Sistemul de alimentare cu apă caldă (SVS) include un registru WAN (segmentul de țeavă de metal, montat într-un cuptor de cărămidă, de multe ori pentru forma sa curbă numită „bobina“) 2 conducte cuplate (hrană pentru animale și retur) la rezervorul de apă caldă.
Valorile calculate în cazul nostru vor fi dimensiunile geometrice ale registrului de apă caldă menajeră și ale rezervorului de apă caldă.
Început că „serpentine“ dimensiuni va fi determinată de cantitatea de apă care trebuie încălzite la nevoile lor într-o baie (pentru spălare, aburire mături, sacrificii pe aragaz, pereți, tavane oparivaniya, rafturi și așa mai departe.). La rândul său, timpul de încălzire a apei nu trebuie să depășească timpul de preparare a băii.
De obicei, timpul de gătit o saună cu un cuptor de cărămidă poate varia de la 2,5 la 4 ore (în funcție de sezon și temperatura aerului).
Cu toate acestea, dacă luați în considerare timpul pentru "insistența" băii (încălzirea uniformă a suprafețelor de învelire ale camerei de aburi la temperaturi de ordinul de 42-45 ° C), atunci o medie de 4 ore necesită pregătirea unei băi.
Prin urmare, în calculele noastre, presupunem că timpul de gătire al băii este de 4 ore.
Pentru a spăla 1 persoană, în medie, 3 găleți de apă caldă, adică
36 litri de apă cu temperatură
Apa caldă se va obține prin diluarea apei calde din rezervor, încălzită cu un registru de apă caldă menajeră încorporată, cu apă rece dintr-un puț (puț).
Apoi, în prima aproximare, vom folosi relația
din care este posibil să se determine numărul de mr.v. și temperatura Tr. apă caldă, care trebuie luată pentru a pregăti cantitatea necesară de apă caldă cu parametrii mt.v. și Tt.V.
Fie ca în cazul nostru să obțină 36 de litri de apă caldă (mt.v. = 36 kg) cu temperatura Tm.v. = 38ºС luăm 2 găleți (24 litri = mx.v = 24kg) de apă rece cu o temperatură Tx.v. = 10 ° C. Apa caldă din rezervor trebuie să aibă o temperatură de Tg. = 90 ° C.
Din ecuația (1) rezultă că pentru aceste scopuri avem nevoie de mr.v. = 12,9 kg (
1 găleată) de apă caldă cu o temperatură de Tg.v. = 90 ° C.
Astfel, o familie de 4 persoane va avea nevoie de 4 * 12,9 = 51,6 kg (litri) de apă caldă cu o temperatură de 90 ° C.
Adăugați aici încă 1 găleată (
12 litri de apă fierbinte pentru mese de abur, plus 2 găleți de apă fierbinte pentru sobe pe sobă și pulverizare pe tavan și pereți de aburi pentru a crea condițiile climatice necesare în camera de aburi.
Într-un cerc este nevoie de
90 de litri de apă caldă pentru adoptarea băii cu 4 persoane. Prin urmare, va fi suficient un rezervor pentru apă caldă cu o capacitate de 100 de litri.
În același timp, rețineți că acest volum de apă trebuie încălzit în timpul preparării băii, adică timp de 4 ore.
Pentru a încălzi 90 kg de apă de la o temperatură de 10 ° C la o temperatură de 90 ° C, aceasta va lua căldură:
Pentru a genera această cantitate de căldură, o sursă de căldură
unde 0,2778 * 10 -3 - coeficientul de transfer al cantității de căldură de la kJ la puterea sursei de căldură în kW.
Astfel, puterea de căldură a registrului DHW ("bobină") instalată într-un cuptor de cărămidă trebuie să fie de 4 ori mai mică (W
2 100 W / h), deoarece intenționăm să încălzim acest volum de apă (90 kg) nu în 1 oră, ci în 4 ore (timpul de preparare a băii).
