Версия для печати темы

Нажмите сюда для просмотра этой темы в обычном формате

Диалог специалистов АВОК _ Песочница _ Балансировочные краны

Автор: Монтажник-самоучка 26.11.2018, 1:59

Приветствую уважаемые проектировщики
Начну с самого начала. Задача следующая: нужно нагреть 1500литров воды ГВС с 10 до 90 градусов. Твердотопливным котлом.
выполнить расчет. Котлового контура.
Дано:
Бойлер ГВС с теплообменником (3/4 медь 1,7м2)(P теплообменника 3922,65Па V500л 3шт. 46,4КВт каждый. Q^hhr139,2Квт
Котел стальной твердотопливный КСТ-50 КВт
Топливо уголь.
Определить время нагрева и расход угля.
Подобрать балансировочные краны. Запорные краны при необходимости
На схеме:
Система закрытая.
Двухтрубная тупиковая.
Разводка медная.
Тпод 90
Тцирк 55
Тv90
Tr 50
Вообщем расчет занял более 8 часов. Выполнял вручную. В результате получились следующие данные:
V воды в контуре 186л
Расход угля 19кг
Время нагрева с 10до90 град V 1,5м3 воды 1 час 19 минут
Рабочее давление в контуре 0,8бар при t хол 10градусов
V полный расширит. Бака составил 13,04(6) л. Выбрал 15л.
V расширения с 10 до 95 составил 7,21л
Предохранительный клапан 3 бар
Насос котла 3512,62Па
Насос контура 17255,536Па
Эпсилон Р уч котла=1444,08Па
Дельта Р байпаса 2068,54 Па
На схеме отсутствуют клапаны. На контуре котла фильтр и кран шаровый.

При первом подсчете
участок 3 бойлер 3 с самым меньшим сопротивление 5017Па.
Участок 2 8593,242 Па
Участок 1 8627,768Па
Скорость уч 3. 0,41 м/с
Скорость уч 2. 0,47 м/с
Скорость уч3. 0,35 м/с

Решил пересчитать и дополнить систему таким образом чтоб сопротивление в системе стало одинаковым или почти.

В итоге
Р уч1 7238,45Па
P уч2 7231 Па
P уч3. 7241 Па

Получается при втором подсчете выходит что балансировочные клапана и запорные вентили вообще не нужны. Т.е теплоноситель из которого контура будет распределяются равномерно. Вместо них можно установить простые шаровые краны. Перепад почти одинаковый.

Но у меня вопрос возник по поводу первого расчета. На листке вверху указана общая формула которая получилась в результате расчета. Нужен совет по гидравлике. По подбору балансировочных и запорных клапанов для конкретно этой схемы прибора 2 и прибора 3. Прибор 1 он расчетный и самый нагруженный.

Правильно ли подобрал? Нужно проверить формулу верна ли последовательность?
Там перепад на балансировочных более 5КПа. Как и требуется. Запорный кран подбирал по монограмме и там потери выведены. V определял исходя из полного решения всей системы каждого участка с учетом кис фитингов.
И еще хотелось бы услышать мнение по поводу схемы. Что можете сказать.?

Автор: Монтажник-самоучка 27.11.2018, 23:24

Цитата(Монтажник-самоучка @ 26.11.2018, 2:59)

Приветствую уважаемые проектировщики
Начну с самого начала. Задача следующая: нужно нагреть 1500литров воды ГВС с 10 до 90 градусов. Твердотопливным котлом.
выполнить расчет. Котлового контура.
Дано:
Бойлер ГВС с теплообменником (3/4 медь 1,7м2)(P теплообменника 3922,65Па V500л 3шт. 46,4КВт каждый. Q^hhr139,2Квт
Котел стальной твердотопливный КСТ-50 КВт
Топливо уголь.
Определить время нагрева и расход угля.
Подобрать балансировочные краны. Запорные краны при необходимости
На схеме:
Система закрытая.
Двухтрубная тупиковая.
Разводка медная.
Тпод 90
Тцирк 55
Тv90
Tr 50
Вообщем расчет занял более 8 часов. Выполнял вручную. В результате получились следующие данные:
V воды в контуре 186л
Расход угля 19кг
Время нагрева с 10до90 град V 1,5м3 воды 1 час 19 минут
Рабочее давление в контуре 0,8бар при t хол 10градусов
V полный расширит. Бака составил 13,04(6) л. Выбрал 15л.
V расширения с 10 до 95 составил 7,21л
Предохранительный клапан 3 бар
Насос котла 3512,62Па
Насос контура 17255,536Па
Эпсилон Р уч котла=1444,08Па
Дельта Р байпаса 2068,54 Па
На схеме отсутствуют клапаны. На контуре котла фильтр и кран шаровый.

