Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 64
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Н/м3;
вн =
кг/м3;
Qинф = 0,28 50,46 1,19 1 57 = 958,4 Вт.
Qбыт = 12·Fпола = 12 16,82 = 202 Вт.
Qрасч = 305+958,4-202 = 1061,4 Вт.
Теплопотери лестничной клетки
Qрасч = 804,5+725,5+1298 = 2828 Вт.
1.2.4 Определение суммарных потерь теплоты здания
Аналогично расчёт ведётся и для других помещений. Значения всех угловых комнат невзирая на различную ориентацию могут быть приняты одинаковыми. Теплопотери рядовых комнат первого этажа приближенно могут быть получены вычитанием из теплопотерь угловой комнаты теплопотерь через торцевую стену, а теплопотери комнат среднего этажа вычитанием теплопотерь через перекрытие над подвалом. Теплопотери помещений первого и последнего этажа можно принять приближенно одинаковыми. Лестничная клетка рассматривается как одно помещение высотой, равной высоте всего здания, теплопотери назначаются как сумма теплопотерь помещений такой же площади, расположенных одно над другим на всю высоту здания. Результаты приведены в табл. 1.4.
Рис. 1.4 – План типового этажа.
Таблица 1.3 – Определение теплопотерь помещений.
Примечание. НС-1 – наружная стена 1; НС-2 – наружная стена 2; ПП – перекрытие над подвалом; ПЧ – перекрытие чердачное.
Таблица 1.4 - Теплопотери помещений жилого здания, Вт.
Таким образом общие теплопотери здания составили Qзд = 20108 Вт.
1.3 Выбор и обоснование конструкции системы отопления
В качестве источника теплоснабжения используются тепловые сети с температурой воды 130 / 70 °С. Подключение системы отопления к тепловым сетям осуществлено через теплообменник. В здании принята однотрубная система с нижней разводкой.
Приняты параметры теплоносителя tг = 95 °С, tо = 70 °С
В качестве нагревательных приборов использованы чугунные секционные радиаторы МС-140-98. На ответвлениях стояков от магистралей в качестве запорной арматуры предусмотрены пробковые краны. Для опорожнения стояков в их нижней части предусмотрены тройники с пробковыми кранами, для удаления воздуха из системы на приборах верхнего этажа установлены воздухоотводчики радиаторные с ручным управлением.
Лестничная клетка оборудована самостоятельным стояком с одним нагревательным прибором, присоединенным по проточной схеме.
1.4 Выполнение гидравлического расчета большого кольца системы отопления
В системах с естественной циркуляцией расчетное циркуляционное давление для каждого рассчитываемого кольца ∆Рр, Па определяется по формуле:
∆Рр = ∆Ре,
где ∆Ре – естественное циркуляционное давление в кольце.
∆Ре = ∆Ре, пр + ∆Ре, тр ,
где ∆Ре, пр – давление, возникающее за счет остывания воды в приборах; ∆Ре, тр – давление, возникающее за счет остывания воды в трубах,
∆Ре, тр учитывается только в системах с верхней разводкой и определяется по справочным данным. В курсовой работе ∆Ре, тр принимается 150 Па.
Для однотрубных систем водяного отопления при верхней разводке ∆Ре, пр определяется по формуле:
∆Ре, пр = g×hпр ×(ρ0 – ρг) + g×h1×(ρ1 – ρг) + g×h2×(ρ2 – ρг),
где hпр – вертикальное расстояние от центра генератора тепла до центра нагревательного прибора первого этажа, м; h1, h2 и т. д. – вертикальное расстояние от центра нагревательных приборов одного этажа до центра приборов следующего этажа, м; ρг , ρ1,ρ 2, ρо – плотности воды, поступающей в систему, смеси воды на соответствующем участке и охлажденной воды, кг/м3. Количество слагаемых в этой формуле соответствует количеству этажей.
Температуру воды на участках стояка однотрубной системы водяного отопления определяют по формуле:
,
где tг – температура горячей воды, подаваемой в систему отопления, °С; ∑Qi – суммарная тепловая нагрузка приборов на стояке, расположенных выше (ранее) рассматриваемого участка по течению воды, Вт; ∆tст – перепад температур теплоносителя на стояке, равный разности (tг–tо),°С; Qст – тепловая нагрузка стояка, Вт.
