游泳池水加热设备的选型设计
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一、池水日常热损耗量的计算: 游泳池水总热损耗量Qa包括以下三项: 1、 池面水蒸发损失的热量Qs 2、 池壁、池底、管道和水处理设备传导散热量Qt 3、 补充新水加热量Qf Qa=Qs+Qt+Qf
这三项热损耗的计算公式如下:
Qs=r(0.0174vw+0.0229)(Pb-Pq)AsBa
Qt=0.2Qs Qf=m·Cv(Ta-Tf)/th 其中r—与池水等温的饱和水蒸汽的蒸发汽化潜热,当28℃时r=582.5kcal/kg
Vw—池面上的风速,对室内泳池可取Vw=0.5m/s Pb—与池水等温的饱和空气的水蒸气分压,当28℃时Pb=28.3mmHg rq—泳池环境空气的水蒸气分压,当27℃时rq=13.3 mmHg As—泳池池面面积(㎡) Ba—标准大气压与当地大气压之比,计算中可取Ba=1.2,相当于统一考虑了海拔高度1500米以下的情况。 m—泳池在一天内补充新水的数量(㎏) Cv—水的比热,可取Cv=1 kcal/kg·℃ Ta—池水设计温度(26℃~28℃) Tf—补充新水水温,一般可取16℃ th—加热设备一天内的运行时间(h) 按以上公式和各参数单位计算出来Qs,Qt,Qf的单位是kcal/h,现将计算结果列于表1 表1、泳池热损耗量Qa计算结果 泳池容积m3 6000 3000 2500 2000 1500 1200 1000 700 500 300 100
泳池面积㎡ 2个 50×30 50×30 50×25 50×20 40×20 25×25 40×15 25×16 25×12 20×10 12×6 平均深度m 2 2 2 2 1.88 2 1.67 1.95 1.67 1.5 1.4 Qs 104kcal/h 99.4 49.7 41.4 33.1 26.5 20.7 19.9 13.3 9.9 6.6 2.4 Qt 104kcal/h 19.9 9.9 8.3 6.6 5.3 4.2 4.0 2.7 2.0 1.3 0.5 Qf 104kcal/h 30 15 12.5 10 7.5 6.0 5.0 3.5 2.5 1.5 0.5
Qa
104kcal/h 149.3 74.6 62.2 49.7 39.3 30.9 28.9 19.5 14.4 9.4 3.4
kw 1736 867 723 578 457 359 336 227 167 109 40
二、 池水初次加热所需之热功率Qb: 所谓“初次加热”是指泳池建成或大修灌水后的加热,也包括泳池因各种原因停运一般时间后的加热。 Qb可按下式计算: Qb=MCv(Ta-Tf)/th (kcal/h) 其中M—泳池总水量(kg) 式中(Ta-Tf)/th表示的是池水加热升温速度△T/h,CECS14:2002规定,升温时间24小时(快速)可取0.5℃/h,升温时间48小时(慢速)的可取0.25℃/h,相应的Qb分别记为Qb.50, Qb.25,现将计算结果列于表2。 表2、池水初次加热所需之热功率 泳池容积m3 6000 3000 2500 2000 1500 1200 1000 700 500 300 100 Qb.50 104kcal/h 300 150 125 100 75 60 50 35 25 15 5 如有你有帮助,请购买下载,谢谢! 2页 kw 3488 1744 1453 1163 872 698 581 407 291 174 58
Qb.50
104kcal/h 150 75 62.5 50 37.5 30 25 17.5 12.5 7.5 2.5
kw 1744 872 727 581 436 349 291 203 145 87 29
三、 池水加热锅炉功率的确定和锅炉的选型: 1、由以上计算结果可知,2Qb.25=Qb.50>Qa
因此,对于要求升温速度快的游泳池,锅炉的功率应根据1.15×Qb.50的数值来确定;对升温速度
没有严格要求而只着重保持池水温度的游泳池,锅炉功率可按1.15×Qa的数值来确定。 2、锅炉选型首先要考虑泳池当地的热源条件。燃煤锅炉经济性好,但对环境污染大,只有环保允许的大 型游泳馆才可选用燃煤锅炉。电加热炉机动性最好,经济性最差,只有小游泳池才能选用。燃油燃气锅炉是大多数游泳池的必然选择。太阳能加热泳池是未来的发展方向。热泵技术最近日趋成熟与发展,它从环境中吸取热量,可以提供3倍以上所消耗电能的热量,尤其是我国南方地区用热泵给游泳池水加热,是明智而实惠的选择。 表3列举了大小不同的泳池加热锅炉的型号选择 表3泳池水加热锅炉型号选择 泳池容积m3 6000 3000 2500 2000 1500 1200 1000 700 500 300 100 燃煤锅炉 (104 kcal/h) 175 2台 90 2台 75 2台 60 2台 45
2台 油 气(MW) 锅 炉 快速 CW2.1 2台 CW1.05 2台 CW1.05 2台 CL0.7 2台 CL0.5 2台 CL0.5 2台 CL0.7 1台 CL0.7 1台 CL0.35 1台 CL0.2 1台 慢速 CW2.1 1台 CW1.05 1台 CW1.05 1台 CL0.7 1台 CL0.5 1台 CL0.5 1台 CL0.35 1台 CL0.35 1台 CL0.2 1台 CL0.1 1台 CL0.035 1台 热 (kw) 泵 型号 HAM300 HAM300 HAM100 热功率 101×2 101 40 电功率 30×2 30 11 台数 2台 1台 1台 说明:1、CW2.1表示北京特高公司生产的常压卧式燃油(气)锅炉,功率2.1MW 2、CL0.7表示北京特高公司生产的常压立式燃油(气)锅炉,功率0.7MW 3、HAM300,HAM100表示南京华电热泉供热技术有限公司生产的热泵热水机组型号。
