A fürdõ melegvízellátó rendszerének kiszámítása - egy orosz fürdőt építünk az elmében
Melegvíz-ellátó rendszer (SVS) tartalmaz egy regisztrálja WAN (a szegmens a fém cső, szerelt egy tégla kemence, gyakran annak ívelt alakú úgynevezett „coil”) 2 kapcsolt vezetékek (előremenő és visszatérő), hogy a tartály a fűtővíz.
A számított értékek a mi esetünkben a DHW regiszter és a forróvíz tartály geometriai méretei.
Elején, hogy „szerpentin” méretekben fogja meghatározni a víz mennyiségét, hogy fel kell melegíteni, hogy igényeik fürdőbe (mosására, gőzöléssel seprű, áldozatot a tűzhelyen, oparivaniya falak, mennyezetek, polcok és így tovább.). A víz melegítésének időtartama viszont nem lehet több, mint a fürdő készítésének ideje.
Általában a sütőfőző főzés ideje 2,5-4 óra (a szezontól és a levegő hőmérsékletétől függően).
Ha azonban figyelembe vesszük a fürdő "ragaszkodásának" idejét (a gőzkabin zárt felületének egyenletes melegítése 42-45 ° C-os hőmérsékletre), akkor átlagosan 4 óra vesz igénybe fürdetést.
Ezért a számításainkban azt feltételezzük, hogy a fürdő főzési ideje 4 óra.
1 ember mosásához átlagosan 3 vödör meleg víz, pl.
36 liter víz hőmérséklet
A meleg vizet úgy lehet elérni, hogy a forró vizet a tartályban hígítják, és beépített DHW regiszterrel felmelegítik, hideg vízzel (kút).
Ezután az első megközelítésben a relációt használjuk
amelyből meghatározható a mr.v. és a hőmérséklet Tr. forró vizet, amelyet fel kell készíteni a szükséges mennyiségű melegvíz előállítására mt.v. paraméterekkel. és Tt.V.
Hagyjuk az esetünkben, hogy 36 liter meleg vizet (36 kg tömegű), Tm.v. = 38ºWe vegyünk 2 vödört (24 liter = mx.v = 24 kg) hideg vizet Tx.v. hőmérséklet mellett. = 10 ° C A tartályban lévő forró víznek Tg hőmérsékletnek kell lennie. = 90 ° C
Az (1) egyenletből következik, hogy ehhez a célra mr.v. = 12,9 kg (
1 vödör) forró vízzel Tg.v. = 90 ° C
Így egy 4 fős családnak 4 * 12,9 = 51,6 kg (liter) forró vízre van szüksége 90 ° C-os hőmérsékleten.
Adj hozzá még egy vödört (
12 liter) forró vizet a gőzölős seprűhöz, valamint 2 extra vödör forró vizet a tűzhelyhez, a mennyezetre és a gőzfalakra permetezve, hogy megteremtse a szükséges klimatikus feltételeket a gőzkamrában.
Körben szükség van
90 liter melegvíz a fürdő elfogadásához 4 fő számára. Ezért elegendő 100 literes melegvíz tartály elegendő.
Ugyanakkor ne feledje, hogy ezt a vízmennyiséget fel kell melegíteni a fürdő elkészítése során, vagyis 4 órán keresztül.
Ha 90 kg vizet melegítünk 10 ° C-tól 90 ° C-ig terjedő hőmérséklettől, hőt veszünk:
Ennek a hőmennyiségnek a létrehozása, hőforrás
ahol 0,2778 * 10 -3 - a hőmennyiség kJ-ból a hőforrás kW-ban történő átvitelének együtthatója.
Így a téglagyárban elhelyezett melegvíz készlet ("tekercs") hőteljesítményének 4-szer kevesebbnek kell lennie (W.
2 100 W / h), mivel ezt a 90 kg-os vízmennyiséget nem 1 órán belül, hanem 4 órán belül melegítjük (a fürdő elkészítésének ideje).
