Расчёт мощности нагревателя воздуха

Теоретический материал

Воздухонагреватели: классификация, назначение, устройство и монтаж

Воздухонагреватель (калорифер) — один из основных элементов вентиляционной системы, обеспечивающий нагрев поступающего приточного воздуха до необходимой температуры. Нагреватели бывают следующих видов:

· водяные или паровые — воздух обогревается за счет прохождения через нагретый контур пластин или трубок, в которых протекает горячая вода или пар;

· электрические — воздух обогревается за счет прохождения через контур нагретых электрических элементов;

· газовые — воздух обогревается при прохождении вблизи горящих газовых горелок.

Наиболее распространены в системах вентиляции и кондиционирования воздуха жилых и общественных зданий водяные воздухонагреватели (калориферы). Они устанавливаются в приточной камере внутри помещения. При этом принимаются меры, исключающие возможность замерзания воды (теплоносителя в воздухонагревателе). Наружное расположение воздухонагревателей возможно только в том случае, если в качестве теплоносителя применяется незамерзающая жидкость (раствор этиленгликоля). Перед воздухонагревателем рекомендуется устанавливать воздушный фильтр, защищающий его от загрязнения.

Секции воздухонагревателей могут располагаться вертикально или горизонтально; в приточной вентиляционной камере их можно группировать и устанавливать по отношению к воздушному потоку параллельно или последовательно.

При использовании пара в качестве теплоносителя следует обеспечить отсутствие сквозного (пролетного) пара и его больших скоростей, вызывающих эрозию стенок теплоотдающих труб. Для этого на сливе конденсата устанавливают на расстоянии не менее 300 мм от нижнего патрубка воздухонагревателя специальные устройства — конденсатоотводчики, не допускающие прорыв пара в обратный трубопровод.

Отвод конденсата должен исключить возможность размораживания воздухонагревателя и возникновение гидравлических ударов в трубопроводе при изменении нагрузки.

Секции воздухонагревателей изготовляют из различных металлов. Так, отечественные воздухонагреватели типа КСк и КП-Ск состоят из стальной трубы диаметром 16 мм со стенкой толщиной 1,5 мм (для теплоносителя «вода») и толщиной 2,0 мм (для теплоносителя «пар») и алюминиевого накатного оребрения номинальным диаметром 39 мм. Воздухонагреватели VTS СЫМА (Польша) или воздухонагреватели типа ВНВ компании «ВЕЗА» (Россия) состоят из медных трубок, на которые насажены алюминиевые пластины.

К системам теплоснабжения воздухонагреватели КСк и КП-Ск могут присоединяться с помощью фланцев, посредством сварки или резьбового соединения с уплотняющими резиновыми прокладками.

Воздухонагреватели производятся определенного типа (модели), причем каждая модель имеет несколько типоразмеров — номеров. Воздухонагреватели разных номеров различаются только абсолютными размерами.

Воздухонагреватели применяют также для воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Из отечественных воздухонагревателей наиболее популярны стальные пластинчатые калориферы КВС и КВБ, биметаллические спирально-навивные калориферы КСк и КП-Ск, медно-алюминиевые теплообменники ВНВ и ВНП.

Трест «Сантехдеталь» (Республика Беларусь) серийно выпускает стальные калориферы КВБ четырех типов: КВ Б-5, КВБ-8, КВБ-10 и КВБ-11 длиной от 774 до 1823 мм, шириной от 160 до 200 мм, высотой от 662 до 1075 мм. Площадь поверхности нагрева калориферов от 20,9 до 79,2 м², рабочее давление теплоносителя 1,2 МПа.

Электрокалориферы типа СФО мощностью 5—250 кВт применяют для нагрева воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в случаях отсутствия теплоносителя (пара, воды); могут работать в ручном и автоматическом режимах, используя 25, 50, 75 и 100 % установленной мощности.

Перед установкой воздухонагреватель осматривают, обнаруженные дефекты устраняют. Наиболее часто встречается такой дефект, как погнутые пластинки, которые выправляют, не нарушая антикоррозионного покрытия.

До начала монтажа в помещении, где размещается воздухонагреватель, подвешивают блок требуемой грузоподъемности и устанавливают металлическую подставку из стальных уголков.