При первом подсчете
участок 3 бойлер 3 с самым меньшим сопротивление 5017Па.
Участок 2 8593,242 Па
Участок 1 8627,768Па
Скорость уч 3. 0,41 м/с
Скорость уч 2. 0,47 м/с
Скорость уч 1. 0,35 м/с

Решил пересчитать и дополнить систему таким образом чтоб сопротивление в системе стало одинаковым или почти.

В итоге
Р уч1 7238,45Па
P уч2 7231 Па
P уч3. 7241 Па

Получается при втором подсчете выходит что балансировочные вентили и запорные краны вообще не нужны. Т.е теплоноситель из котлового контура будет распределяться равномерно. Вместо них можно установить простые шаровые краны. Перепад почти одинаковый.

Но у меня вопрос возник по поводу первого расчета. На листке вверху указана общая формула которая получилась в результате расчета. Нужен совет по гидравлике. По подбору балансировочных и запорных клапанов для конкретно этой схемы прибора 2 и прибора 3. Прибор 1 он расчетный и самый нагруженный.

Правильно ли подобрал? Нужно проверить формулу верна ли последовательность?
Там перепад на балансировочных более 5КПа. А перепад давления на запорном кране минимален как как и требуется. Запорный кран подбирал по монограмме и там потери выведены. V определял исходя из полного решения всей системы каждого участка с учетом кмс фитингов.
И еще хотелось бы услышать мнение по поводу схемы. Что можете сказать.?

Автор: Монтажник-самоучка 28.11.2018, 0:54

Вот еще данные
Когда работает насос на загрузку котла. Второй находится в режиме ожидания и ждет нужную температуру и наоборот.
Контуры насосов также снабжены обычными шаровыми кранами.
Дельта Pучастка котла 726,367Па
В расчете указал 1 час 19 минут, но нужно добавить 3-5минут на загрузку угля дополнительно после того, как выгорает весь первоначальный объем угля, через 1 час. Температура в трех бойлерах достигнет в этот момент 90 градусов, но объем воды который нагреется составит 368 литров в каждом из них.
Котел подбирал с точки зрения стоимости и быстроты нагрева по времени КСТ-50 КВт. Да всеголишь 1 раз дополнительно тратится на загрузку угля и все. Естественно при отсутствии расхода. Потребитель получает температуру 55 -60.

Автор: Монтажник-самоучка 4.12.2018, 22:30

Вот еще данные Бойлер на ГВС изначально выбирал из 5различных видов. Учитывая габариты. Они весят по 120 кг каждый остальные весят более 150кг, слишком большой вес. Почему выбрал тупиковую схему, она как выяснилось при подсчетах самая оптимальная и менее затратная. Попутку трехтрубная тоже подходит, но она более затратная для данной схемы она в самый раз бы подошла при обвязке но опять же она не рассматривается. Так как идет лишний расход труб. Последовательная- однотрубная разводка вообще неуместна, так как слишком разные температурный перепад получается и они нагревается неравномерно. Нужно при этом перемешивать воду в бойлерах чтоб достич одинаковых температур. Можно сделать открытую систему, но в данном контексте она не рассматривается. Да и с точки зрения обслуживания приборов двухтубка тупиковая по-моему самое то. Можно вырубить любой из бойлеров на обслуживание при этом вся остальная система работоспособна и функционирует. Можно запроектировать при помощи трехходовых, но опять же стоимость возрастает. Можно котлы подобрать от 60КВт до 100КВт но опять же стоимость системы возрастает в несколько раз. Можно подобрать и установить один бойлер на 1500л но нужен подемный кран. Лучше несколько так безопасней. Можно использовать стальные трубы,но там медный теплообменник поэтому и выбрал медь... И еще если раскрыть получившуюся формулу, то полностью выражение займет не меньше тетрадного листа при расчетах...

Автор: Монтажник-самоучка 7.2.2019, 21:21

Вот еще данные по этим формулам выполнял расчеты. И через уравнение теплового баланса, в "своем понимании". Там формулы даны, но каждая имеет свою формулировку и "подфоомулу"...Данные формулы взяты из нескольких источников и сгруппированы в единое целое. Проверяйте. Сам вроде бы разобрался. По этим данным вычислил гидравлику, насосы.

Автор: jota 8.2.2019, 1:15

Количество тепла на нагрев 1500 лтр от 10*С до 90*С: 1,163*1500*(90-10) = 139,5 = 140 кВт*час
Котёл мощностью 50 кВт с КПД 0,8 выдаст 40 кВт за час
Полностью 1500 лтр теоретически нагреются за 140/40 = 3,5 часа.
Вряд ли ТТ угольный котёл способен нагреть воду в бойлерах до 90*С - тогда температура подачи из котла должна быть на 10-15* выше чем ГВС. В систему ГВС подавать можно не выше 60*С
Если, всё же, принять Ваши начальные условия: обратка в ТТ котёл на угле должна быть не ниже 65*С. Получаем дебит котловой воды для нагрева: 40*0,86/(100-65)= 1м3/час
При сгорании 1 кГ каменного угля выделяется около 7 кВт*час
140/7/0,8 = 25 кг угля
По расчётам батарейных бойлеров в зависимости от потребности и графика расхода ГВ в инете есть методички от производителей котлов - погулите.

