Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 65
Министерство образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ по «Теплогазоснабжению и вентиляции» Вариант №22 Выполнил студент: Малинин М.С. Группа 5ЭН-32 Принял преподаватель: Никонова Е.Л. Отметка о зачете: Череповец 2007г Содержание Введение…………………………………………………………………………..3 Теплотехнический расчет наружных ограждений………………………4 1.1 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха……..4 1.2 Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений.…4 Тепловая мощность системы отопления………………………………...10 2.1 Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения..10 2.2 Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение……………………………………………....17 2.3 Удельная отопительная характеристика здания……………………..…..20 Конструирование системы отопления…………………………………..21 Гидравлический расчет системы отопления……………………………22 Расчет отопительных приборов………………………………………….34 Заключение……………………………………………………………………...43 Список литературы……………………………………………………………..44 Введение. Вследствие особенностей климата на большей части территории нашей страны человек проводит в закрытых помещениях до 80% времени. Для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо поддерживать в этих помещениях строго определенный тепловой режим. Тепловой режим в помещении, обеспечиваемый системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами ограждающих конструкций. В связи с этим высокие требования предъявляются к выбору конструкции наружных ограждений, защищающих помещения от сложных климатических воздействий: резкого переохлаждения или перегрева, увлажнения, промерзания и оттаивания, паро- и воздухопроницания. Задачей данного курсового проекта является проектирование системы отопления и подбор необходимого оборудования для семиэтажного жилого здания, строящегося в городе Воркута. В проекте принимаем наиболее экономичную однотрубную проточно-регулируемую систему с нижней разводкой и П-образными стояками, присоединенную к тепловой сети при помощи элеватора. 1.1 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха. Внутренние метеорологические параметры: Средние расчетные температуры: Для жилой комнаты tвн= +20 оС Для кухни tвн= +18 оС Для санузлов tвн= +25 оС Для лестничной клетки tвн= +18 оС Наружные метеорологические параметры: Средние расчетные температуры: Наиболее холодной пятидневки tн.о. = -41 оС Отопительного периода tо.п. = -9.9 оС Продолжительность отопительного периода nо= 299 сут. 1.2 Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений. Задача состоит в том чтобы определить требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0тр, м2*0С/Вт, в соответствии с требованиями СНиП II-3-79* найти толщину слоя утеплителя при вычисленном требуемом сопротивлении теплопередаче, найти фактическое значение приведённого термического сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, и коэффициента теплопередачи, Вт/м2С. Сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции R0, должно быть больше или равно требуемому значению R0тр. Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0тр определяется по большей из двух величин: Rсгтр- требуемое сопротивление по санитарно гигиеническим нормам; Rэнтр - требуемое сопротивление по энергосбережению. Rсгтр , м2*0С/Вт определяется по формуле СНиП II-3-79* где tвн- характерная температура отапливаемого помещения, 0С, принимаемая в соответствии с заданием, tвн=20 0С. tн.о -расчётная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, 0С, которая принимается по СНиП 2.01.01.