知识点二：集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算.

在集中热水供应系统中，贮热设备有容积式水加热器和加热水箱等，其中快速式水加热器只起加热作用；贮水器只起贮存热水作用。加热设备的计算是确定加热设备的加热面积和贮水容积。1.加热设备供热量的计算1）容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、热水机组的设计小时供热量当无小时热水用量变化曲线时，容积式水加热器或贮热容积及相应水加热器按下式计算：集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算式中Qg—容积式水加热器的设计小时供热量，Ｗ；Qh—设计小时耗热量，Ｗ；η—有效贮热容积系数。容积式水加器η＝0.75，导流型容积式水加热器η＝0.85；Vr—总贮热容积，Ｌ；T—设计小时耗热量持续时间，h,T=2～4h;tr—热水温度，℃，按设计水加热器出水温度或出水温度计算；rrrhgttTVQQ)(163.11集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算t1—冷水温度，℃；r―热水密度，kg/L。公式前部分为热媒的供热量，后部分为水加热器已贮存的热量。2）半容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、热水机组的供热量按设计小时耗热量计算。3）半即热式、快速式水加热器及其他无贮热容积的水加热设备的供热量按设计秒流量计算。集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算2.水加热器加热面积的计算容积式水加热器、快速式水加热器和加热水箱中加热排管或盘管的传热面积应按下式计算：式中Fjr—表面式水加热器的加热面积，m2；Qz—制备热水所需热量，可按设计小时耗热量计算，Ｗ；K—传热系数，单位为W/m2·k，可参见教材表3-9、表3-10查用；jzrjrtKQCF集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算ε—由于水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数，一般采用0.6～0.8；Cr—热水供应系统的热损失系数，Cr＝1.10～1.15；△tj—热媒和被加热水的计算温差，℃。1）容积式水加热器、半容积式水加热器的热媒与被加热水的计算温差△tj采用算术平均温度差，按下式计算：22zcmzmcjttttt集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算式中△tj—计算温度差，℃；tmc、tmz—热媒的初温和终温，℃，热媒为蒸汽时，按饱和蒸汽温度计算，可查表3-6确定；热媒为热水时，按热力管网供、回水的最低温度计算，但热媒的初温与被加热水的终温的温度差，不得小于10℃；tc、tz—被加热水的初温和终温，℃。集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算2）半即热式水加热器、快速式水加热器热媒与被加热水的温差采用平均对数温度差按下式计算：式中△tmax—热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，℃；Δtmin—热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，℃。minmaxminmaxlnttttt集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算加热设备加热盘管的长度，按下式计算：式中L―盘管长度，m；D―盘管外径，m；Fjr―加热器的传热面积，m2。DLFjr集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算①套管式换热器：最简单的一种间壁式换热器，流体有顺流和逆流两种。ColdfluidHotfluidColdfluidHotfluid顺流逆流xTThTcT1T2xTTh(Hot)Tc(cold)T1T2集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算②管壳式换热器：最主要的一种间壁式换热器，传热面由管束组成，管子两端固定在管板上，管束与管板再封装在外壳内。两种流体分管程和壳程。outBT,side)(shell,inBTside)(tube,inAToutAT,集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算side)(tube,inAToutAT,side)(shell,inBToutBT,增加管程集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算③板式换热器：由一组几何结构相同的平行薄平板叠加所组成，冷热流体间隔地在每个通道中流动，其特点是拆卸清洗方便，故适用于含有易结垢物的流体。集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算④螺旋板式换热器：换热表面由两块金属板卷制而成，有点：换热效果好；缺点：密封比较困难。集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算3.热水贮水器容积的计算热水器贮水容积的确定由于供热量和耗热量之间存在差异，需要一定的贮热容积加以调节，而在实际工程中，有些理论资料又难以收集，可用经验法确定贮水器的容积，可按下式计算：式中V—贮水器的贮水容积，Ｌ；T—贮热时间，按教材表3-11确定，min；Q—热水供应系统设计小时耗热量，W；tr、t1、C同上式。CttTQVr)(601集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算按上式确定的容积式水加热器或水箱容积后，有导流装置时，计算容积应附加10～15%；当冷水下进上出时，容积宜附加20～25%；当采用半容积式水加热器时，或带有强制罐内水循环装置的容积式水加热器，其计算容积可不附加。4.锅炉的选择计算锅炉属于发热设备，对于小型建筑物的热水系统可单独选择锅炉。对小型建筑热水系统可直接查产品样本，样本中查出的加热设备发热量值应大于小时供热量，而小时供热量要比设计小时耗热量大10～20%，主要考虑热水供应系统自身的热损失。集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算