Приложение И (справочное). Расчет температуры воды в котле

Приложение И
(справочное)

Расчет температуры воды в котле

И.1 Температура в подающем трубопроводе и температура в обратном трубопроводе котла

Следующие данные:

- - средняя температура воды в котле;

- - средняя температура воды, возвращающейся в котел,

требуются для корректировки коэффициентов тепловых потерь и расчета выработки конденсата в соответствии с фактическими условиями эксплуатации.

Расчет расхода в настоящем стандарте не рассматривается подробно. Любое расчетное значение расхода рассчитывают отдельно с применением соответствующих методов.

Расчет выполняют, начиная с подсистемы передачи тепла с учетом проекта гидросистемы или фактического размещения гидросистемы, а также работы отопительной системы. Затем учитывают влияние типа цепи теплогенерации.

Цепь теплогенерации может включать в себя смешанные, рециркуляционные или буферные подключения. Поэтому расход и температуры цепи теплогенерации могут отличаться от расхода и температур котла.

В настоящем приложении применены следующие индексы:

- gnr для значений котла (теплогенератора);

- gen для значений цепи теплогенерации.

Пример цепи теплогенерации показан на рисунке И.1.

GNR - теплогенератор (котел); РМР - первичный насос; BV - уравнительный клапан; - температура потока в цепи теплогенерации, которая также является температурой потока при распределении ; - температура в обратном трубопроводе цепи теплогенерации, которая также является температурой в обратном трубопроводе при распределении ; - расход цепи теплогенерации, который также является расходом при распределении ; - теплопроизводительность цепи теплогенерации равна теплу, потребляемому в системе распределения ; - расход котла; - температура потока в котле; - температура в обратном трубопроводе котла; - средняя температура воды в котле

Рисунок И.1 - Пример цепи теплогенерации

И.2 Расход котла равен расходу при распределении (без обходного пути)

Если расход котла равен расходу цепи теплогенерации , то

, (И.1)

, (И.2)

. (И.3)

Примеры таких цепей приведены на рисунке И.2.

Примечание - Поток в буфере регулируется и не может полностью охладиться или нагреться.

GNR - теплогенератор (котел); РМР - первичный насос; BV - уравнительный клапан; BUF - буфер

Примечание - Обозначения см. на рисунке И.1.

Рисунок И.2 - Расход котла, равный расходу цепи теплогенерации

И.3 Расход котла не равен расходу при распределении (обходное соединение или рециркуляционный насос)

Если расход котла больше расхода цепи теплогенерации , то:

, (И.4)

, (И.5)

где - плотность воды;

- удельная теплота воды;

- теплопроизводительность котла.

Примечание - выше .

Если расход котла меньше расхода цепи теплогенерации , то:

, (И.6)

. (И.7)

Примечание - выше .

и в любом случае задаются формулами:

, (И.8)

, (И.9)

которые объединяют формулы (И.4)-(И.7).

Примечания

1 Расход котла является средним расходом. Использование буфера содействует работе цепи теплогенерации с низким расходом посредством работы насоса котла с перерывами.

2 Некоторые старые системы содержат насос, препятствующий образованию конденсата. Его расход добавляют к расходу цепи теплогенерации и получают расход котла.

Примеры таких цепей приведены на рисунке И.3.

GNR - теплогенератор (котел); РМР - первичный насос; BV - уравнительный клапан; BUF - буфер

Примечание - Обозначения см. на рисунке И.1.

Рисунок И.3 - Расход котла, не равный расходу цепи теплогенерации

И.4 Параллельное подключение котлов

При параллельном подключении нескольких котлов общую температуру в обратном трубопроводе и результирующую температуру потока рассчитывают согласно И.3 с использованием общего расхода и общей теплопроизводительности.

Определяют среднюю теплопроизводительность расход каждого котла.

Затем температуру потока каждого котла i рассчитывают по формуле

. (И.10)

Пример параллельного подключения приведен на рисунке И.4.

GNR1, GNR2 - теплогенераторы (котлы); РМР1, РМР2 - первичные насосы; BV - уравнительный клапан

Примечание - Обозначения см. на рисунке И.1.

Рисунок И.4 - Параллельное подключение котлов

И.5 Средняя температура воды в котле

Средняя температура воды в котле задается формулой

. (И.11)

И.6 Пример расчета температуры воды (таблицы И.1, И.2)

Таблица И.1 - Входные данные

Описание	Обозначение, ссылки	Значение
Производительность распределительной подсистемы	, [2]	75 125 МДж = 20 868
Подводимое количество тепла для распределительной подсистемы	, [2]	80 900 МДж = 22 472
Тип отопительных приборов	-	Радиаторы
Номинальная мощность установленных нагревательных приборов		70 000 Вт
Расчетная разность температур между нагревательными приборами и температурой в помещении		50°С
Показатель степени для нагревательных приборов		1,3
Внутренняя температура отапливаемого помещения		20°С
Расчетный период		720 ч
Время работы распределительной подсистемы		720 ч (непрерывная работа)
Тип управления нагревательным прибором	-	Термостатические клапаны
Установленная температура потока в нагревательных приборах		53°С
Тип распределительной цепи	-	Смесительный вентиль
Установленная температура потока в распределительной подсистеме		60°С

Таблица И.2 - Метод расчета

Этап метода	Ссылки	Детали расчета и результаты
Расчет температуры отопительных приборов по [2], раздел 7 и подраздел 8.1
Нагрузка нагревательных приборов	[2], формула (38)
Расчет средней температуры нагревательных приборов	[2], формула (43)
Расчет температуры в обратном трубопроводе нагревательных приборов	[2], формула (45)
Расчет температуры распределительной цепи по [2], подраздел 8.3
Температура потока в распределительной цепи	-	=60°С (установленное значение)
Температура в обратном трубопроводе распределительной цепи	[2], формула (49)	= 37,7°С (равна температуре потока в нагревательных приборах)
Потребляемая мощность распределительной цепи	-	=22 472 /720 ч = 31,21 кВт
Расход распределительной цепи	[2], формула (50)