В качестве расчетного кольца выбрано кольцо, проходящее через стояк № 3. На этом стояке предусмотрено одностороннее присоединение нагревательных приборов. Для определения циркуляционного давления в большом кольце, проходящем через стояк 3, вычисляем температуры воды на характерных промежуточных участках. При этом считается, что остывание воды происходит только в нагревательных приборах, и падение температуры в стояке составляет 25 °С:
t1 = 95 – 1061,4 ∙ 25 / 3559 = 87,5°С;
t2 = 95 – 2023,8 ∙ 25 / 3559 = 80,7°С;
Соответствующие плотности воды:
ρг = 961,92 кг/м3, ρ1 = 966,68 кг/м3,ρ 2 = 971,21 кг/м3, ρо = 977,81 кг/м3.
Положение центра водонагревателя назначено на 0,5 м выше пола подвала, т. е. расстояние от центра водонагревателя до центра прибора 1-го этажа 2,5 м. Давление от остывания воды в приборах:
∆Ре, пр = 9,81 2,5(977,81-961,92) + 9,81 2,8(966,68-961,92) + 9,81 2,8(971,21-961,92) = 775,63 Па.
Естественное циркуляционное давление в расчетном кольце:
∆Рр = ∆Ре = 775,63 + 150 = 925,63 Па.
Среднее значение удельных потерь давления определяется по формуле:
Rср=0,65∙925,63 /46,7=12,88 Па/м.
Определяется Qуч по формуле:
,
где ΣQ1 – сумма тепловых нагрузок нагревательных приборов, к которым подводится или от которых отводится теплоноситель по данному участку; Q2 и Q3 – потери теплоты от остывания воды в магистралях и поток теплоты в помещения от расположенных в них труб; β1 и β2 – коэффициенты условий работы прибора.
Определяется G по формуле:
,
где Qуч – расчетные потоки теплоты на участках, определенные по формуле, Вт.
Все данные сводятся в табл. 1.5.
Тепловая нагрузка этого участка равна теплопотерям всего здания Q1= 20102 Вт, коэффициенты условий работы приборов 1 = 1,04, 2 = 1,02.
В итоге потери напора в большом кольце составляют 9171,8 Па, что не превышает расчетного циркуляционного давления Рр = 10612,1 запас давления составляет.
Таким образом, работоспособность большого кольца системы отопления при назначенных диаметрах в заданных условиях обеспечена.
Таблица 1.5 Гидравлический расчет системы отопления
Таблица 1.6 Описание местных сопротивлений в системе отопления
1.5 Выбор типа и расчет нагревательных приборов на стояке расчетного большого кольца
В системе отопления приняты к установке секционные радиаторы МС-140-98.
Стояк 3.
Прибор 1.
Теплоотдача прибора в помещении 305 равна 1061,4 Вт.
qном=725 Вт/ м2
Температура воды на входе в первый нагревательный прибор определена ранее t1вх=tг=95°С: , Qст = 3559 Вт.
= 95 – 
= 80,1 °С;
По формуле
подсчитывается средняя температура приборов и разница температур прибора и внутреннего воздуха:
t1ср = 0,5 · (95 +80,1) – 22 = 65,6 °С.
Подсчитывается расчётная плотность теплового потока по формуле
.
Вт/м2.
Определяются расчётные площади нагревательных приборов по формуле
м2.
Определяется количество секций в приборах по формуле
.
Прибор 2.
Теплоотдача прибора в помещении 205 равна 962,6 Вт.
qном=725 Вт/ м2
Температура воды на входе во второй нагревательный прибор определена ранее , Qст = 3559 Вт.
= 87,5 – 
= 73,3°С;
По формуле подсчитывается средняя температура приборов и разница температур прибора и внутреннего воздуха:
t2ср = 0,5 · (87,5 + 73,3) – 22 = 58,4°С.
Подсчитывается расчётная плотность теплового потока по формуле.
Вт/м2.
