Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 27
Содержание.
I. Аннотация II. Введение III. Задание к курсовому проекту IV. Исходные данные V. Гидравлический расчет системы водяного отопления VI. Тепловой расчет отопительных приборов системы водяного отопления VII. Подбор нерегулируемого водоструйного элеватора типа ВТИ Мосэнерго VIII. Расчет естественной вентиляции IX. Заключение Список использованных источников Приложение Таблица 1 Гидравлический расчёт Таблица 2 Расчёт отопительных приборов Таблица 3 Расчёт системы естественной вентиляции I
. Аннотация
Отоплением называют искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь для поддержания в них температуры на заданном уровне, определенном условиями теплового комфорта для находящихся людей и требованиями протекающего технологического процесса. Монтаж стационарной отопительной установки производится в процессе возведения здания, её элементы при проектировании увязываются со строительными конструкциями и сочетаются с планировкой и интерьером помещений. Вместе с тем отопление - один из видов технологического оборудования зданий. Функционирование отопления характеризуется определенной периодичностью в течении года и изменчивостью использований мощности установки, зависящей, прежде всего, от метеорологических условий в холодное время года. Состояние воздушной среды в помещениях в холодное время года определяется действием не только отопления, но и вентиляции. Отопление и вентиляция предназначены для поддержания в помещениях помимо необходимой температуру определенной влажности, подвижностью, давления, газового состава и чистоты воздуха. Отопление, вентиляция неотделимы, они совместно создают требуемые санитарно-гигенические условия, что способствует снижению числа заболеваний людей, улучшения их самочувствия, повышение производительности труда и качества. II
. Введение
При проектирование систем отопления необходимо обеспечить расчетную температуру и равномерное нагревание воздуха помещений, гидравлическую и тепловую устойчивость, взрывопожарную безопасность и доступность очистки и ремонта. Для жилых зданий необходимо принимать при температуре теплоносителя 950
С двухтрубные и при 1050
С однотрубные системы отопления с радиаторами и конвекторами. Для других зданий и помещений выбор систем отопления, отопительных приборов, вида теплоносителя и его температуры регламентируется [3, прил.11]. Системы отопления проектируются, как правило, однотрубные из унифицированных узлов и деталей. Вертикальные однотрубные системы обладают лучшей тепловой и гидравлической устойчивостью, чем двухтрубные. Системы водяного отопления жилых многоэтажных зданий, как правило, присоединяют к тепловой сети ТЭЦ с устройством элеваторного узла или по нe-зависимой схеме с установкой водоподогревателя. Стояки прокладывают открыто и располагают преимущественно у наружных стен на расстоянии 35мм от внутренней поверхности до оси труб при диаметре ≤35мм. Конструкция стояков должна обеспечивать унификацию узлов и деталей. Для индустриализации процесса заготовки и уменьшения трудоемкости монтажных работ рекомендуется проектировать однотрубные стояки с односторонним присоединением отопительных приборов и подводками одинаковой длины (l≤500мм). При этом стояк однотрубной системы размещают на расстоянии 150мм от откоса оконного проема, а не по оси простенка, как при двухсторонних подводках и в двухтрубных системах отопления. В угловых помещениях стояки рекомендуется размещать в углах наружных стен во избежание конденсации влаги на внутренней поверхности. Тип стояка выбирается в зависимости от архитектурно-планировочного решений, разводки магистралей и требований к тепловому режиму помещений здания. В зданиях 4 и более этажей однотрубные стояки изгибают в местах присоединения к подающей и обратной магистрали для компенсации линейный удлинений. Конструкцию отопительных приборов необходимо выбирать в соответствии с характером и назначением отапливаемого помещений, здания и сооружений. Отопительные приборы следует размещать, как правило, под световыми проемами в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки. Длина отопительного прибора должна быть не менее 75% длины светового поема, особенно в больницах, детских дошкольных учреждениях, школах. Если приборы под окнами разместись нельзя, то допускается их установка у наружных или внутренних стен, ближе к наружным. В угловых помещениях приборы необходимо размещать на обеих наружных стенах. При таком размещении движение восходящего теплового воздуха отопительных приборов препятствует образование ниспадающих холодных потоков от окон и холодных поверхностей стен и попаданию их в рабочую зону. III