- 82. n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 3* СНиП ll-3-79*. n =1.0- для наружных стен и наружных перекрытий; n =0.9- для чердачного перекрытия; n =0.6- для перекрытий над не отапливаемым подвалом. tн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0С, принимаемый по табл.2* СНиП II-3-79*. tн =4 0С- для наружных стен и наружных перекрытий; tн =3 0С- для чердачного перекрытия; tн =2 0С- для перекрытий над не отапливаемым подвалом; в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/( м2*0С). в = 8,7 Вт/( м2*0С); Rсгтр для наружной стены: Rсгтр для чердачного перекрытия: Rсгтр для перекрытий над не отапливаемым подвалом: Далее определяем приведённое сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения. Для этого определяют ГСОП - градусо-сутки отопительного периода по формуле: ГСОП = (tвн – tоп)n0 где tоп - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха 80С; по СНиП 2.01.01.- 82, tоп= -9.90С n0- определяемая как продолжительность периода сут, со среднесуточной температурой наружного воздуха 80С по СНиП 2.01.01.- 82, n0= 299 сут. ГСОП = (20 + 9.9)299=8940.1 Используя метод интерполяции определяем приведённое сопротивление теплопередаче Rэнтр, м2*0С/Вт, пользуясь таблицей: Сопротивление теплопередачи по условию энергосбережения стена Жилые Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для стены: 8000 10000 Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для чердачного перекрытия: 8000 10000 Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для перекрытия над не отапливаемым подвалом: 8000 10000 Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для окон и балконных дверей: 8000 10000 Определяем теплопередачу ограждающих конструкций R0тр по большей из двух величин Rсгтр и Rэнтр: Для стен R0тр =2.22 м2*0С/Вт Для чердачного перекрытия R0тр =3.14 м2*0С/Вт Для перекрытий над не отапливаемым подвалом R0тр =3.14 м2*0С/Вт. Для окон и балконных дверей R0тр =0.64 м2*0С/Вт. Суммарное сопротивление наружной стены R0, м2*0С/Вт, определяется как сумма термических сопротивлений слоёв и сопротивлений теплоотдаче внутренней Rв и наружной Rн поверхностей по формуле: н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, равный 23 Вт/( м2*0С), принимаемый по табл. 6* СНиП ll-3-79*; в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, в = 8.7 Вт/( м2*0С). 1- сухая штукатурка ш =0.19 2- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе к=0.7 3- теплоизоляционный слой (маты минераловатные) ут =0.064 4- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе к=0.7 5- цементно-песчаная штукатурка ц =0.76 Определяем толщину слоя утеплителя: Принимая во внимание сортамент выпускаемых плит минераловатных принимаем Roф=0.115+0.053+0.179+1.563+0.357+0.020+0.043=2.33 Рассчитаем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции. К=1/Roф K =1/2.33=0.43 Вт/м2К Таким же способом определяем толщину слоя утеплителя для чердачного перекрытия. 1- Воздухоизоляционный слой в 3 слоя рубероида р =0.17 2- Выравнивающий слой цементно-песчаного раствора р=0.76 3- утеплитель (пенополистерол) ут =0.05 4- Пароизоляционный слой битума б =0.27 5- железо-бетонная плита Толщина чердачного перекрытия будет составлять 340 мм Roф=0.115+0.118+0.026+2.8+0.037+0.127+0.43=3.653 Рассчитаем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции. К=1/Roф K =1/3.653=0.27 Вт/м2К Определим толщину слоя утеплителя над не отапливаемым подвалом: 1- Доска деревянная (сосна поперёк волокон) р =0.29 2- Воздушная прослойка 3- утеплитель (пенополистерол) ут =0.05 4- железо-бетонная плита Исходя из сортамента выпускаемых плит минераловатных принимаем Roф=0.115+0.043+0.138+0.16+0.127+2.6=3.183 Рассчитаем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции. К=1/Roф K =1/3.183=0.31 Вт/м2К 2.Тепловая мощность системы отопления. 2.1Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения. Тепло потери через наружные ограждения определяются по формуле: Q=F(tвп-tн)(1+)n/R, где F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2; R0 - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2*0С/Вт. tвп - расчетная температура воздуха, 0С, в помещении. tн - расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года. β- коэффициент, учитывающий добавочные потери теплоты в долях от основных потерь. Тепло потери на ориентацию по сторонам горизонта вертикальных поверхностей ограждения являются дополнительными и учитываются следующей процентной добавкой к основным тепло потерям: север – 10% запад, восток – 5% юг – 0% Также при расчетах учитываем следующие потери тепла путем введения на них процентной добавки: угловая комната – 5% n- коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху принимаемый по СНиП II-3-79*. Пример расчета теплопотери комнаты 101: Поскольку это жилая комната, то внутренняя температура 180С но т.к. помещение угловое прибавляем 20С и получаем tвп=200С. Общие потери тепла будут состоять из следующих частей: потери через несущую стену, ориентированную на север. Площадь стены высчитываем с учетом привязки главных осей и вычитаем площадь окна: F= 3.610*3.34-1.2*1.5= 10.26 м2 Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для внешней стены равно tвн-tн=22 - (-41)= 630С Для стены коэффициент n =1.0 Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь =0.15, т.к. стена выходит на север(=0.10) и помещение угловое(=0.05). Далее находим потери теплоты через несущую стену по формуле: Q=F(tвп-tн)(1+)n/R Q=10.26*(22-(-41))(1+0.15)*1/2.22=334.836 Вт потери через несущую стену, обращенную на запад. Площадь стены высчитываем с учетом привязки главных осей: F= 3.60*3.34 = 12.024 м2 Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для внешней стены равно tвн - tн=22-(-41)=630С Для несущей стены коэффициент n =1.0 Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь =0.10, т.к. стена ориентирована на запад(=0.05) и помещение угловое(=0.05). Далее находим потери теплоты: Q=12.024*(22-(-41))(1+0.10)*1/2.22=378.756 Вт Потери через окно с двойным остеклением, ориентированное на север. Площадь окна F= 1,2 *1,5= 1.8 м2 Сопротивление теплопередаче окна с двойным остеклением равно tвн - tн=22-(-41) = 630С Для окна коэффициент n =1.0 Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь =0.15, т.к. окно ориентировано на север(=0.10) и находится в угловом помещении (=0.05). Далее находим потери теплоты: Q=1.8*(22-(-41))(1+0.15)* 1/0.64=203.77 Вт Потери через пол над неотапливаемым подвалом. Площадь пола с учетом привязки главных осей равняется: F= 3.48*3.1= 10.79 м2 Сопротивление теплопередаче пола над не отапливаемым подвалом tвн - tн=22-(-41)=630С Для пола коэффициент n =0.6 Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь =0 Далее находим потери теплоты: Q=10.79*(22-(-41))(1+0)*0.6/3.14=129.89 Вт Основные потери помещения 101 будут равны ∑Qi всех потерь через ограждения и потери через пол над не отапливаемым подвалом коридора 101б. ∑Qi=∑Q101=334.836 + 378.756 + 203.77 + 129.89 + 27.5=1074.8 Вт Расчеты остальных помещений сводятся в таблицы Таблица 1 № пом Наим. пом tвн,°с Характеристика ограждений tвн-tн.о, °с n β Qосн, Вт Обозначение Ориентация aхb, м F, м2 R0, м2·°с/Вт 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 С 3.61*3.34- -1.2*1.5 10.26 2.22 63 1 0.15 334.836 Ок 1.2*1.5 1.8 0.64 1 0.15 203.77 НС З 12.024 2.22 0.1 378.756 101б КР 18 - 102 КХ С 3.24*3.34-1.2*1.5 9.02 2.22 С 1.2*1.5 1.8 - 3.24*1.6 5.18 3.14 59 0.6 - 155.7 103 НС С 3.7*3.34-1.2*1.5 10.558 2.22 63 1 0.1 329.58 С 1.2*1.5 1.8 0.64 63 1 0.1 194.9 - 3.7*3.05 11.29 3.14 63 0.6 - 362.43 103б КР 18 Пл - 5.3*1.64+ 1.5*0.6 9.59 3.14 59 0.6 - 288.3 104 4,04*3.34- 1.2*1.5 105 3,84*3.34- 1.2*1.5 3,5*3.34- 1.2*1.5 107 3,04*3.34- 1.2*1.5 3,34*3,7- 1.2*1.5 ЖК 3,34*3,7- 1.2*1.5 3,58*3,34- 1.2*1.5 Расчет основных потерь теплоты через лестничную клетку № Пом.. Наименование помещения tвн 0С tвн- tно 0С n Qосн, Вт Размеры, м Площадь F,м2 R0 (К*м2)/Bт НС Ю 2*21.38 -1.5*1.5*6 29.26 2.22 59 1 - 777.63 Ок Ю 1.5*1.5 2.25 0.64 1 - 207.42 Ок Ю 1.5*1.5 2.25 0.64 1 - Ок Ю 1.5*1.5 2.25 0.64 1 - Ок Ю 1.5*1.5 2.25 0.64 1 - Лк.А лестничная клетка 16 Ок Ю 1.5*1.5 2.25 0.64 1 - Ок Ю 1.5*1.5 2.25 0.64 1 - ДВ Ю 0.9*2 1.8 0.43 1 - 167.44 Пл - 2.8*4.36 12.208 0.127 0.6 - 2307.02 Пт - 2.8*4.36 12.208 2.2474 0.9 - 195.5 2.2. Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение. Потери теплоты Q, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха нужно определять учитывая 2 вида поступлений воздуха в помещение: Потери через неплотности в наружных ограждениях в результате действия теплового и ветрового давления; Qинф1 = 0,24*с*∑G(tвн-tн)k Потери теплоты в результате дисбаланса между величинами воздухообмена по притоку и вытяжки. Qинф2 = 0,24*сLвн*(tвн-tн)k В качестве расчётной принимаем большую из этих величин.с- коэффициент учитывающий еденицы измерения тепловой энергии, равный 1.163Вт G- количество инфильтрирующего воздуха через ограждающие конструкции, определяемое формуле: G=Gн *∑F где Gн- нормативная воздухопроницаемость, Gн=6 кг/м2ч; ∑F- расчетная площадь окон и балконных дверей; вн- плотность внутреннего воздуха, в нашем случае вн=1.2 кг/м3; L — расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий — удельный нормативный расход (L=3Fпл); tвн и tн — расчетные температуры воздуха, 0С, соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года; k — коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 —для окон с двойным остеклением, 1,0 — для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов. Пример расчёта общих потерь для помещения 101: Принимаем температуру внутри комнаты 220С т.к. помещение угловое. вн=1.2 кг/м3; Площадь поверхности пола вычисляем по внутренним стенам помещения: F= 2.8*3.0= 8,4м2 L=3Fпл=3*8,4=25.2м3 tвн-tн=22-(-41)=630С Вычисляем потери по обеим формулам и принимаем большее значение: Qинф1 = 0,24*с*∑G(tвн-tн)k= 0.24*1.163*6*(2.25*2)*(22-(-41))*0.8 =189.91Вт Qинф2 = 0,24*сLвн*(tвн-tн)k=0.24*1.163*25.2*1.2*(22-(-41))*0.8 =425.41Вт В качестве расчётной принимаем Qинф2 Общие потери теплоты помещения определяются по формуле: Qпом=Qосн+Qинф-Qбыт Qбыт=10Fпл= 10*8.4=84Вт Qпом=1260.1+425.41-84=1601.51 Вт Расчеты остальных помещений сводятся в таблице: Таблица 2 № пом. tвн, ˚c ρвн, кг/ м3 Fпл, м2 L, м3 tвн-tн.о, °с Qинф, Вт Qосн, Вт Qбыт, Вт Qпом, Вт 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.3. Удельная отопительная характеристика здания. Удельная отопительная характеристика используется для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивно планировочного решения здания, а также для ориентировочного расчета необходимого количества теплоты для отопления здания. Qор- расчетные потери теплоты здания; Qор = ∑Qпол = 128648,59 Вт Vн- объем здания по наружному обмеру; Vн= 21,38*294=4381,04 м3 a- поправочный коэффициент учитывающий зависимость отопительной характеристики здания от расчетной температуры наружного воздуха tн и для жилых зданий определяется по формуле: 3. Конструирование системы отопления. При разработке системы отопления руководствуемся требованиями третьей главы СНиП II.04.05 – 91* “Отопление вентиляция и кондиционирование”. Тепловой пункт размещают в подвале центральной части зданий. В данном курсовом проекте разрабатывается однотрубная проточно-регулирующую систему водяного отопления с нижней тупиковой разводкой магистралей и П-образным стояком. Магистральные трубопроводы системы отопления прокладываются в подвале на кронштейнах вдоль наружных стен здания. Для обеспечения выпуска воздуха и спуска воды уклоны магистральных трубопроводов горячей и обратной воды должны быть не менее 0,002. Уклон магистралей обычно направлен в сторону теплового пункта. Система отопления обычно состоит из нескольких отдельных ответвлений, подключённых к общей распределительной магистрали, что позволяет производить регулировку теплоотдачи разных частей системы и отключать их при необходимости ремонтных работ. Удаление воздуха в системе с нижней разводкой магистралей осуществляется через краны, устанавливаемые на отопительных приборах верхних этажей. В нижних точках разводящих трубопроводов и на стояке устанавливаются устройства для спуска воды. Присоединение системы отопления к тепловой сети осуществляется через элеватор. В жилых зданиях применяются чугунные и стальные радиаторы, конвекторы и, при обосновании, отопительные панели. В данном курсовом проекте рекомендуется применять чугунные радиаторы. Отопительные приборы размещают в нишах под окнами, если это невозможно - у наружных или внутренних стен. В угловых помещениях приборы размещают вдоль обеих наружных стен, в лестничных клетках отопительные приборы устанавливаются под лестничным маршем первого этажа, их присоединяют к отдельным стоякам системы отопления. П-образные стояки системы отопления имеют подъемный и опускной участки. Подъемный участок прокладывают по помещениям с меньшими тепловыми нагрузками. Отопление ванных комнат осуществляется полотенце- сушителем, которое присоединяется с циркуляционным стояком системы горячего водоснабжения. На подводках к накопительным приборам для регулирования теплоотдачи устанавливают регулирующую арматуру. 4. Гидравлический расчет системы отопления. Гидравлический расчёт трубопроводов системы отопления выполняется по методу характеристик сопротивления с постоянными перепадами температур воды в стояках. Для гидравлического расчёта из всей системы отопления выбираем наиболее нагруженную ветвь. Её чертёж со всеми необходимыми данными представлен на расчётной схеме в масштабе 1:100. В связи с тем, что для проектируемой системы отопления не задан определённый располагаемый перепад давлений, гидравлический расчёт начинаем с последнего по ходу горячей воды стояка 1. Общая методика расчёта методом характеристик сопротивления: Определяем тепловые нагрузки всех стояков в системе отопления как сумму общих потерь теплоты отопительных приборов: Для остальных стояков расчёт производится аналогичным образом: Определяем расходы воды по стоякам: tг- расчетная температура горячей воды в начале подающей магистрали системы отопления, °С; tо- расчетная температура горячей воды на обратной магистрали системы отопления, °С; β1- поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь, принимаемых к установке отопительных приборов, в нашем случае β1=1.02; β2- поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты, вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен, для нашего случая β2=1.04; Значения tг и tо принимаем из задания равными соответственно 95 и 70°С. Действительные потери давления в стояке рассчитывают по формуле: В зависимости от принятого диаметра участка магистрали определяем его характеристику сопротивления: А- удельное динамическое давление в трубопроводе; L- длина участка трубопровода; d- диаметр трубопровода; - коэффициент трения; Потери давления на участке магистрали определяются по формуле: Располагаемый перепад давлений для второго стояка равен сумме потерь давления в стояке 1, в подающей и обратной магистрали: По известным значениям располагаемого перепада давления Задаемся диаметром второго стояка и определяем его действительную характеристику сопротивления. Она должна быть близка к требуемой характеристике сопротивления: По расходу воды и полученному значению действительной характеристики сопротивления второго стояка находим действительные потери давления во втором стояке. Невязка давлений располагаемого и действительного не должна превышать 15%: Общее гидравлическое сопротивление системы отопления высчитывается по формуле: Расчет стояка 1 Руководствуясь данными табл. 1, принимаем диаметры стояка 1 и радиаторных узлов равными 20 мм. Таблица 1 Данные для предварительного выбора однотрубных стояков водяного отопления Расходов воды Gст, кг/ч Скоростей воды υст, м/с Тепловых нагрузок Qст, ккал/ч Определение полной характеристики сопротивления стояка 1 как суммы характеристик сопротивления: а) 7 вертикальных этажестояков проточно-регулируемых систем d = 20 мм: б) радиаторных узлов верхнего этажа: в) прямых участков труб стояка d=20 мм общей длиной l =7,5+12+0,8=20,3м: г) местных сопротивлений: вентиля на подающей магистрали с коэффициентом ξ=10 пробкового крана на обратной магистрали с ξ=2 отводов (4 шт.), гнутых под углом 90°, с ξ=1·4=4 отступов от стояка к магистрали (2 шт.) с ξ=0,5·2=1 тройников на проход горячей магистрали при Gпр/Gсб = 565,6/1052,7 = 0,53 с ξ=0,5 тройников на проход обратной магистрали при Gпр/Gсб = 0,53 с ξ=3 Общая сумма составляет ∑ξ=20,5. Таким образом, полная характеристика сопротивления стояка 1: Действительные потери давления в стояке 1: Расчет Ст2. Ориентировочный расчёт показывает, что сконструировать стояк 2 из труб одного диаметра так, чтобы его характеристика сопротивления соответствовала требуемой, нельзя. Поэтому конструируем стояк из следующих частей: подъёмного участка с радиаторным узлом верхнего этажа диаметром 20мм. опускной части с радиаторным узлом верхнего этажа диаметром 15мм. Подъемная часть(d=20мм): S1=6*3.15*10-4=18,9*10-4 кгс/м2 радиаторный узел верхнего этажа с d=20мм: S12=1*1.46*10-4 =1.46*10-4 кгс/м2 Опускная часть(d=15мм): S2=6*13.38*10-4=80,29*10-4 кгс/м2 радиаторный узел верхнего этажа с d=15мм: S22=1*5.03*10-4 =5.03*10-4 кгс/м2 Прямые участки труб с d=15мм и d=20 мм: S3= 0.8*2.89*10-4 +0.8*0.59*10-4 +0.49*2.89*10-4 =8,45*10-4 кгс/м2 Местные сопротивления: для подъемной части(d=20мм): Вентиль на подающей магистрали =10 Отвод гнутый под углом 900 (1): =1-для d=20мм Отступ от стояка к магистрали(1шт) =0.5 Внезапное сужение =0.5; по формуле Для опускной части(d=15мм): Пробковый кран на обратной магистрали =3.5 Отвод гнутый под углом 900 (1): =1.5-для d=15мм Отступ от стояка к магистрали(1шт) =0.5; по формуле Полная характеристика сопротивления Ст2 Sст2 =(18,9+1.46+80,29+5.03+8,4+3.9+5.94) *10-4= 123,92*10-4 кгс/м2 Расчет действительной потери давления для Ст2: Невязка давлений Расчет участка 2-3. Принимаем диаметр участка d=25 мм G= 1052,7 кг/ч Расчет характеристики сопротивления на участке 2-3: А=0,125 *10-4 кгс/м2 Расчет потери давления для участка 2-3: Расчет участка 2’-3’. Принимаем диаметр участка d=25 мм. G= 1052,7 кг/ч Расчет характеристики сопротивления на участке 2’-3’: Расчет потери давлений для участка 2’-3’ Расчет Ст3. Gст3=387,1 кг/ч Перепад давлений (располагаемый) для Ст3: Рст3= 1896 +103,3+111,6= 2110,9 кгс/м2 Ориентировочный расчёт показывает, что сконструировать стояк 3 из труб одного диаметра так, чтобы его характеристика сопротивления соответствовала требуемой, нельзя. Поэтому конструируем стояк из следующих частей: подъёмного участка с радиаторным узлом верхнего этажа диаметром 20мм. опускной части с радиаторным узлом верхнего этажа диаметром 15мм. Подъемная часть(d=20мм): S1=6*3.15*10-4=18,9*10-4 кгс/м2 радиаторный узел верхнего этажа с d=20мм: S12=1*1.46*10-4 =1.46*10-4 кгс/м2 Опускная часть(d=15мм): S2=6*13.38*10-4=80,28*10-4 кгс/м2 радиаторный узел с d=15мм: S22=1*5.03*10-4 =5.03*10-4 кгс/м2 Прямые участки труб с d=15мм и d=20 мм: S3= 0.8*2.89*10-4 +0.8*0.59*10-4 +0.79*2.89*10-4 =5.06*10-4 кгс/м2 Местные сопротивления: Для подъемной части(d=20мм): Вентиль на подающей магистрали =10 Отвод гнутый под углом 900 (1): =1-для d=20мм Отступ от стояка к магистрали(1шт) =0.5 Внезапное сужение =0.5; по формуле Для опускной части(d=15мм): Пробковый кран на обратной магистрали =3.5 Отвод гнутый под углом 900 (1): =1.5-для d=15мм Отступ от стояка к магистрали(1шт) =0.5; по формуле Полная характеристика сопротивления Ст3 Sст3 =(18,9+1.46+80,28+5.03+5.06+3.9+5.94) *10-4= 120,57*10-4 кгс/м2 Расчет действительной потери давления для Ст3: Невязка давлений Расчет участка 3-4. Принимаем диаметр участка d=32 мм. G= 1439,8 кг/ч Расчет характеристики сопротивления на участке 3-4: А=0.04 *10-4 кгс/м2 Расчет потери давления для участка 3-4: Расчет участка 3’-4’. Принимаем диаметр участка d=25 мм. G= 1439,8 кг/ч d=32мм Расчет характеристики сопротивления на участке 3’-4’: Расчет потери давлений для участка 3’-4’ Расчет участка 4-5. Принимаем диаметр участка d=40 мм. G= 1859,5 кг/ч Расчет характеристики сопротивления на участке 4-5: А=0.0235 *10-4 кгс/м2 Тройник на проход с поворотом =1.5 Вентиль =8 Расчет потери давления для участка 4-5: Расчет участка 4’-5’. Принимаем диаметр участка d=40 мм. G= 1859,5 кг/ч Расчет характеристики сопротивления на участке 4’-5’: Тройник на проход с поворотом =1.5 Вентиль =8 Расчет потери давлений для участка 4’-5’ Расчет участка 5-6. Принимаем диаметр участка d=50 мм. G= 2339,5 кг/ч Расчет характеристики сопротивления на участке 5-6: А=0.0084 *10-4 кгс/м2 Тройник на проход с поворотом =1.5 Вентиль =7 Расчет потери давления для участка 5-6: Расчет участка 5’-6’. Принимаем диаметр участка d=50 мм. G= 2339,5 кг/ч Расчет характеристики сопротивления на участке 5’-6’: Тройник на проход с поворотом =1.5 Вентиль =7 Расчет потери давлений для участка 5’-6 Гидравлический расчёт однотрубной системы с нижней разводкой при тупиковой схеме сети с постоянными перепадами температуры воды в стояках. 5. Расчет отопительных приборов. Для поддержания в отапливаемом помещении расчетной температуры воздуха необходимо, чтобы количество теплоты, отдаваемой отопительными приборами и трубопроводами, равнялось тепловым потерям. По заданию вид отопительных приборов - чугунные секционные радиаторы типа МС-140. Пример расчёта отопительных приборов: Радиатор находится в 102-м помещении Т.к в помещении два радиатора, то для одного радиатора принимаем Qпом =1517,51/2=757,75 Вт tвн=18 0С tвх=95 0С tвых=70 0С Температура на выходе из прибора: tвых=tвх-Qпом*β1 *β2/(cαGст) где tвх - температура входа воды в этаже-стояк, °С . Qпом - тепловая нагрузка помещения, в состав которого входит рассчитываемый отопительный прибор, Вт; Gст - расход воды по стояку; с - теплоёмкость воды, равная 1.163Вт; - коэффициент затекания, при установке кранов КРТ = 1,0. Средний температурный напор Коэффициент теплопередачи отопительного прибора где n,p,с- экспериментальные числовые показатели; b- коэффициент учета атмосферного давления, для чугунных секционных радиаторов про р=760 мм. рт. ст. b=1.0; kном- номинальный коэффициент теплопередачи, для отопительных приборов вида МС-140 kном=10.36 Вт/ч*м2*С Теплоотдача трубопроводов: где Lв , Lг – общие длины соответственно вертикальных и горизонтальных трубы, м; qв , qг - теплоотдача 1 м соответственно вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м, определяемая по прил.8(стр.302) учебного пособия “Тепловой режим зданий’; Теплоотдача прибора в отапливаемое помещение: , где β- коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи трубопроводов, в помещении при открытой прокладке труб β=0.9 Поверхность нагрева отопительного прибора: Расчетное число секций: , где β3- коэффициент, учитывающий количество секций в приборе, для отопительных приборов вида МС-90 определяется по формуле: , где β4- коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора, при открытой установке β4=1.0 Получившееся число округляют до целого с учётом того ,что если оно превышает целое на 25% то число секций радиатора округляется в большую сторону. =5 Заключение В результате выполнения данного курсового проекта я приобрел навыки самостоятельного решения задач, связанных с проектированием систем центрального отопления зданий, а именно с теплотехническим расчетом наружных ограждений, определением тепловых потерь здания, конструированием систем отопления, гидравлическим расчетом системы отопления и расчетом отопительных приборов. Список литературы Методические указания к выполнению курсового проекта «Пример гидравлического расчёта однотрубных вертикальных систем центрального отопления», №6918 Методические указания к выполнению курсового проекта «Гидравлический расчет однотрубных вертикальных систем центрального отопления», №6918 Ерёмкин А.И., Королёва Т.И. Учебное пособие «Тепловой режим зданий» Издательство ABC,2003.368с. СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» СНиП 2.04.05-91* « Отопление вентиляция и кондиционирование СНиП 2.01.01-82 « Строительная климатология и геофизика » СНиП 2.08.01-85* « Жилые здания »
|