Определяются расчётные площади нагревательных приборов по формуле
м2.
Определяется количество секций в приборах по формуле
Прибор №3
Теплоотдача прибора в помещении 305 равна 1535 Вт.
= 80,8– 
= 58,4 °С;
t2ср = 0,5 · (80,8 + 58,4) – 22 = 47,6°С.
Таблица 1.7 Расчет нагревательных приборов
1.7 Устройства для удаления воздуха
В системах с нижней разводкой воздух концентрируется в нагревательных приборах верхнего этажа. Для его удаления на верхних глухих пробках этих приборов устанавливаются воздушные краны (краны Маевского), позволяющие вручную сбрасывать воздух по мере необходимости.
1.8 Подбор водонагревателя
Водонагреватели устанавливаются в независимых схемах теплоснабжения. В этих схемах водонагреватель играет роль котла. В системах отопления традиционно применяются скоростные водо-водяные горизонтальные секционные кожухотрубные водонагреватели, схема сборки которых приведена на рис. 1.5.
Рис. 1.5. - Схема скоростного пятисекционного водонагревателя: 1 – из системы отопления здания; 2 – в систему отопления здания; 3 – подача теплоносителя из внешней тепловой сети; 4 – возврат отработанного теплоносителя во внешнюю тепловую сеть; 5 – теплообменные трубки.
Промышленность выпускает водонагреватели разных типов, отличающихся в основном поверхностью нагрева. Наружный диаметр корпуса их составляет от 57 до 325 мм, в корпусе одной секции располагается от 4 до 151 трубки, длина секции до 4,4 м. В системах отопления отдельных зданий удобнее использовать компактные пластинчатые водоподогреватели, в которых пластины попарно сварены по контуру, образуя блок (рис. 1.6). Между двумя сваренными пластинами имеется закрытый (сварной) канал для теплофикационной греющей воды. С внешней стороны спаренные пластины омываются нагреваемой водой.
Рис. 1.6. - Принципиальная схема пластинчатого водонагревателя
При подборе таких водонагревателей сначала определяется расход первичного теплоносителя – воды, поступающей из тепловой сети:
Gmc = Qom / (1,16·(Tг – To)),
где Qom - расчетный поток теплоты для отопления здания, Вт; Тг и То – температуры горячей и охлажденной воды в тепловых сетях, °С.
Расчетный поток теплоты для отопления здания составляет 39160 Вт, расход первичного теплоносителя воды, поступающего из тепловой сети:
Gmc = 39160 / (1,16·(150 – 70)) = 422 кг/ч.
По [1, табл. 3.6]по расходу выбран неразборный паяный пластинчатый теплообменник СВ-51, поверхность нагрева одной пластины 0,05 м2, коэффициент теплопередачи 7700 Вт/м2 °С.
Требуемая поверхность нагрева определяется по формуле:
F = 1,16·N·Gmc / K,
F = 1,16·2,8·422/ 7700 = 0,18 м2,
Необходимое количество секций:
n = 0,18 / 0,05 = 3,6 ≈ 4шт.
Габариты теплообменника (ширина 103 мм, длина менее 286 мм, высота 520 мм) позволяют без проблем разместить его в помещении теплового узла.
2. Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции
Нормами для жилых домов рекомендуется канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Из каждой квартиры воздух выводится по двум каналам – из кухни и из туалета, вентиляция ванной комнаты осуществляется через туалет, для чего в перегородке между этими помещениями предусматривается вентиляционное отверстие.
Воздух удаляется из тех помещений, где происходит наибольшее выделение вредностей. Для этого в каждой квартире предусматриваются вытяжные каналы из кухни, ванной комнаты и туалета или совмещенного санузла. Для удаления воздуха из туалета и ванной одной квартиры допускается использовать один канал.
В чердачных зданиях вертикальные каналы объединяются коробами, которые отводят воздух к вытяжной вентиляционной шахте, выводимой выше кровли. Устье шахты располагается на 4–5 м выше верха чердачного перекрытия.
Вытяжка воздуха в представленной системе вентиляции производится из кухонь и санузлов. Вентиляция жилых комнат осуществляется также через вытяжки в этих помещениях. Регулируемые жалюзийные решетки расположены на 0,5 м ниже поверхности потолка.
