游泳池水加热设备的选型参考
时间:2015-08-27 阅读:1594
游泳池水加热设备的选型参考
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 |
一、 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 |
kw | 3488 | 1744 | 1453 | 1163 | 872 | 698 | 581 | 407 | 291 | 174 | 58 | |
Qb.25 | 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 |
二、 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,经济性zui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zui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 |
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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 |
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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 |
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| HAM300 | HAM300 | HAM100 |
热功率 |
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| 101×2 | 101 | 40 | |
电功率 |
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| 30×2 | 30 | 11 | |
台数 |
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| 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。
三、 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℃<T<55℃时,必须采取有效措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zui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 ℃
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 | BR02 10㎡ | BR02 10㎡ | BR02 10㎡ | BR01 5㎡ | BR01 5㎡ | BR01 5㎡ | BR005 3㎡ | BR005 3㎡ | BR005 2㎡ | BR005 1㎡ |
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台 数 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
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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 |
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T1 ℃ | 75° | 75° | 75° | 75° | 75° | 75° | 75° | 75° | 75° | 75° |
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T2 ℃ | 50° | 50° | 50° | 50° | 50° | 50° | 50° | 50° | 50° | 50° |
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Q1×103kg/h | 144 | 72 | 72 | 48 | 34.2 | 34.2 | 24 | 24 | 12 | 6.9 |
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W×104kcal/h | 360 | 180 | 180 | 120 | 85.5 | 85.5 | 60 | 60 | 30 | 17.3 |
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板 式 换 热 器 | Q2×103kg/h | 250 | 125 | 104 | 83.3 | 62.5 | 50 | 41.7 | 29.2 | 20.8 | 12.5 |
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t1 ℃ | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
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t2 ℃ | 28.5 | 28.5 | 31 | 28.5 | 27.9 | 30.9 | 28.5 | 33.9 | 28.5 | 28 |
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△Tm℃ | 40.25 | 40.25 | 39 | 40.25 | 40.55 | 39 | 40.25 | 37.55 | 40.25 | 40.5 |
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F ㎡ | 41.3 | 20.6 | 21.3 | 13.8 | 9.7 | 10.1 | 6.9 | 7.4 | 3.4 | 2 |
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DN ㎜ | 80 | 80 | 80 | 65 | 65 | 65 | 40 | 40 | 40 | 40 |
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型 号 | BR02 10㎡ | BR02 10㎡ | BR02 10㎡ | BR02 8㎡ | BR01 5㎡ | BR01 5㎡ | BR01 4㎡ | BR01 4㎡ | BR005 2㎡ | BR005 1㎡ |
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台 数 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
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说明: 计算中取 K=2.8kw/㎡℃(板式换热器) K=1.94kw/㎡℃(盘管换热器)