
Макс. рабочее давление 16 бар до +120 °C, 13 бар до +140 °C
Подпиточный насос в системе отопления:
38
V
co
– объём воды в системе отопления (17,6 м
3
ˑч/Гкал по табл. 9.2
Манюк, 0,993 Гкал по табл. 1; V
co
= 17,5 т)
Выбираем насос марки Wilo-Star-RSD 30/6 в количестве 1 штуку.
Циркуляционный насос с мокрым ротором и резьбовым соединением
Возможен выбор ступеней частоты вращения для согласования мощности
Сдвоенные насосы, используемые в режиме работы одного насоса и в
режиме параллельной работы двух насосов.
Допустимый диапазон температур от ‐-10° C до +110° C
Макс. рабочее давление 10 бар
2.4. Разработка функциональной схемы системы автоматизации
теплового пункта
Основными целями создания АСУ являются:
- оперативное и достоверное получение информации об объекте в
режиме реального времени;
- контроль состояния технологического оборудования;
- оперативное выявление аварийных и предаварийных ситуаций;
- удаленная диспетчеризация (СМС оповещения).
39
Рис. 2.1. Автоматизация ИТП
Перечень контролируемых параметров в каждом индивидуальном
тепловом пункте:
- температура и давление ГВС, ХВС в подающем и обратном
трубопроводах;
- температура и давление воды на нижней и верхней зонах отопления;
- наличие напряжения;
- состояние циркуляционных, подпиточных, пожарных насосов
(вкл./выкл./авария);
- управление насосами ХВС.
40
2.5. Расчет и подбор средств автоматизации
В качестве объекта автоматизации выбран объект блочного теплового
пункта, который будет установлен в административном блоке.
Cистема является закрытой в зависимости от схемы системы тепло-
снабжения и зависимая от способа присоединения систем отопления и
вентиляции к тепловой сети.
Узел теплоучета оснащен теплосчетчиком типа «Логика 9943-У4» на
базе ультразвукового расходомера SONO 2500 СТ и тепловычислителя СПТ
943.1.
Расходомер монтируется на подающем, обратном и подпиточном
трубопроводах.
В системах узла учета тепловой энергии на прямом и обратном тру-
бопроводах присутствуют преобразователи температуры КТПР и величины
давления MBS.
Модуль расширительных сосудов является частью узла подпитки,
который используется при независимом присоединении систем
теплоснабжения к местной тепловой сети. В его состав включают, как
правило, мембранные закрытые баки различных фирм и производителей, а
так же запорная и предохранительная арматура.
Обычно баки размещаются на полу непосредственно в помещении ТП.
Решения по автоматизации БТП реализуются на электронных сред-
ствах.
В качестве таких средств применяются контроллеры МЗТА
Инжиниринг с различными прикладными картами и аппаратно расширяемые
контроллеры ECL Apex10., которые реализуют вышеназванные функции.
Набор программных средств и интерфейсных модулей обеспечивает
подключение ко всем современным SCADA-системам.
Контроллеры отличаются ориентированным на пользователя и
интуитивно понятным человеко-машинным интерфейсом, не требуют
41
специальных умений в области информационных систем, просты в
обслуживании и монтаже.
Измерительный канал образуется из датчика – медного термометра
сопротивления ТС-1088Л/1 – и вторичного прибора – ИРТ-5502/М1.
Конденсат с температурой поступает в головку деаэратора.
Температура конденсата измеряется медным термометром
сопротивления ТС-1088Л/1 с рабочей длиной l = 60 мм. Трубопровод
конденсата 50х2,5 сделан из стали Ст 3, покрыт теплоизоляционным
слоем стекловаты толщиной 40 мм.
Масса термометра сопротивления 0,6 кг.
Исполнение термометра сопротивления представлено на рисунке 2.1.
Термометр сопротивления ТС-1088Л/1 монтируется с помощью
штуцера на основании, представляющего собой оребрённую трубу,
вмазанную в отверстие на стенке деаэраторного бака.
НСХ термометра сопротивления – 50 М.
Класс допуска – B.
Для наибольшей точности выбрана трёхпроводная схема соединения.
Рис. 2.2. Исполнение термометра сопротивления