Из каждого вентилируемого помещения идет собственный вентиляционный канал. Вертикальные каналы объединяются только на чердаке с помощью сборных каналов. Выброс воздуха в атмосферу осуществляется через шахту. Размеры сечения воздуховодов и шахты определяются аэродинамическим расчетом. Во избежание конденсации влаги в каналах на чердаке термическое сопротивление их должно быть не менее 0,5 (м2°С)/Вт.
2.1 Расчет воздухообмена
Нормируемые расходы воздуха: из кухни с электрической плитой – 60 м3/ч; из туалета и ванной комнаты – по 25 м3/ч; из жилой комнаты – 3 м3/ч на 1 м2 площади пола, т. е. 180 м3/ч.
Условие не выполняется: 60 + 25 + 25 180. Вследствие этого расчетный воздухообмен кухни увеличен до 130 м3/ч.
2.2 Аэродинамический расчет системы вентиляции
В вентиляционном блоке В-1 предусматривается 2 канала из кухонь и 2 – из соответствующих санузлов. На чердаке эти 4 вертикальных каналов объединяются горизонтальным шлакогипсовым каналом, в центре которого оборудуется металлическая шахта высотой 4,5 м.
Расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции tн = 5 °С, этой температуре соответствует плотность воздуха н = 1,27 кг/м3. Для кухни при tвн = 15 °С, вн = 1,22 кг/м3, для воздуха, удаляемого из туалета и ванной комнаты, принята температура, соответствующая среднему арифметическому температур этих помещений (25 + 16)/2 = 20,5 °С и 20,5 = 1,20 кг/м3.
Приведен расчет двух ветвей:
1) из туалета (с учетом ванной комнаты) 2-го этажа (участки А–Б–В-Г-Е на схеме). Естественное давление в этой ветви определяется по формуле
еА = 8,5∙9,8 (1,27 – 1,20) = 5,83 Па.
2) Из кухни 3-го этажа (участки Д-Г-Е на схеме). Естественное давление в этой ветви определяется по формуле
еА = 11,3∙9,8 (1,27 – 1,22) = 5,54 Па.
Местные сопротивления в ветви: вход с поворотом через жалюзийную решетку = 2; 2 тройника с поворотом = 0,3 каждый; вытяжная шахта с зонтом = 1,3. Сумма коэффициентов местных сопротивлений = 3,9. Коэффициент шероховатости для вертикального канала в кирпичной стене принят 1,43. Для горизонтального шлакогипсового канала и шахты = 1,18.
Значение коэффициента шероховатости кирпичных каналов принято равным 1,45.
Расчет показал, что потери напора в рассчитываемых ветвей составляют (2,4<3,91 и 3,3<4,12) Па, меньше естественного располагаемого давления, т. е. запроектированная система вентиляции работоспособна.
вн =
кг/м3;Qинф = 0,28 50,46 1,19 1 57 = 958,4 Вт.
Qбыт = 12·Fпола = 12 16,82 = 202 Вт.
Qрасч = 305+958,4-202 = 1061,4 Вт.
Теплопотери лестничной клетки
Qрасч = 804,5+725,5+1298 = 2828 Вт.
1.2.4 Определение суммарных потерь теплоты здания
Аналогично расчёт ведётся и для других помещений. Значения всех угловых комнат невзирая на различную ориентацию могут быть приняты одинаковыми. Теплопотери рядовых комнат первого этажа приближенно могут быть получены вычитанием из теплопотерь угловой комнаты теплопотерь через торцевую стену, а теплопотери комнат среднего этажа вычитанием теплопотерь через перекрытие над подвалом. Теплопотери помещений первого и последнего этажа можно принять приближенно одинаковыми. Лестничная клетка рассматривается как одно помещение высотой, равной высоте всего здания, теплопотери назначаются как сумма теплопотерь помещений такой же площади, расположенных одно над другим на всю высоту здания. Результаты приведены в табл. 1.4.
Рис. 1.4 – План типового этажа.
Таблица 1.3 – Определение теплопотерь помещений.
| Номер помещения | Назначение | Характеристики ограждения | tвн, С | tвн – tнБ, С | n | R0, м2·С / Вт | Добавочные теплопотери | Qогр, Вт | Qинф, Вт | Q быт, Вт | Qрасч, Вт | ||||||||
| Наименование | Ориентация | Размеры, м | F, м2 | на ориентацию | на угловые помещения | ||||||||||||||
| 101 | Жилая комната | НС-1 | З | 6,4,7×2,7 | 17,36 | 22 | 57 | 1 |  | 0,05 | 0,05 | 237,1 | 958,4 | 202 | 1535 | ||||
| НС-2 | С | 3,55×2,7 | 7,75 | 1 | | 0,1 | 0,05 | 110,7 | |||||||||||
| Окно-1 | С | 1,52×1,3 | 1,97 | 1 | 0,39 | 0,1 | 0,05 | 319,5 | |||||||||||
| ПП | – | 5,8×2,86 | 16,6 | 0,7 |  | – | – | 111,3 | |||||||||||
| ∑ | | | | | | | | | | | | 778,6 | | | | ||||
Примечание. НС-1 – наружная стена 1; НС-2 – наружная стена 2; ПП – перекрытие над подвалом; ПЧ – перекрытие чердачное.
Таблица 1.4 - Теплопотери помещений жилого здания, Вт.
| 2-ой этаж | ||||||||
| 201 962,6 | 202 725,5 | 203 725,5 | 204 725,5 | 205 962,6 | ||||
| 206 962,6 | 207 725,5 | ЛК | 208 725,5 | 209 962,6 | ||||
| 1-ый этаж | ||||||||
| 101 1535 | 102 1298 | 103 1298 | 104 1298 | 105 1535 | ||||
| 106 1535 | 107 1298 | ЛК | 108 1298 | 109 1535 | ||||
| Q=20108 | ||||||||
Таким образом общие теплопотери здания составили Qзд = 20108 Вт.
1.3 Выбор и обоснование конструкции системы отопления
В качестве источника теплоснабжения используются тепловые сети с температурой воды 130 / 70 °С. Подключение системы отопления к тепловым сетям осуществлено через теплообменник. В здании принята однотрубная система с нижней разводкой.
Приняты параметры теплоносителя tг = 95 °С, tо = 70 °С
В качестве нагревательных приборов использованы чугунные секционные радиаторы МС-140-98. На ответвлениях стояков от магистралей в качестве запорной арматуры предусмотрены пробковые краны. Для опорожнения стояков в их нижней части предусмотрены тройники с пробковыми кранами, для удаления воздуха из системы на приборах верхнего этажа установлены воздухоотводчики радиаторные с ручным управлением.
Лестничная клетка оборудована самостоятельным стояком с одним нагревательным прибором, присоединенным по проточной схеме.
1.4 Выполнение гидравлического расчета большого кольца системы отопления
В системах с естественной циркуляцией расчетное циркуляционное давление для каждого рассчитываемого кольца ∆Рр, Па определяется по формуле:
∆Рр = ∆Ре,
где ∆Ре – естественное циркуляционное давление в кольце.
∆Ре = ∆Ре, пр + ∆Ре, тр ,
где ∆Ре, пр – давление, возникающее за счет остывания воды в приборах; ∆Ре, тр – давление, возникающее за счет остывания воды в трубах,
∆Ре, тр учитывается только в системах с верхней разводкой и определяется по справочным данным. В курсовой работе ∆Ре, тр принимается 150 Па.
Для однотрубных систем водяного отопления при верхней разводке ∆Ре, пр определяется по формуле:
∆Ре, пр = g×hпр ×(ρ0 – ρг) + g×h1×(ρ1 – ρг) + g×h2×(ρ2 – ρг),
где hпр – вертикальное расстояние от центра генератора тепла до центра нагревательного прибора первого этажа, м; h1, h2 и т. д. – вертикальное расстояние от центра нагревательных приборов одного этажа до центра приборов следующего этажа, м; ρг , ρ1,ρ 2, ρо – плотности воды, поступающей в систему, смеси воды на соответствующем участке и охлажденной воды, кг/м3. Количество слагаемых в этой формуле соответствует количеству этажей.
Температуру воды на участках стояка однотрубной системы водяного отопления определяют по формуле:
,где tг – температура горячей воды, подаваемой в систему отопления, °С; ∑Qi – суммарная тепловая нагрузка приборов на стояке, расположенных выше (ранее) рассматриваемого участка по течению воды, Вт; ∆tст – перепад температур теплоносителя на стояке, равный разности (tг–tо),°С; Qст – тепловая нагрузка стояка, Вт.
В качестве расчетного кольца выбрано кольцо, проходящее через стояк № 3. На этом стояке предусмотрено одностороннее присоединение нагревательных приборов. Для определения циркуляционного давления в большом кольце, проходящем через стояк 3, вычисляем температуры воды на характерных промежуточных участках. При этом считается, что остывание воды происходит только в нагревательных приборах, и падение температуры в стояке составляет 25 °С:
t1 = 95 – 1061,4 ∙ 25 / 3559 = 87,5°С;
t2 = 95 – 2023,8 ∙ 25 / 3559 = 80,7°С;
Соответствующие плотности воды:
ρг = 961,92 кг/м3, ρ1 = 966,68 кг/м3,ρ 2 = 971,21 кг/м3, ρо = 977,81 кг/м3.
Положение центра водонагревателя назначено на 0,5 м выше пола подвала, т. е. расстояние от центра водонагревателя до центра прибора 1-го этажа 2,5 м. Давление от остывания воды в приборах:
∆Ре, пр = 9,81 2,5(977,81-961,92) + 9,81 2,8(966,68-961,92) + 9,81 2,8(971,21-961,92) = 775,63 Па.
Естественное циркуляционное давление в расчетном кольце:
∆Рр = ∆Ре = 775,63 + 150 = 925,63 Па.
Среднее значение удельных потерь давления определяется по формуле:
Rср=0,65∙925,63 /46,7=12,88 Па/м.
Определяется Qуч по формуле:
,где ΣQ1 – сумма тепловых нагрузок нагревательных приборов, к которым подводится или от которых отводится теплоноситель по данному участку; Q2 и Q3 – потери теплоты от остывания воды в магистралях и поток теплоты в помещения от расположенных в них труб; β1 и β2 – коэффициенты условий работы прибора.
Определяется G по формуле:
,где Qуч – расчетные потоки теплоты на участках, определенные по формуле, Вт.
Все данные сводятся в табл. 1.5.
Тепловая нагрузка этого участка равна теплопотерям всего здания Q1= 20102 Вт, коэффициенты условий работы приборов 1 = 1,04, 2 = 1,02.
В итоге потери напора в большом кольце составляют 9171,8 Па, что не превышает расчетного циркуляционного давления Рр = 10612,1 запас давления составляет.
Таким образом, работоспособность большого кольца системы отопления при назначенных диаметрах в заданных условиях обеспечена.Таблица 1.5 Гидравлический расчет системы отопления
| Номер участка | Q1, Вт | Qуч, Вт | G, кг/ч | L, м | d, мм | V, м/с | R, Па/м | RL, Па | ∑ζ | Pv, Па | Z, Па | RL+Z, Па |
| Расчет участков большого кольца | ||||||||||||
| 1-2 | 31204 | 33101,2 | 1141,421 | 9,45 | 50 | 0,15 | 8 | 75,6 | 4 | 12,26 | 49,04 | 124,64 |
| 2-3 | 15602 | 16550,6 | 570,7104 | 5,5 | 40 | 0,145 | 10 | 55 | 1,5 | 12,16 | 18,24 | 73,24 |
| 3-4 | 9215 | 9775,272 | 337,0783 | 1,7 | 32 | 0,135 | 8 | 13,6 | 1 | 11,5 | 11,5 | 25,1 |
