Водоподогреватели в системе теплоснабжения
Водоподогреватели в системе теплоснабжения — тепло-обменные аппараты, в к-рых подготавливают горячую воду для теплоснабжения. Если греющий теплоноситель — пар, то используют пароводяные теплообменники; если — вода с более высокой темп-рой — то водо-водяные подогреватели. Первые применяют на ТЭЦ или в паровых котельных в целях получения горячей воды для водяных систем теплоснабжения. Подогреватели состоят из корпуса, в к-ром находится пучок трубок. Вода проходит внутри трубок и нагревается до необходимой темп-ры, а пар поступает в межтрубное пространство, конденсируется на наружной поверхности трубрК и отдает свою теплоту. Из-за наличия поверхности нагрева такие теплообменники наз. поверхностными, или рекуперативными. Греющий и нагреваемый теплоносители в этих теплообменниках не смешиваются.
Теплообменники используют также в тепловых пунктах системы теплоснабжения. В паровых системах по трубопроводам поступает пар, и для получения горячей воды применяют пароводяной подогреватель. В водяных системах рекуперативные водоподогреватели используют при необходимости разобщения греющей и нагреваемой воды, к-рое требуется для обеспечения независимых ги драил, режимов в тепловых сетях и в местных системах, а также в случаях, когда нельзя или нежелательно допустить перемешивания теплоносителей (напр., при использовании в качестве греющей воды конденсата ли умягченной и деаэриров. воды или ри подогреве питьевой воды). Смесит, теплообменники обычного типа в системах теплоснабжения не применяют, если не считать элеваторы, к-рые являются и нагнетателями, и смесителями горячей и охлажденной в системе отопления воды.
При использовании в качестве греющего теплоносителя пара известны его давление и темп-ра, при использовании воды — ее начальная и конечная темп-ры; кроме того, известны темп-ры на входе и выходе нагреваемой воды, кол-во передаваемой в водонагревателе теплоты и расходы греющего и нагреваемого теплоносителей. В этом случае площадь поверхности нагрева водонагревателя, м , определяют по ф-ле F - Q/KA tcp, где Q — тепловая произ-сть, Вт; К — коэфф. теплопередачи, Вт/ (м °С); A tcp — средняя разность темп-р между греющим и нагреваемым теплоносителями, °С.
Темп-ра пара при его конденсации не изменяется, а темп-ра воды вдоль поверхности нагрева изменяется нелинейно. За расчетную разность принимают среднюю логарифмич. разность темп-р.
В процессе эксплуатации на поверхности нагрева отлагается накипь, особенно интенсивно со стороны нагреваемой для горячего водоснабжения водопроводной воды, т.к. она, как правило, не подвергается хим. очистке от солей жесткости. Коэфф. /и, учитывающий термич. сопротивление накипи, принимают равным 0,85.
Коэфф. теплоотдачи зависит от свойств теплоносителя, характера теплообмена (конденсация, вынужденная или свободная конвекция), режима движения воды и конструкции теплообменного аппарата. Термич. сопротивлением стенки трубок, составляющих поверхность нагрева, часто пренебрегают, поэтому ф-ла для определения коэфф. К примет вид К *(а\аг)1 (а\ + а 2).
Если вода движется в межтрубном пространстве, то в расчетах используют эквивалентный диаметр йж -4f/u, где f — площадь поперечного сечения; и — смоченный периметр. Потери давления в подогревателе А Р, Па, определяют в результате гидравлич. расчета по ф-ле. Коэфф. трения X зависит от режима движения воды (число Рейнольдса) и эквивалентной шероховатости труб. Для средних значений он равен 0,03—0,04. Коэфф. £ определяют в зависимости от конструкции теплообменника. Плотность берут для средней темп-ры воды. Скорость воды в трубках водоподогревателя принимают 0,5 — 1,2 м/с.
В системах горячего водоснабжения применяют кожухотрубные и пластинчатые водо-водяные подогреватели, в паровых — скоростные двух- и четырехходо-вые пароводяные подогреватели, в системах горячего водоснабжения с периодич. разбором воды (напр., душевые установки предприятий) — емкостные горизонт, пароводяные подогреватели.