Puterea termică a registrului de apă caldă menajeră W (energia termică Q. care este transmisă prin pereții metalici ai "bobinei" care circulă în ea, pentru t = 1 oră) va fi direct proporțională:
- aria suprafeței registrului S, m 2;
- diferența dintre temperaturile medii ale gazelor de furnal din afara registrului între capetele superioare și cele inferioare. avg. = (Твнеш.верх. + Твнеш.низ.) / 2, оС;
- diferența dintre temperaturile medii ale apei din registru la intrarea sa (capătul inferior al țevii, "retur") și ieșirea (capătul superior al conductei, capul de presiune) ΔTn.n. = (Ext. + Ext. Partea de jos) / 2, ºС.
unde α - coeficientul de transfer termic (de transfer termic) din aerul fierbinte (gazele de furnal care înconjoară „serpentine“), prin peretele țevii de oțel registrul apei calde menajere care curge în ea apă, W / m 2 ° C *.
Coeficientul de transfer termic a este o funcție complexă dependentă de o serie de factori (proprietățile termofizice ale coolants (gaze de furnal și a apei), starea lor de agregare (gaz, lichid), geometria peretelui de contact între teplonostelyami, temperatura acestui perete, modul (turbulent sau laminar) coolants și viteza lor).
Pentru sistemul de încălzire a apei luate în considerare, calculele arată că: α
În cuptoarele pentru cărămidă dezvoltate de IV Kuznetsov, temperatura gazelor de furnal sub acoperișul hotei inferioare. combinate cu focarul prin "cusătură uscată" într-un singur întreg, atinge temperaturi de ordinul a 900 - 1000 ° C
Temperatura gazelor de furnal din capota din spatele peretelui focarului la nivelul pompei (incendiu) ajunge la 500-600 ° C.
Se află în capota inferioară a cuptorului pentru saună din cărămidă din spatele peretelui incintei de căldură, în care se află registrul de apă caldă menajeră.
Astfel, se poate presupune că în regimul de ardere activă a lemnului de foc în cuptor, temperatura medie în jurul "bobinei" gazelor de furnal este, în medie, egală cu ΔT extern. avg. = ((900-1000) + (500-600)) / 2 = 700-800 ° C.
În același timp, temperatura apei împinse prin conducta de evacuare superioară a "bobinei" în rezervor cu apă încălzită va avea o temperatură mai stabilă egală cu 80-90 ° C în timpul încălzirii.
Temperatura apei care vine din rezervor cu apă încălzită în conducta de ramificație inferioară a "bobinei" (prin "întoarcere") se va schimba constant odată cu încălzirea apei din rezervor. La etapa inițială, aceasta va fi temperatura apei egală cu temperatura apei recipe turnate în rezervor (în cazul nostru este de 10 ° C). Pe măsură ce din ce în ce mai multe porțiuni de apă încălzită intră în rezervor, temperatura apei în "retur" va crește constant și, în limită, va duce la temperatura care părăsește capătul superior al registrului de apă caldă menajeră.
În cele din urmă, dacă arderea lemnului în cuptor se oprește și toată apa din sistem va avea aceeași temperatură, circulația prin "bobină" va înceta.
În general, putem presupune că, în medie, în stadiul de ardere activă a lemnului de foc, temperatura apei la capătul superior al "bobinei" este egală cu 80 ° C. iar temperatura apei care intră prin "retur" este de 60 ° C.
Apoi diferența medie a temperaturii apei în registrul DHW în stadiul de ardere activă a lemnului de foc va fi (80 + 60) / 2 = 70 ° С.
Acum am ajuns la punctul final al calculelor noastre - definiție geometrică „bobina“ dimensiune capabilă încălzit pentru un timp specificat (4 ore) volumul dorit de apă (90 litri), la o temperatură predeterminată (90 ° C).
Tot ceea ce avem nevoie pentru a calcula valoarea pe care o avem deja.
Deci, registrul nostru de apă caldă menajeră ar trebui să aibă o suprafață egală cu (vezi formula (4)):
Având în vedere faptul că conducta are forma unui cilindru, atunci suprafața suprafeței sale poate fi reprezentată ca:
Avem două necunoscute - lungimea registrului DHW l și diametrul lui D.