. Задание к курсовому проекту
Рассчитать систему водяного отопления и вентиляции жилого 9-ти этажного здания. 1. Произвести гидравлический расчет системы отопления. 2. Произвести расчет отопительных приборов. 3. Рассчитать элеваторный узел ввода. 4. Рассчитать естественную вентиляцию. IV
. Исходные данные
1. Город Охотск. 1. Температура наружного воздуха по параметрам Б= -36 [°С]. 2. Отопительный период суток 280 [сут.]. 3. Средняя температура отопительного периода -9,5 [°С]. 4. Располагаемая разность давления на вводе ∆pв
=16900 [Па]. 5. Параметры теплоносителя в тепловой сети τ1
=150 [°С], τ2
=70 [°C]. 6. Параметры теплоносителя в системе водяного отопления tг
=105[°С], 7. Система отопления однотрубная проточно-регулируемая с нижней раз 8. Здание девятиэтажное, присоединение системы отопления через водоструйный элеватор. 10.Высота этажа 2,9 метра. 11.Трубы стальные, водогазопроводные (ГОСТ 3262-75*), обыкновенные. Теплопотери помещений по этажам. № помещения Теплопотери Q, Вт № помещения Теплопотери Q, Вт 101 1440 110 890 201 1360 210 880 901 1540 910 980 102 820 111 850 202 800 211 830 902 900 911 930 103 820 112 650 203 800 212 670 903 900 912 670 104 780 113 120 204 780 213 80 304 780 913 170 105 820 114 130 205 800 214 90 905 900 914 190 106 820 115 730 206 800 215 750 906 900 915 750 107 1450 116 890 207 1370 216 880 907 1550 916 980 108 480 117 1000 208 460 217 950 908 510 917 1070 109 990 118 490 209 940 218 470 909 1060 918 530 V
. Гидравлический расчет системы водяного отопления по удельным потерям давления на трение
Расчёт естественного циркуляционного перепада давления.
Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды ∆pр
, Па: где где где Последовательность выполнения гидравлического расчета:
Все расчёты сводим в таблицу 1 приложения. 1. На аксонометрической схеме выбирается главное циркуляционное кольцо. В однотрубных системах отопления при тупиковой схеме оно проходит через наиболее нагруженный и удаленный от теплового центра стояк, а при попутном движении – через наиболее нагруженный средний стояк. 2. Главное циркуляционное кольцо разбивается на расчетные участки, обозначаемые порядковым номером (по ходу движения теплоносителя, начиная от узла ввода); указывается расход теплоносителя При гидравлическом расчете стояков вертикальной однотрубной системы каждый проточный и проточно–регулируемые стояки, состоящие из унифицированных узлов, рассматриваются как один общий расчетный участок. При наличии нетиповых стояков, стояков регулируемых с замыкающими участками приходится производить разделение на участки с учетом распределения потоков воды в трубах каждого приборного узла. 3. Для предварительного выбора диаметра труб определяется вспомогательная величина – среднее значение удельной потери давления от трения где Для системы отопления с насосной циркуляцией доли потери на местные сопротивления равны 4. Определяется расход теплоносителя на участке, 5. По величине При гидравлическом расчете однотрубных систем с замыкающими участками количество воды, проходящей через них и затекающей в отопительные приборы, рассчитывается по формулам [4, с. 96] или принимается по значению коэффициента затекания воды и расходу воды в стоке 6. После определения потерь давления на трение на участках Значения коэффициента местного сопротивления чугунных секционных радиаторов при схеме присоединения «снизу - вниз», для радиаторов стальных панельных и конвекторов принимают по [1, прил.7]. 7. Общие потери давления на участке определяются как 8. После предварительного выбора диаметров труб главного циркуляционного кольца выполняется гидравлическая увязка т.