Файл: Контрольная работа по учебному курсу Теплогазоснабжение и вентиляция Вариант 19 Студент.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 1026
Скачиваний: 87
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
А=0,75 при наличии эффективного утеплителя и внутреннего теплопроводного слоя.τНУв = 20-0,75*(20+36)/(3,55*8,7) 2/3 = 15,7°C.Температура внутренней поверхности перекрытия зданий должна быть выше точки росы, но не менее чем на 2-3оС, определяется по формуле:τПТ = tв- (n (tв- tн)/ (RПЛ0*αв),τПТ = 20-(0,38(20+36)/(1,61*8,7) = 18,5 °CТемпература точки росы внутреннего воздуха определяется по формуле: tp = 20,1-(5,75-0,00206*ев)2, (10)где ев – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха при расчетной температуре и влажности этого воздуха. ев = (φв /100)* Ев, (11)где Ев – парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре внутреннего воздуха помещения;φв – относительная влажность внутреннего воздуха.ев = (55/100)*2337 = 1285,35 Па;tp = 20,1-(5,75-0,00206*1285,35)2 =10,5°C.Накопления влаги в ограждающих конструкциях происходить не будет.2.3 Определение теплопотерь зданияОсновные теплопотери через наружные ограждающие конструкции (трансмиссионные теплопотери) рассчитываются по формуле: Q=k*F (tв- tн)*n*(1+Σβ), (12)где k – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции;F– расчетная площадь ограждающей конструкции;β– добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.Потери тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха в жилых помещениях при естественной вытяжной вентиляции определяются по формуле: Qинф= 0,28*L*c*ρ*(tв- tн), (13)где L – расход удаляемого воздуха не компенсируемый подогретым приточным воздухом, принимается равным 3 м3/ч на 1м2 жилых комнат (без учета коридоров); для кухонь и санузлов исходя из величины воздухообмена по санитарным нормам;
с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг°C;ρ – плотность воздуха в помещении.Бытовые тепловыделения (Qбыт) определяются для всех помещений, кроме лестничных клеток в размере 17 Вт/м2 площади пола жилых комнат при заселенности до 20,0 м2 общей площади квартиры на человека с понижением до минимального значения 10 Вт/м2 при заселенности 45 м2/чел. Тепловая мощность системы отопления каждого помещения определяется по формуле: Qо=Σ Q+Qинф - Qбыт, (14)Таблица 3 – Расчет теплопотерь помещений3. Проектирование системы отопления3.1 Конструирование системы отопленияВ соответствии с заданием система отопления здания принята двухтрубная с тупиковым движением теплоносителя. Температура воды подающего трубопровода tr=105°С, обратного – tо=70°С. Прокладка трубопроводов в помещениях – открытаяна расстоянии 15-20 мм от стен. Тепловой пункт размещается в подвале здания, в отдельном помещении. Магистральные трубопроводы прокладывают открыто с уклоном не менее 0,002 по стенам здания на кронштейнах на расстоянии не менее 100 мм от стен. Участки магистралей и стояков, проходящие через не отапливаемые помещения, выполняются в теплоизоляции.Отопительную систему для лучшей увязки потерь давления в коротких и длинных циркуляционных кольцах разбиваем на четыре ветви приблизительно одинаковой длины.
Элеваторный узел крепится на кронштейнах к капитальным стенам подвала на высоте, удобной для обслуживания запорно-регулирующей арматуры. Ось элеватора располагается на высоте 1 - 1,2 м от пола, обратный трубопровод – ниже элеватора на 0,5 – 0,7 м.Отопительные приборы размещаются открыто, у наружных стен под окнами на расстоянии не менее 60 мм от чистого пола и 25 мм от стены в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки.Подводки к отопительным приборам прокладывают открыто: горизонтально при длине до 1 м и с уклоном при большей длине. Уклон подающей подводки – в сторону прибора, обратной – в сторону стояка.В лестничных клетках радиаторы устанавливаются только на первом этаже у входа и присоединяются к самостоятельному стояку. У каждого отопительного прибора, кроме радиаторов на лестничной клетке, устанавливаются автоматические терморегуляторы для регулирования теплоотдачи отопительных приборов.Для опорожнения системы отопления от воды на каждом стояке устанавливаются тройники с пробкой.Для выпуска воздуха из системы в верхних пробках приборов верхнего этажа систем с нижним расположением подающих и обратных магистралей устанавливается кран Маевского или автоматический воздухоотводчик.3.2 Гидравлический расчет системы отопленияГидравлический расчет теплопроводов сводится к подбору диаметров подводок, стояков и магистралей таким образом, чтобы при расчетном циркуляционном давлении, не превышающем располагаемое или заданное, к каждому отопительному прибору поступало расчетное количество теплоты (теплоносителя), равное тепловой мощности данного помещения или прибора. При этом сумма потерь давления в системе не должна превышать 90-95% расчетного циркуляционного давления: ΣΔРсис = (0,9-0,95) ΔРр (15)Главное циркуляционное кольцо (ГЦК), проходит через нижний отопительный прибор наиболее удаленного стояка (Ст1) наиболее нагруженной ветки системы с тупиковым движением воды.Расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:
ΔРр = ΔРн +Б*ΔРЕ,(16)где ΔРн – давление, создаваемое насосом или элеватором;ΔРЕ – естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце от охлаждения воды в нагревательных приборах и в трубах;Б – поправочный коэффициент, учитывающий значение естественного циркуляционного давления в период поддержания расчетного гидравлического режима в системе (для двухтрубных систем – 0,4).Давление, создаваемое насосом или элеватором принимаем равным: ΔРн = 100*Σl, (17)где Σl – сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м;ΔРн = 100*(6,1+3,2+3,0+5,3+1,5) = 1910,0 ПаЕстественное давление от остывания воды в отопительных приборах и трубах определяется по формуле: ΔРЕ = 6,3*h*(tr - tо), (18)где h - высота расположения центра прибора первого этажа относительно оси элеватора, м.ΔРЕ = 6,3*2,55*(105-70) = 562,3 Па;ΔРр = 1910,0+0,4*562,3 = 2134,9 Па.Средние удельные потери давления на трение определяются по формуле: RСР = 0,65*ΔРр /Σl (19)RСР = 0,65*2134,9/(6,1+3,2+3,0+5,3+1,5) = 72,7 Па/м.Расход воды на участках определяется по формуле: Gуч = 3,6*Qуч*β1*β2/с*(tr - tо), (20)где β1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока при округлении сверх расчетной величины;β2 - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений (для радиаторов чугунных – 1,02);с – удельная массовая теплоемкость воды.Таблица 4 – Результаты гидравлического расчета
Местные сопротивления и их коэффициенты:Участок 1, 1': отвод (1шт.)- 1; тройник -1,5; задвижка – 0,5.Участок 2, 2': кран проходной - 2; тройник -1,5.Участок 3, 3': кран проходной - 2; тройник - 1,5.Участок 4, 4': тройник - 1,5.Участок 5, 5': отвод (1шт.)- 1,5; кран проходной – 2; тройник - 1,5; крестовина – 3; кран трехходовый – 1,5; радиатор – 2.Потери давления в главном циркуляционном кольце сравниваются с располагаемым перепадом давления: (ΔРр –ΣРуч) / ΔРр *100%≤ (5-10)% (21)(2134,9-2041,4)/ 2134,9*100%=4%Условие выполняется, т.е. выбранные диаметры трубопроводов считаем окончательными.3.3 Тепловой расчет отопительных приборовВ жилом здании в качестве отопительных приборов применяются радиаторы с расстоянием между подводками 300 мм. Отопительные приборы располагаются у наружных стен под окнами.Теплоотдача прибора определяется по формуле:QПР = QПОМ – βтр*QТР, (22)где βтр – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи труб в помещении.Теплоотдача труб определяется по формуле:QТР = qв*lв+ qг*lг, (23)где qв, qг – теплоотдача 1 м вертикальной и горизонтальной трубы;lв, lг – длина вертикальной и горизонтальной трубы.Расчетная площадь нагревательной поверхности приборов определяется по формуле: FПР = QПР / qПР, (24)где qПР - расчетная плотность теплового потока, определяемая по формуле:qПР =qном*(Δtср/70)1+n*(GПР/360)Р, (25)где qном – номинальная плотность теплового потока;n, P– коэффициенты, выражающие влияние конструктивных и гидравлических особенностей прибора на его коэффициент теплопередачи;Δtср – средний температурный перепад между средней температурой теплоносителя в приборе и температурой окружающего воздуха:Δtср
с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг°C;ρ – плотность воздуха в помещении.Бытовые тепловыделения (Qбыт) определяются для всех помещений, кроме лестничных клеток в размере 17 Вт/м2 площади пола жилых комнат при заселенности до 20,0 м2 общей площади квартиры на человека с понижением до минимального значения 10 Вт/м2 при заселенности 45 м2/чел. Тепловая мощность системы отопления каждого помещения определяется по формуле: Qо=Σ Q+Qинф - Qбыт, (14)Таблица 3 – Расчет теплопотерь помещений3. Проектирование системы отопления3.1 Конструирование системы отопленияВ соответствии с заданием система отопления здания принята двухтрубная с тупиковым движением теплоносителя. Температура воды подающего трубопровода tr=105°С, обратного – tо=70°С. Прокладка трубопроводов в помещениях – открытаяна расстоянии 15-20 мм от стен. Тепловой пункт размещается в подвале здания, в отдельном помещении. Магистральные трубопроводы прокладывают открыто с уклоном не менее 0,002 по стенам здания на кронштейнах на расстоянии не менее 100 мм от стен. Участки магистралей и стояков, проходящие через не отапливаемые помещения, выполняются в теплоизоляции.Отопительную систему для лучшей увязки потерь давления в коротких и длинных циркуляционных кольцах разбиваем на четыре ветви приблизительно одинаковой длины.
Элеваторный узел крепится на кронштейнах к капитальным стенам подвала на высоте, удобной для обслуживания запорно-регулирующей арматуры. Ось элеватора располагается на высоте 1 - 1,2 м от пола, обратный трубопровод – ниже элеватора на 0,5 – 0,7 м.Отопительные приборы размещаются открыто, у наружных стен под окнами на расстоянии не менее 60 мм от чистого пола и 25 мм от стены в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки.Подводки к отопительным приборам прокладывают открыто: горизонтально при длине до 1 м и с уклоном при большей длине. Уклон подающей подводки – в сторону прибора, обратной – в сторону стояка.В лестничных клетках радиаторы устанавливаются только на первом этаже у входа и присоединяются к самостоятельному стояку. У каждого отопительного прибора, кроме радиаторов на лестничной клетке, устанавливаются автоматические терморегуляторы для регулирования теплоотдачи отопительных приборов.Для опорожнения системы отопления от воды на каждом стояке устанавливаются тройники с пробкой.Для выпуска воздуха из системы в верхних пробках приборов верхнего этажа систем с нижним расположением подающих и обратных магистралей устанавливается кран Маевского или автоматический воздухоотводчик.3.2 Гидравлический расчет системы отопленияГидравлический расчет теплопроводов сводится к подбору диаметров подводок, стояков и магистралей таким образом, чтобы при расчетном циркуляционном давлении, не превышающем располагаемое или заданное, к каждому отопительному прибору поступало расчетное количество теплоты (теплоносителя), равное тепловой мощности данного помещения или прибора. При этом сумма потерь давления в системе не должна превышать 90-95% расчетного циркуляционного давления: ΣΔРсис = (0,9-0,95) ΔРр (15)Главное циркуляционное кольцо (ГЦК), проходит через нижний отопительный прибор наиболее удаленного стояка (Ст1) наиболее нагруженной ветки системы с тупиковым движением воды.Расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:
ΔРр = ΔРн +Б*ΔРЕ,(16)где ΔРн – давление, создаваемое насосом или элеватором;ΔРЕ – естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце от охлаждения воды в нагревательных приборах и в трубах;Б – поправочный коэффициент, учитывающий значение естественного циркуляционного давления в период поддержания расчетного гидравлического режима в системе (для двухтрубных систем – 0,4).Давление, создаваемое насосом или элеватором принимаем равным: ΔРн = 100*Σl, (17)где Σl – сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м;ΔРн = 100*(6,1+3,2+3,0+5,3+1,5) = 1910,0 ПаЕстественное давление от остывания воды в отопительных приборах и трубах определяется по формуле: ΔРЕ = 6,3*h*(tr - tо), (18)где h - высота расположения центра прибора первого этажа относительно оси элеватора, м.ΔРЕ = 6,3*2,55*(105-70) = 562,3 Па;ΔРр = 1910,0+0,4*562,3 = 2134,9 Па.Средние удельные потери давления на трение определяются по формуле: RСР = 0,65*ΔРр /Σl (19)RСР = 0,65*2134,9/(6,1+3,2+3,0+5,3+1,5) = 72,7 Па/м.Расход воды на участках определяется по формуле: Gуч = 3,6*Qуч*β1*β2/с*(tr - tо), (20)где β1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока при округлении сверх расчетной величины;β2 - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений (для радиаторов чугунных – 1,02);с – удельная массовая теплоемкость воды.Таблица 4 – Результаты гидравлического расчета
| № уч-ка | Qуч, Вт | Gуч, кг/ч | l, м | d, мм | w, м/с | Rф, Па/м | Rф*l, Па | Σξ | Z, Па | Р ДИН, Па | Rф*l+Z, Па | Прим. | |
| 1 | 51098,8 | 1331,1 | 1,5 | 32 | 0,379 | 70,0 | 105,0 | 3,0 | 215,5 | 70,61 | 320,5 | | |
| 2 | 24446,3 | 636,8 | 5,3 | 32 | 0,184 | 18,0 | 95,4 | 3,5 | 59,2 | 16,34 | 154,6 | | |
| 3 | 13045,7 | 339,8 | 3,0 | 25 | 0,175 | 24,0 | 72,0 | 3,5 | 53,6 | 15,17 | 77,6 | | |
| 4 | 9757,6 | 254,2 | 3,2 | 20 | 0,195 | 36,0 | 115,2 | 1,5 | 28,5 | 18,77 | 143,7 | | |
| 5 | 8062,0 | 210,0 | 6,1 | 20 | 0,171 | 28,0 | 170,8 | 10,5 | 153,5 | 14,24 | 324,3 | | |
| 1' | 51098,8 | 1331,1 | 1,5 | 32 | 0,379 | 70,0 | 105,0 | 3,0 | 215,5 | 70,61 | 320,5 | | |
| 2' | 24446,3 | 636,8 | 5,3 | 32 | 0,184 | 18,0 | 95,4 | 3,5 | 59,2 | 16,34 | 154,6 | | |
| 3' | 13045,7 | 339,8 | 3,0 | 25 | 0,175 | 24,0 | 72,0 | 3,5 | 53,6 | 15,17 | 77,6 | | |
| 4' | 9757,6 | 254,2 | 3,2 | 20 | 0,195 | 36,0 | 115,2 | 1,5 | 28,5 | 18,77 | 143,7 | | |
| 5' | 8062,0 | 210,0 | 6,1 | 20 | 0,171 | 28,0 | 170,8 | 10,5 | 153,5 | 14,24 | 324,3 | | |
| Итого | 2041,4 | ||||||||||||
Местные сопротивления и их коэффициенты:Участок 1, 1': отвод (1шт.)- 1; тройник -1,5; задвижка – 0,5.Участок 2, 2': кран проходной - 2; тройник -1,5.Участок 3, 3': кран проходной - 2; тройник - 1,5.Участок 4, 4': тройник - 1,5.Участок 5, 5': отвод (1шт.)- 1,5; кран проходной – 2; тройник - 1,5; крестовина – 3; кран трехходовый – 1,5; радиатор – 2.Потери давления в главном циркуляционном кольце сравниваются с располагаемым перепадом давления: (ΔРр –ΣРуч) / ΔРр *100%≤ (5-10)% (21)(2134,9-2041,4)/ 2134,9*100%=4%Условие выполняется, т.е. выбранные диаметры трубопроводов считаем окончательными.3.3 Тепловой расчет отопительных приборовВ жилом здании в качестве отопительных приборов применяются радиаторы с расстоянием между подводками 300 мм. Отопительные приборы располагаются у наружных стен под окнами.Теплоотдача прибора определяется по формуле:QПР = QПОМ – βтр*QТР, (22)где βтр – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи труб в помещении.Теплоотдача труб определяется по формуле:QТР = qв*lв+ qг*lг, (23)где qв, qг – теплоотдача 1 м вертикальной и горизонтальной трубы;lв, lг – длина вертикальной и горизонтальной трубы.Расчетная площадь нагревательной поверхности приборов определяется по формуле: FПР = QПР / qПР, (24)где qПР - расчетная плотность теплового потока, определяемая по формуле:qПР =qном*(Δtср/70)1+n*(GПР/360)Р, (25)где qном – номинальная плотность теплового потока;n, P– коэффициенты, выражающие влияние конструктивных и гидравлических особенностей прибора на его коэффициент теплопередачи;Δtср – средний температурный перепад между средней температурой теплоносителя в приборе и температурой окружающего воздуха:Δtср