Автор: инж323 8.2.2019, 3:41

Цитата(jota @ 8.2.2019, 1:15)

Количество тепла на нагрев 1500 лтр от 10*С до 90*С: 1,163*1500*(90-10) = 139,5 = 140 кВт*час
Котёл мощностью 50 кВт с КПД 0,8 выдаст 40 кВт за час
Полностью 1500 лтр теоретически нагреются за 140/40 = 3,5 часа.
Вряд ли ТТ угольный котёл способен нагреть воду в бойлерах до 90*С - тогда температура подачи из котла должна быть на 10-15* выше чем ГВС. В систему ГВС подавать можно не выше 60*С
Если, всё же, принять Ваши начальные условия: обратка в ТТ котёл на угле должна быть не ниже 65*С. Получаем дебит котловой воды для нагрева: 40*0,86/(100-65)= 1м3/час
При сгорании 1 кГ каменного угля выделяется около 7 кВт*час
140/7/0,8 = 25 кг угля
По расчётам батарейных бойлеров в зависимости от потребности и графика расхода ГВ в инете есть методички от производителей котлов - погулите.

до 75 можно, но в условиях ИЖС и сопряжения с прочим это может и мечтой.

Автор: Монтажник-самоучка 8.2.2019, 12:42

Цитата(инж323 @ 8.2.2019, 4:41)

до 75 можно, но в условиях ИЖС и сопряжения с прочим это может и мечтой.

Если раскрыть суть этой схемы. Для меня важен расчет гидравики именно при таком виде соединения... А там неважно какие бойлеры установлены ( На ГВС или на отопление). Ставил задачу накопить энергию аккамулировать ее в емкостях. А после уже идет раздача либо на ГВС либо на отопление. Конечно же в зависимости от расхода на ГВС или Отопления. Ну да эта схема в основном для ИЖС. Но можно применить и для небольших гостичных комплексов, организаций с (ИТП). Просто подавать напрямую теплоноситель от котла в систему считаю нецелесобразным и нерентабельным... А на данный момент ценники на такое оборудование вроде бы стали доступными...

Автор: tiptop 8.2.2019, 12:54

Цитата(Монтажник-самоучка @ 8.2.2019, 12:42)

Просто подавать напрямую теплоноситель от котла в систему считаю нецелесобразным и нерентабельным...

Прибыль будет низкая?

Автор: Монтажник-самоучка 8.2.2019, 13:12

Цитата(jota @ 8.2.2019, 2:15)

Методичек пока не искал. Будет время поищу...
Учитывал КПД, но при расчетах его не использовал поэтому и разница в расчетах... Но считал из расчета 7,5кВт на 1 кг угля... На расход гвс да не больше 60... Ну 100 на выходе думаю многовато... Там предел 95...

Но проводил эксперимент с 42 КВт котлом. При отключенном котловом насосе. Закинул ведро угля. V воды в рубашке котла был порядка 100-120 л. Разводка была полностью из стали... Время правда не засикал, но с момента розжига прошло где-то от 5-8 минут. Термометр показал 112. Ну и давление поднялось где-то на 1,8-2 бар... Но естественно контролировали ситуацию...

Цитата(tiptop @ 8.2.2019, 13:54)

Прибыль будет низкая?

Сложно и почти невозможно осуществление регулирования температуры в помещениях. Если имеется только отопительный контур...

Автор: jota 8.2.2019, 14:16

Цитата(jota @ 8.2.2019, 0:15)

Я бы считал на нагрев до 65*С.
Тогда: 1,163*1500*(65-10) = 96 кВт*час; время нагрева - 96/40=2,4 час
дебит котловой воды для нагрева: 40*0,86/(90-65)= 1,4м3/час
Уголь: 96/7/0,8=17,2 кг (но "7" зависит от марки угля)
То что автор потратил 8 часов на расчёты меня потрясло, но и вызвало уважение - человек выполнял студенческую работу. Это даёт понятие процессов......

Автор: tiptop 8.2.2019, 14:27

Цитата(jota @ 8.2.2019, 14:16)

человек выполнял студенческую работу.

Думаете, человек делал это по ВУЗовской методичке?

Автор: Монтажник-самоучка 8.2.2019, 22:49

Когда переписывал проустил... Отлучался... Так как соединение последовательное на байпасе поэтому возведите в квадрат значение.

Скоростя1,2,3, дельта Pкмс на 1,2,3 участке вычислял по обычным формулам. При вычислении КМС 1,2,3 учитывал тройники( на проход,при делении,на ответвление потока).