四、 换热器的选型: 容积较小的游泳池,尤其是家庭游泳池,可不用换热器,而采用热泵、电热水器或小型燃油燃气低温热水炉(T<55℃),对循环池水直接加热,但应注意当炉子出水温度40℃施保证加热水与未加热水的充分混合。游泳池水在其它极大多数情况下,一般采用换热器对池水进行间接式加热。 1.换热器型式选择: a.板式换热水器:这是泳池最常用的换热器,因其结构简单,价格便宜得到广泛选用,缺点是板式换热器 易结垢, 结垢后降低换热系数,除垢很麻烦. b.半即热式浮动盘管换热器:这是近几年来大力推广的换热器,因其有自动除垢功能,始终保持较高的 换热系数. 2.换热面积计算 a.已知参数与计量单位: T1---热媒进口温度 ℃ T2---热媒出口温度 ℃ G---热媒(蒸汽)耗量 kg/h Q1---热媒(水)流量 kg/h Q2---冷媒(水)流量 kg/h t1---冷水入口温度 ℃ 如有你有帮助,请购买下载,谢谢! 3页 t2---冷水出口温度 ℃ F---换热器传热面积 ㎡ W---锅炉小时供热量 kcal/h Wh---换热器小时传热量 kcal/h k---传热系数 kw/㎡℃ Ic---蒸汽热焓, kcal/kg Is---冷凝水热焓, kcal/kg b.计算公式 F=W/0.9k△Tm △Tm= (T1+T2)/2-(t1+t2)/2 G=W/ (Ic-Is) Q1=W/cv (T1-T2) Q2=Wh/cv (t2-t1) W=1.15wh
c.现将计算结果列于表4a,b,c
表4a换热器选型表(热媒为高温热水锅炉) 泳池容积m3 6000 3000 2500 2000 1500 1200 1000 700 500 300 100 常压高温热水锅炉 功率kw 4200 2100 2100 1400 1000 1000 700 700 350 200 100 T1 ℃ 95° 95° 95° 95° 95° 95° 95° 95° 95° 95° 不 T2 ℃ 70° 70° 70° 70° 70° 70° 70° 70° 70° 70° 宜 Q1×103kg/h 144 72 72 48 34.2 34.2 24 24 12 6.9 采 W×104kcal/h 360 180 180 120 85.5 85.5 60 60 30 17.3 用 板 式 换 热 器 Q2×103kg/h 250 125 104 83.3 62.5 50 41.7 29.2 20.8 12.5 高 t1 ℃ 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 温 t2 ℃ 28.5 28.5 31 28.5 27.9 30.9 28.5 33.9 28.5 28 热 △Tm℃ 60.25 60.25 59 60.25 60.55 59 60.25 57.55 60.25 60.5 水 F ㎡ 28 14 14 9.2 6.7 6.7 4.8 4.8 2.3 1.4 锅 DN ㎜ 80 80 80 65 65 65 40 40 40 40 炉
型 号 BR35 10㎡ BR35 10㎡ BR35 10㎡ BR20 5㎡ BR20 5㎡ BR20 5㎡ BR10A 3㎡ BR10A 3㎡ BR10A 2㎡ BR10A 1㎡ 台 数 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 盘 管 换 热 器 F ㎡ 40.4 20.2 20.2 13.3 9.7 9.7 6.9 6.9 3.3 1.9 DN ㎜ 80 80 80 65 50 50 50 50 50 50
型号 T600 -11.1 T600 -11.1 T600 -11.1 T500 -7.4 T400 -5.10 T400 -5.10 T400 -3.9 T400 -3.9 T400 -3.9 T400 -3.9 台数 4 2 2 2 2 2 2 2 1 1 说明: 1.当热媒为蒸汽锅炉时,换热器型号可参照本表确定. 2.计算中取 K=2.8kw/㎡℃(板式热水器) K=1.94kw/㎡℃(盘管换热器) 表4b、换热器选型表(热媒为中温热水锅炉) 泳池容积m3 6000 3000 2500 2000 1500 1200 1000 700 500 300 100 常压中温热水锅炉 功率kw 4200 2100 2100 1400 1000 1000 700 700 350 200 T1 ℃ 75° 75° 75° 75° 75° 75° 75° 75° 75° 75° T2 ℃ 50° 50° 50° 50° 50° 50° 50° 50° 50° 50° Q1×103kg/h 144 72 72 48 34.2 34.2 24 24 12 6.9 W×104kcal/h 360 180 180 120 85.5 85.5 60 60 30 17.3 板 式 Q2×103kg/h 250 125 104 83.3 62.5 50 41.7 29.2 20.8 12.5 t1 ℃ 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16