е. должно быть приблизительно 5-10% запаса давления. Величина невязки где 9. Если указанное условие выполняется, тогда приступают к увязке расходуемых давлений во второстепенных циркуляционных кольцах через промежуточные стояки с давлением в главном циркуляционном кольце без учета общих участков. Для этого вначале определяется располагаемый перепад давления для циркуляционного кольца через второстепенный (промежуточный) стояк, который должен равняться известным потерям давления на участках основного (главного) циркуляционного кольца для однотрубной системы для двухтрубной системы 10. Затем для предварительного выбора диаметра труб второстепенного циркуляционного кольца (стояка) определяется среднее значение удельной потери давления от трения на 1 погонный метр, где 11. После подбора диаметров труб стояка проверяется выполнение следующего условия: потери давления в рассматриваемом стояке должны быть меньше располагаемого давления Величина невязки определяется по формуле, где Невязка потерь давления в циркуляционных кольцах (без учета Потерь давления в общих участках) не должна превышать 15% при тупиковой схеме и 5% при попутной схеме движения теплоносителя. В однотрубных системах водяного отопления потери давления в стояках должны составлять не менее 70 % общих потерь давления в циркуляционных кольцах без учета потерь давления в общих участках. В однотрубных системах с нижней разводкой подающей магистрали и верхней разводкой обратной магистрали потери давления в стояках следует принимать не менее 300 В двухтрубных вертикальных и однотрубных горизонтальных системах отопления потери давления в циркуляционных кольцах через верхние приборы (ветви) следует принимать не менее естественного давления в них при расчетных параметрах теплоносителя. Для увязки потерь давления могут применяться составные стояки из труб различного диаметра. При невозможности увязки потерь давления предусматривается установка диафрагмы (дроссельной шайбы) диаметром, где Диафрагмы устанавливаются у крана на подземной части стояка в месте присоединения к подающей магистрали. По расчётам (см. Табл.1 прил.) определили необходимость в установки дроссельных шайб на следующих стояках: Ст. 2 Ст. 3 Ст. 4 Ст. 8 Ст. 9 VI
. Тепловой расчет отопительных приборов системы водяного отопления
Тепловой расчет системы отопления, заключается в определении площади поверхности отопительных приборов. К расчету приступают после выбора типа отопительных приборов, места установки, способа присоединения к трубам системы отопления, вида и параметров теплоносителя, температуры воздуха в отапливаемом помещении, диаметра труб по результатам гидравлического расчета. Поверхность отопительного прибора должна обеспечить необходимый тепловой поток от теплоносителя к воздуху помещения, равный теплопотерям помещения за вычетом теплоотдачи проложенных в нем теплопроводов. 1. Расчет площади отопительных приборов в однотрубных системах отопления.
Поверхность нагрева отопительных приборов в однотрубных системах отопления рассчитывается с учетом температуры теплоносителя на входе в каждый прибор Расчет площади каждого отопительного прибора осуществляется в определенной последовательности: 1. Вычерчивается расчетная схема стояка, принимается тип отопительного прибора и место установки, схема подачи теплоносителя в прибор, конструкция узла прибора. На расчетной схеме проставляются диаметры труб, тепловая нагрузка прибора, равная теплопотерям 2. Определяем суммарное понижение расчетной температуры воды 3. Рассчитывается общее количество воды, где 4. Определяется температура воды, Для первого прибора Для второго прибора Для третьего прибора и т.д. 5. Рассчитывается расход воды, где 6. Определяется средняя температура воды, Для первого прибора Для второго прибора Для третьего прибора и т.д. 7. Рассчитывается средний температурный напор в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя, Для первого прибора Для второго прибора Для третьего прибора и т.д. 8. Определяется плотность теплового потока, Для первого прибора Для второго прибора Для третьего прибора и т.д. 9. Рассчитывается полезная теплоотдача, Для первого прибора Для второго прибора Для третьего прибора и т.д. При определении теплоотдачи 1 10. Определяется требуемая теплопередача отопительного прибора, Для первого прибора Для второго прибора Для третьего прибора и т.д. 11. Вычисляется расчетная наружная площадь, Для первого прибора Для второго прибора Для третьего прибора и т.д. После определения 2. Расчет размера и числа отопительных приборов в системах водяного отопления.