A W DHW regiszter hőteljesítménye (a "tekercs" keringtetett víz fémfalain áthaladó Q hőenergia t = 1 óra) közvetlenül arányos lesz:
- az S, m 2 regiszter felülete;
- a regiszteren kívüli kemence gázok átlaghőmérsékletének különbsége a felső és alsó vége között. átl. = (Твнеш.верх. + Твнеш.низ.) / 2, ºС;
- a bejáratnál a regiszter átlagos vízhőmérséklete (a cső alsó vége, a "visszatérés") és a kimenet (a cső felső vége, a nyomásfej) közötti különbség ΔTn.n. = (Ext + Ext. Bottom) / 2, ºС.
ahol α - hőátadási tényező (hőátadás) a forró levegő (kohógázoknak körülvevő „szerpentin”) falán keresztül az acélcső HMV regiszter áramló ott a víz, W / m 2 ° C *.
A hőátadási tényező α komplex funkciója függ számos tényezőtől (a termofizikai tulajdonságait hűtőfolyadékok (kemence gázok és víz), a Az aggregáció (gáz, folyadék), a geometria a érintkezési fal közötti teplonostelyami, a hőmérsékletet ezen a falon, az üzemmód (turbulens vagy lamináris) hűtőfolyadékok sebességüket).
A vizsgált vízfűtési rendszer esetében a számítások azt mutatják, hogy α
Az IV Kuznetsov által fejlesztett téglafürdõkemencékben az alsó burkolat teteje alatt a kemence gázainak hõmérséklete. a "száraz varraton" keresztül egyesítve a tűzhellyel egy egészet, 900-1000 ° C-os hőmérsékletet ér el.
A tűztér hőmérséklete a (tűzhely) szivattyújának szintjénél a tűzhely falán mögött található, 500-600 ° C-ra emelkedik.
A tégla szaunakemence alsó burkolatában található a tűzhely falán, amelyen a használati melegvíz készlet található.
Így feltételezhető, hogy a tüzelőanyag aktív kemencében történő égetésében a kemence gázainak "tekercse" körüli átlagos hőmérséklet átlagosan ΔT-vel egyenlő. átl. = ((900-1000) + (500-600)) / 2 = 700-800 ° C
Ugyanakkor a melegvízzel ellátott tartályban a "tekercs" felső kisülőcsövén át vezetett víz hőmérséklete a melegítés alatt 80-90 ° C-kal egyenletesebben stabil.
A tartályból érkező vízhőmérséklet a "tekercs" alsó elágazó csöveként forró vízzel ("visszatéréssel") állandóan változik, amikor a tartályban lévő víz felmelegszik. A kezdeti szakaszban a víz hőmérséklete megegyezik a tartályba öntött hideg víz hőmérsékletével (esetünkben 10 ° C-kal). Mivel a melegvíz egyre több része kerül a tartályba, a "visszatérő" vízhőmérséklet folyamatosan növekszik, és a határértéknél a hőmérséklet meghaladja a melegvíz DHW regiszterének felső végét.
Végül, ha a kemencében lévő fa égése megáll, és a rendszerben lévő összes víz ugyanolyan hőmérsékletet vesz fel, akkor a "tekercs" keringése megszűnik.
Általánosságban feltételezhetjük, hogy átlagosan a tűzifa aktív égetése során a vízhőmérséklet a "tekercs" felső végénél 80 ° C. és a "visszatérés" belépő vízhőmérséklet 60 ° C.
Ezután a tűzifa aktív égetése során a HMV-nyilvántartásban a vízhőmérséklet átlagos különbsége (80 + 60) / 2 = 70ºє.
Most jön a végpont a mi számítások - geometriai meghatározás „coil” alkalmas méretű fűtött egy meghatározott ideig (4 óra) a kívánt vízmennyiség (90 liter), hogy egy előre meghatározott hőmérséklet (90 ° C).
Mindössze annyi értéket kell kiszámítanunk, amennyi már van.
Tehát a DHW regiszternek meg kell egyeznie a felülettel (lásd a (4) képletet):
Figyelembe véve, hogy a cső henger alakú, akkor a felületének területe a következőképpen ábrázolható:
Van két ismeretlen: a DHH regiszter l és annak D átmérője.
