Вестник УКЦ АПИК: Представляем новый курс по проектированию СКВ

Журнал «МИР КЛИМАТА» начинает публикацию фрагментов нового учебного курса УКЦ АПИК «Основы проектирования СКВ 2».

Этот курс предназначен для повышения квалификации инженерно-технических работников и посвящен вопросам тепло- и холодоснабжения приточных вентиляционных установок и центральных кондиционеров. Срок обучения — 72 часа, из которых 36 часов отводится на дистанционную часть и 36 часов — на очную.

Рис. 1. Принципиальная схема обвязки

Вниманию слушателей курса предлагается материал по следующим темам:

1. «Теплоснабжение теплообменников по горячей воде приточных вентиляционных установок и центральных кондиционеров. Узлы обвязки. Примеры расчета и подбора».
2. «Теплоснабжение теплообменников по горячей воде воздушных завес. Узел обвязки. Пример подбора».
3. «Холодоснабжение поверхностных воздухоохладителей центральных кондиционеров. Холодоноситель — вода. Узлы обвязки. Примеры расчета и подбора».
4. «Холодоснабжение поверхностных воздухоохладителей центральных кондиционеров. Холодоноситель — фреон».
5. «Теплоутилизаторы с промежуточным теплоносителем для вентиляционных систем».

Данная статья представляет собой фрагмент учебных материалов по первой теме, которые содержат принципиальные схемы узлов обвязки теплообменников по горячей воде, информацию о достоинствах, недостатках и областях применения каждой из них, а также практические рекомендации по подбору всех составляющих таких узлов.

Первая из рассматриваемых схем — узел обвязки теплообменника с двухходовым регулирующим клапаном на обратном трубопроводе и с подмешивающим циркуляционным насосом на подающем трубопроводе (рис. 1).

Ниже приведен пример подбора подмешивающего циркуляционного насоса для данной схемы (поз. 1 на рис. 1).

Предположим, что расход теплоносителя в нашем примере составляет

G₂ = 1500 л/ч = 1,5 м³/ч.

Подмешивающий насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в «малом» контуре и должен преодолеть гидравлическое сопротивление следующих элементов:

Во-первых, подающего трубопровода от «перемычки» до входа в калорифер, включая местные сопротивления переходов, тройников и отводов. Ввиду незначительной длины трубопроводов и малых коэффициентов местных сопротивлений фасонных деталей трубопроводов этими потерями можно пренебречь;

Во-вторых, трубок калорифера, гидравлическое сопротивление которых задано и равно

ΔР_калор. = 0,72 м. вод. ст.;

В-третьих, обратного трубопровода, включая местные сопротивления, от калорифера до «перемычки». При расчетах этими потерями также пренебрегаем;

В-четвертых, балансировочного клапана на «перемычке» (поз. 4 рис. 1). Оно принимается равным

ΔР_{балан. кл.} = 1,0 м вод. ст.;

Рис. 2. Циркуляционный насос UPS 25-50 фирмы «GRUNDFOS»

Потерями давления в обратном клапане (поз. 5 рис. 1), установленном на «перемычке», можно пренебречь, ввиду незначительного коэффициента местного сопротивления.

Таким образом, напор создаваемый насосом должен быть не менее

Н = 0,72 + 1 = 1,72 м вод. ст.

При подборе насоса необходимо предусмотреть запас на неучтенные потери давления, для этого умножим полученную величину на коэффициент, равный 1,1.

Н_насоса = 1,72 • 1,1 = 1,9 м вод. ст.

Подмешивающий циркуляционный насос необходимо подбирать исходя из параметров, соответствующих средней скорости (если насос имеет несколько скоростей вращения).

Для данного случая подходит насос UPS 25–50 фирмы «GRUNDFOS» (рис. 2), имеющий следующие параметры:

G₂ = 1,5 м³/ч; Ннасоса = 1,8/2,2/3,5 м вод. ст.

Лишний напор, развиваемый подмешивающим циркуляционным насосом, а именно:

2,2–1,9 = 0,3 м вод. ст.,

необходимо погасить балансировочным клапаном, который установлен на «перемычке». То есть, его гидравлическое сопротивление должно быть

ΔР_{балан. кл.} = 1,0 + 0,3 м вод. ст.

Помимо насоса особое внимание необходимо обратить на подбор двухходового регулирующего клапана с электроприводом пропорционального регулирования (поз. 10 на рис. 1). Для начала необходимо определить коэффициент его протока Kv. Эта величина показывает, сколько воды (в м³/ч) пройдет через клапан при заданном перепаде давления.

В нашем случае перепад давления на двухходовом регулирующем клапане должен быть равен

ΔР_{дв. кл.} = (Р_под. — Р_обр.) — (ΔР_{фильтра} + ΔР_{балан. кл.}) 1,1= (80–65) — (5 + 1) 1,1 = 8,4 м вод. ст.,

где: 1,1 — коэффициент запаса на неучтенные потери давления.

Тогда

где: (Р_под. — Р_обр.) — перепад давления в кПа между входом и выходом теплоносителя в узел обвязки теплообменника;
G₁ — расход теплофикационной воды, в м³/ч.

Подбор диаметра двухходового регулирующего клапана производим по техническим данным завода-изготовителя.

В дальнейших выпусках журнала мы расскажем о других темах, которые изучаются в рамках курса «Основы проектирования СКВ 2».