По каталогу приборов или по [4, прил. X, табл. XI], исходя из расчетной площади, подбирают ближайший типоразмер прибора. Число секций чугунных радиаторов, где Число панельных радиаторов типа РСВ1 и РСВ2 рассчитываются по формуле: Для увеличения площади прибора отдельные панельные радиаторы объединяют в блоки из двух параллельно расположенных панелей. При этом расчетную площадь Размеры конвекторов с кожухом определяются в зависимости от расчетной площади принятого типа конвектора по [4, прил. X, табл. X.1]. Число элементов конвекторов без кожуха или ребристых труб в ярусе по вертикали или в ряду по горизонтали определяется по формуле: где Длина греющей трубы в ярусе или в ряду гладкотрубного прибора рассчитывается по формуле: где При округлении дробного числа элементов приборов любого типа до целого допускается уменьшить их расчетную площадь Результаты расчета сводим в таблицу 2 приложения. VII
. Подбор нерегулируемого водоструйного элеватора типа ВТИ Мосэнерго
Водоструйные элеваторы предназначены для снижения температуры воды, поступающей из тепловой сети в систему отопления, до необходимой температуры путем ее смешивания с водой, прошедшей систему отопления. Наиболее совершенным являются элеватор типа ВТИ Мосэнерго (КПД-0,24) со сменным соплом. 1. Определяем коэффициент смешивания: где 2. Определяем расход воды, поступающей в элеватор из тепловой сети, где 3. Определяем расход воды, поступающей в местную систему отопления после смешивания в элеваторе, 4. Определяем расход инжектируемой воды, 5. Определяем проводимость, где 6. Определяем оптимальный размер камеры смешивания, По найденному значению подбираем элеватор №3 Диаметр выходного сечения сопла находится по уравнению, где Определение Подбор основных размеров элеваторов (номер элеватора, Для использования одного и того же корпуса элеватора при различных расходах воды и давлений сопло делают сменным. VIII
. Расчёт естественной вентиляции
В настоящее время в жилищном строительстве почти исключительно используются системы вентиляции с естественным побуждением. В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух перемещается в каналах и воздуховодах под действием естественного давления, возникающего в следствии разности холодного наружного и тёплого внутреннего воздуха. 1. Определяем естественное давление, где Расчётное естественного давления для систем вентиляции жилого здания, согласно СНиП 2.04.05-91. «Отопление, вентиляция и кондиционирование», определяется для температуры наружного воздуха Для нормальной работы системы естественной вентиляции необходимо сохранение равенства: где Вентиляционные решетки размещаются на расстоянии 0,3 м от потолка. 2. Задаваясь скоростью движения воздуха где 3. Определив предварительное живое сечение канала Выбираем размеры вентканалов 4. Далее находим эквивалентный диаметр, канала круглого сечения, равновеликий прямоугольному по скорости воздуха и потерям давления на трение, где 5. Используя номограмму [2, прил.8], по известным значениям 6. Определяем потери давления на трение с учётом коэффициента шероховатости стенок канала 7. Находим потери давления в местных сопротивлениях, Где 8. Сравниваем суммарные потери давления в каналах Результаты вычислений сводим в таблицу 3 приложения. Список использованных источников:
1. Ерёмкин А.И, Королев Т.И. Тепловой режим здания - М.: издательство АСВ, 2003. – 367с. 2. Ерёмкин А.И, Королев Т.И, Орлова Н.А. Отопление и вентиляция жилого здания: Учебное пособие. - 2-е издание. – М.: Издательство АСВ, 2003. – 142с. 3. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.: Стройиздат, 1992. – 64с. 4. Справочник проектировщика. Ч. 1. Отопление. / Под ред. И.Г. Староверова и др. – М.: Сройиздат,1990. – 343с. 5. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление. – М.: Стройиздат, 1991. – 735с. 6. ГОСТ 21.602-2003. Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляция и кондиционирования воздуха. – 2003. – 50с. 7.СТП 101-00 Общие требования и правила оформления выпускных квалификационных работ, курсовых проектов (работ), отчетов по РГР, по УИРС, по производственной практике и ов. - ОГУ.: О издательство ОГУ 2000. – 65с. 8. СТО НП «АВОК» 1.05-2006 Условные графические обозначения в проектах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и теплохолодоснабжения - 2006. - 39с. ПРИЛОЖЕНИЕ
Табл. 1 Гидравлический расчёт. Исходные данные Расчетные данные Номер участка Тепловая нагрузка на участке Q, Вт Температурный перепад Dt=t1-t0, 0C Расход воды на участке G, кг/ч Длина участка l, м Диаметр участка dу, мм Удельное сопротивление на трение на участке R, Па Скорость теплоносителя v, м/с Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке Σξ, Па Потери давления на трение на участке Rl, Па Потери давления на местные сопротивления на участке Z, Па Общие потери давления на участке Σ(Rl+Z), Па Суммарные потери давления в главном циркуляционном кольце Σ(Rl+Z), Па 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Через стояк №13(главный циркуляционный) 1 120770 35 3156,3 1,6 40 174 0,676 8 278 1795 2073 2073 2 64060 35 1674,2 9,2 25 40 0,82 2 368 658 1026 3099 3 28460 35 743,8 4,15 20 325 0,596 12 1349 1736 3085 6184 4 12840 35 335,6 5,9 20 70 0,268 1 413 35 448 6632 5 8630 35 225,5 2,7 20 33 0,181 21,7 89 352 441 7073 6 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 7307 7 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 7541 8 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 7775 9 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 8009 10 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 8243 11 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 8477 12 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 8711 13 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 8945 14 8630 35 225,5 1,7 20 33 0,181 5,4 56 85 141 9086 13' 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 9320 12' 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 9554 11' 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 9788 10' 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 10022 9' 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 10256 8' 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 10490 7' 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 10724 6' 8630 35 225,5 3,2 20 33 0,181 8,4 106 128 234 10958 5' 8630 35 225,5 3,85 20 33 0,181 19,7 127 320 447 11405 4' 12840 35 335,6 4,45 20 70 0,268 1 312 35 347 11752 3' 28460 35 743,8 5,6 20 325 0,596 13 1820 2488 4308 16060 2' 64060 35 1674,2 9 40 101 0.468 4 909 427 1336 17396 1' 120770 35 3156,3 1,5 50 46 0.404 7 69 558 627 18023 100,85 7486 10537 18023 18023 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Через стояк №12 5 4210 35 110 5,55 15 40 0,161 23 222 287,5 509,5 509,5 6 4210 35 110 3,2 15 40 0,161 0 128 0 128 637,5 7 4210 35 110 3,2 15 40 0,161 0 128 0 128 765,5 8 4210 35 110 3,2 15 40 0,161 0 128 0 128 893,5 9 4210 35 110 3,2 15 40 0,161 0 128 0 128 1021,5 10 4210 35 110 3,2 15 40 0,161 0 128 0 128 1149,5 11 4210 35 110 3,2 15 40 0,161 0 128 0 128 1277,5 12 4210 35 110 3,2 15 40 0,161 0 128 0 128 1405,5 13 4210 35 110 3,2 15 40 0,161 0 128 0 128
|