A dhw regiszter felső vége előnyösen a tűzfal falánál helyezkedik el, közvetlenül a hayla alatt (a kályha felső részében lévő lyukak a kemence gázok felszabadítására). A melegvíz készü- lék alsó végét nem szabad a tûzhely szintje alá csökkenteni.
A fürdő kemencék I.V.Kuznetsova alatt a tűztérbe egy 5-sorban a külső falazat. Khailo tűztér, a modelltől függően sütők „lehet a 14 sorban falazat (41 modell sütő BIC) 18-as sorozat falazat (P1 és P2 NIR NIR) vagy, mint abban az esetben a NIR sütő P3 - 24 sorok.
Általánosan elfogadott, hogy a kemence téglaszerkezetének 1. sorának vastagsága a két szomszédos téglák között a varrat vastagsága 7 cm.
Ezután a BIK P1 gyártósorozat modelljéhez, amely meglehetősen elegendő egy családi fürdőhöz, a kemence alsó burkolatában 13 sornyi (0,9 m) magasságú helyet találunk a DHW regiszter befogadására.
A burkolat belső terének mélysége, ahol a használati melegvíz készlet elhelyezhető, ezekben a kemencékben 1 ¾ téglából áll.
Így elméletileg lehetséges egy U-alakú HMV-regiszter behelyezése a BIK P1 kemencébe, maximális teljes hossza 1,78 m.
A "tekercs" hossza figyelembe véve az (5) képlet szerinti számításaink alapján meghatározzuk a cső átmérőjét, amelyből ezt a "tekercset" kell végezni.
A számítások megadják a D csőátmérő értékét
De ugyanakkor a számítások során két tényezőt is figyelembe kell venni.
Az első tényező. Tartály melegített melegvízzel. amely rendszerint a mosdóban van, hőszigeteltnek kell lennie. Ezt a tartályban hevített víz hőveszteségének minimalizálása érdekében kell elvégezni. Ha ez nem történik meg, a tartály meleg vízzel felmelegíti a falakat saját falai segítségével. A hőveszteségek intenzitása közvetlenül arányos a tartályban lévő fűtött víz és a mosó tartályban lévő levegő hőmérséklete közötti hőmérséklet-különbséggel. Ezért a fürdőkészítési idő alatt nem érhető el a fűtött víz mennyiségének kívánt hőmérséklete.
Második tényező. A DHW regiszter gyártásakor figyelembe kell venni azt a tényt, hogy előbb-utóbb új kemencében kell cserélni. A nyilvántartás élettartama közvetlenül attól függ, hogy milyen acélból készült. Ezért meg kell fontolnunk azt a kérdést, hogy hogyan kell a kemencéből kivonni. Ez a körülmény korlátozza e nyilvántartás tényleges legnagyobb méreteit, valamint geometriai alakját (kerekített sarkok jelenléte, egy további rész jelenléte, amely párhuzamos a "tekercs" függőleges szegmensével).
Megjegyzés: A DHW regiszter előállításához legjobb ausztenites króm magas hőmérsékletű rozsdamentes acél 12X18H9 vagy 12X18H10T. Ebben az esetben (feltéve, hogy minőségi hegesztést biztosítanak) 10 vagy annál régebbi időt vesz igénybe javítás nélkül!
Szóval, összefoglaljuk az elhangzottakat.
A számítások eredményeképpen kiderült, hogy egy 4 fős család egy fürdőben könnyen 90 literes melegvízzel 90 ° C-ra melegített. Ehhez elegendő egy tartály 100 literes forró vízhez. Az IV Kuznetsov BIK kialakításának téglafürdős kialakításában elegendő, hogy az UH-alakú UHV-nyilvántartást egy 36 mm-es átmérőjű fémcsőbe és egy 1,78 méteres teljes hosszra illesszék be.
Az ebben a cikkben ismertetett megközelítésekkel vezérelve mindenki képes kiszámítani a fürdők számára egy ilyen melegvízellátó rendszer fő elemeinek tervezési paramétereit.