Capătul superior al înregistrării TWh, de preferință, este plasat în spatele peretelui de protecție chiar sub hayla (găuri în partea superioară a aragazului pentru eliberarea gazelor de furnal). Capătul inferior al registrului DHW nu trebuie să fie coborât sub nivelul focarului.
În cuptoare de baie IV Kuznetsov sub firebox este în rândul 5 de zidărie exterioară. Khailo Focar, în funcție de modelul de cuptoare „poate fi la 14 zidăria rând (41 modelul BIC cuptor) zidăria seria 18 (P1 si P2 NIR NIR) sau, ca în cazul NIR cuptorului P3 - 24 rânduri.
Este general acceptat faptul că grosimea rândului 1 al cărămizii cuptorului cu grosimea cusăturii dintre două rânduri adiacente de cărămizi este de 7 cm.
Apoi, pentru modelul cuptorului BIK P1, care este suficient pentru o baie de familie, în capota inferioară a cuptorului avem un spațiu de 13 rânduri (0,9 m) în înălțime pentru a se adapta la registrul de apă caldă menajeră.
Adâncimea spațiului interior al capotei, în care poate fi plasat registrul de apă caldă menajeră, este de 1/4 cărămizi în aceste cuptoare.
Astfel, teoretic, este posibil să se introducă un registru de apă caldă în formă de U în cuptorul BIK P1 cu o lungime totală maximă de 1,78 m.
Luând această lungime a "bobinei" pentru calculele noastre din formula (5), determinăm diametrul țevii din care trebuie făcută această "bobină".
Calculele dau valoarea diametrului conductei D
Dar, în același timp, în calcule, este necesar, fără întârziere, să se ia în considerare doi factori.
Primul factor. Rezervor cu apă caldă încălzită. care, de regulă, se află în camera de spălat, trebuie izolate termic. Acest lucru trebuie făcut pentru a minimiza pierderea de căldură a apei încălzită în rezervor. Dacă nu se procedează astfel, rezervorul cu apă încălzită își va spăla pereții cu pereții proprii. Intensitatea pierderilor de căldură va fi direct proporțională cu diferența de temperatură dintre apa încălzită din rezervor și temperatura aerului din rezervorul de spălare. Prin urmare, în timpul perioadei de preparare a băii nu se poate atinge temperatura dorită a volumului de apă încălzită.
Al doilea factor. La fabricarea registrului de apă caldă menajeră, trebuie să se țină seama de faptul că, mai devreme sau mai târziu, va trebui să fie înlocuit în cuptor cu unul nou. Durata de viață a registrului va depinde direct de gradul de oțel din care este fabricat. Prin urmare, ar trebui să luăm în considerare problema cum va fi extrasă din cuptor. Această circumstanță impune restricții asupra dimensiunilor reale maxime ale acestui registru, precum și asupra formei geometrice (prezența colțurilor rotunjite, prezența unei secțiuni adiționale sudate paralel cu segmentul vertical al "bobinei").
Notă: Pentru fabricarea registrului de apă caldă menajeră, cel mai bine este să folosiți oțel inoxidabil de înaltă temperatură cu crom austenitic 12X18H9 sau 12X18H10T. În acest caz (cu condiția să se asigure sudura de calitate) va dura 10 ani sau mai mult pentru tine fără reparații!
Deci, să rezumăm ceea ce sa spus.
Ca urmare a calculelor, am aflat că o familie de 4 persoane într-o baie ar putea avea cu ușurință 90 de litri de apă fierbinte încălzită la 90 ° C. Pentru aceasta este suficient să aveți un rezervor pentru apă caldă de până la 100 de litri. În proiectarea cuptorului cu cărămidă a modelului BIK de către IV Kuznetsov, este suficient să se potrivească registrul UHV al formei UH într-o țeavă de metal cu diametrul de 36 mm și o lungime totală maximă de 1,78 m.
Ghidat de abordările descrise în acest articol, acum toată lumea este în măsură să calculeze parametrii de proiectare a elementelor principale ale unui astfel de sistem de alimentare cu apă caldă pentru băile lor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: