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游泳池水加热设备的选型参考

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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

    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。
    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  ℃
    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㎡

     

     

    台   数

    4

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

     
    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

    换

    热

    器

    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

     

     

    t2       ℃

    28.5

    28.5

    31

    28.5

    27.9

    30.9

    28.5

    33.9

    28.5

    28

     

     

    △Tm℃

    40.25

    40.25

    39

    40.25

    40.55

    39

    40.25

    37.55

    40.25

    40.5

     

     

    F    ㎡

    41.3

    20.6

    21.3

    13.8

    9.7

    10.1

    6.9

    7.4

    3.4

    2

     

     

    DN   ㎜

    80

    80

    80

    65

    65

    65

    40

    40

    40

    40

     

     

    型   号

    BR02

    10㎡

    BR02

    10㎡

    BR02

    10㎡

    BR02

    8㎡

    BR01

    5㎡

    BR01

    5㎡

    BR01

    4㎡

    BR01

    4㎡

    BR005

    2㎡

    BR005

    1㎡

     

     

    台   数

    4

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

     
    说明: 计算中取   K=2.8kw/㎡℃(板式换热器)   K=1.94kw/㎡℃(盘管换热器)
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