Монтаж воздухонагревателя осуществляется в следующем порядке:

· подают воздухонагреватель к месту монтажа автопогрузчиком, при помощи катков или других грузоподъемных средств, после чего его стропят за специально сделанные ушки и лебедкой, используя оттяжку, устанавливают на подставку и крепят к ней болтами;

· подсоединяют воздухонагреватель к проему и снимают стропы. Если воздухонагреватели устанавливают группой, то вслед за первым на эту же подставку помещают следующий воздухонагреватель и соединяют их между собой на болтах, устанавливая между фланцами прокладки из асбестового шнура или листа; после установки всех воздухонагревателей такелажные приспособления снимают;

· производят обвязку воздухонагревателей трубопроводами, подающими теплоноситель (пар или горячую воду), с установкой запорной и регулирующей арматуры (задвижек, вентилей, конденсатоотводчиков); испытывают воздухонагреватели на плотность гидравлическим давлением;

· снабжают все воздухонагреватели, установленные группами или единично, обводными клапанами для подачи наружного воздуха к вентилятору, минуя воздухонагреватель.

При современных методах монтажа сборку воздухонагревателей в блоки с обвязкой их трубопроводами и арматурой, установкой обводного клапана и гидравлическим испытанием производят в ЦЗМ. Готовый воздухонагревательный блок грузят на автомашину и доставляют на объект, где с помощью лебедок или автокрана устанавливают на место.

По окончании монтажа все неплотности между воздухонагревателями и строительными конструкциями заделывают асбестовым шнуром и картоном и закрывают их сверху листовым металлом.

Если воздухонагреватели устанавливают в приточной камере, то со стороны входа и выхода воздуха из него оставляют свободное пространство не менее 700 мм для проведения осмотра и ремонта воздухонагревателя во время эксплуатации.

Перед пуском воздухонагреватели очищают от мусора и продувают пластины сжатым воздухом (если возможно), для того чтобы пыль не попала в помещения через воздуховоды.

Задания

1. Найти информацию по теме в интернет ресурсах, составить краткий конспект.

2. Рассчитать мощность нагревателя воздуха. Данные приведены в приложении

Литература

1. Кожевникова Н.Г. Основы гидравлики и теплотехники. М.: «КолосС» 2010-420с.

2. https://electrik-ufa.ru/raznoe/raschet-moshhnosti-nagrevatelya-vozduha

Приложение

Расчёт мощности нагревателя воздуха

Для определения необходимой мощности нагревателя воздуха нужно рассчитать минимальную нагревательную мощность для обогрева данного помещения по следующей формуле:

V х ΔT x k = ккал/ч , где:

V – объем обогреваемого помещения (длина, ширина, высота), м3;
ΔT – разница между температурой воздуха вне помещения и требуемой температурой воздуха внутри помещения, °C;
k – коэффициент рассеивания (теплоизоляции здания):
k = 3,0-4,0 – без теплоизоляции (упрощённая деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа);
k = 2,0-2,9 – небольшая теплоизоляция (упрощённая конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощённая конструкция окон);
k = 1,0-1,9 – средняя теплоизоляция (стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей);
k = 0,6-0,9 – высокая теплоизоляция (улучшенная конструкция здания, кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое число окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала).

Пример:

Объем помещения для обогрева (ширина 4 м, длина 12 м, высота 3 м): V = 4 x 12 x 3 = 144 м3.
Наружная температура -5°C. Требуемая температура внутри +18°C. Разница температур ΔT = 18°C – (-5 C) = 23°C.
k = 4 (здание с низкой изоляцией).

Расчет мощности:
144 м3 x 23°C x 4 = 13 248 ккал/ч – нужная минимальная мощность.

Принимается:
1 кВт = 860 ккал/ч;
1 ккал = 3,97 ВТЕ;
1 кВт = 3412 ВТЕ;
1 БТЕ = 0,252 ккал/ч.

Итого: 13 248 ккал/ч / 860 = 15,4 кВт – нужная минимальная мощность в кВт.

Теперь можно выбрать тип нагревателя.

Таблица тепловой мощности, необходимой для различных помещений

(разница температуры внутри помещения и наружной температуры – 30°С)

тепл. мощн., кВт

объём помещения при хорошей теплоизоляции (новое здание), м3	объём помещения при плохой теплоизоляции (старое здание), м3	площадь теплицы из теплоизолированного стекла и с двойной фольгой, м2	площадь теплицы из обычного стекла с фольгой, м2
5	70 ÷ 150	60 ÷ 110	35	18
10	150 ÷ 300	130 ÷ 220	70	37
20	320 ÷ 600	240 ÷ 440	140	74
30	650 ÷ 1000	460 ÷ 650	210	110
40	1050 ÷ 1300	650 ÷ 890	300	150
50	1350 ÷ 1600	900 ÷ 1100	370	180
60	1650 ÷ 2000	1150 ÷ 1350	440	220
75	2100 ÷ 2500	1400 ÷ 1650	550	280
100	2600 ÷ 3300	1700 ÷ 2200	740	370
125	3400 ÷ 4100	2300 ÷ 2700	920	460
150	4200 ÷ 5000	2800 ÷ 3300	1100	550
200	5000 ÷ 6500	3400 ÷ 4400	1480	740

Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 46; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!