| 4-6 | 3559 | 3775,387 | 130,1858 | 5,2 | 25 | 0,08 | 5,5 | 28,6 | 0,5 | 3,14 | 1,57 | 30,17 |
| 6-6´ | 3559 | 3775,387 | 130,1858 | 9,45 | 20 | 0,13 | 17 | 160,65 | 26,8 | 9,8 | 262,64 | 423,29 |
| 6´-4´ | 3559 | 3775,387 | 130,1858 | 5,2 | 20 | 0,13 | 17 | 88,4 | 0,5 | 9,8 | 4,9 | 93,3 |
| 4´-3´ | 9215 | 9775,272 | 337,0783 | 1,7 | 32 | 0,135 | 8 | 13,6 | 1 | 11,5 | 11,5 | 25,1 |
| 3´-2´ | 15602 | 16550,6 | 570,7104 | 7 | 40 | 0,145 | 10 | 70 | 1,5 | 12,16 | 18,24 | 88,24 |
| 2´-1´ | 31204 | 33101,2 | 1141,421 | 1,5 | 50 | 0,15 | 8 | 12 | 4 | 12,26 | 49,04 | 61,04 |
| Итог | | | | | | | | | | | | 883,08 |
| Расчет необщих участков малого кольца | ||||||||||||
| 4-4 | 5656 | 5999,885 | 206,8926 | 9,45 | 25 | 0,15 | 20 | 189 | 21,9 | 16 | 350,4 | 539,4 |
Таблица 1.6 Описание местных сопротивлений в системе отопления
| Номер участка | Диаметр d, мм | Местное сопротивление | Коэффициент местного сопротивления | |
| 1–2 | 25 | Задвижка | 0,5 | 4,0 |
| Тройник на проходе | 1 | |||
| 2 отвода 90° | 2х0,5 | |||
| Тройник на ответвлении | 1,5 | |||
| 2–3 | 20 | Тройник на ответвлении | 1,5 | 1,5 |
| 3–4 | 20 | Тройник на проходе | 1 | 1,0 |
| 4–6 | 20 | Отвод 90° | 0,5 | 0,5 |
| 6-6' | 15 | 2 проходных крана | 24 | 26,8 |
| 2 тройника на проходе | 2х1 | |||
| 3 радиаторных узла с движением воды сверху вниз, d = 20 – 15 – 20 | 2,83 | |||
| 3 радиаторных узла с движением воды сверху вниз, d = 20 – 15 - 20 | 2,83 | |||
| 6'-4' | 20 | Отвод 90° | 0,5 | 0,5 |
| 4'-3' | 20 | Тройник на проходе | 1 | 1,0 |
| 3'-2' | 20 | Тройник на ответвлении | 1,5 | 1,5 |
| 2'-1' | 25 | Тройник на ответвлении | 1,5 | 4 |
| Задвижка | 0,5 | |||
| Тройник на проходе | 1 | |||
| 2 отвода 90° | 2х0,5 |
1.5 Выбор типа и расчет нагревательных приборов на стояке расчетного большого кольца
В системе отопления приняты к установке секционные радиаторы МС-140-98.
Стояк 3.
Прибор 1.
Теплоотдача прибора в помещении 305 равна 1061,4 Вт.
qном=725 Вт/ м2
Температура воды на входе в первый нагревательный прибор определена ранее t1вх=tг=95°С: , Qст = 3559 Вт.
= 95 – = 80,1 °С;По формуле
подсчитывается средняя температура приборов и разница температур прибора и внутреннего воздуха: t1ср = 0,5 · (95 +80,1) – 22 = 65,6 °С.Подсчитывается расчётная плотность теплового потока по формуле
. Вт/м2.Определяются расчётные площади нагревательных приборов по формуле
м2.Определяется количество секций в приборах по формуле
.Прибор 2.
Теплоотдача прибора в помещении 205 равна 962,6 Вт.
qном=725 Вт/ м2
Температура воды на входе во второй нагревательный прибор определена ранее , Qст = 3559 Вт.
= 87,5 – = 73,3°С;По формуле
подсчитывается средняя температура приборов и разница температур прибора и внутреннего воздуха: t2ср = 0,5 · (87,5 + 73,3) – 22 = 58,4°С.Подсчитывается расчётная плотность теплового потока по формуле.
Вт/м2.Определяются расчётные площади нагревательных приборов по формуле
м2.Определяется количество секций в приборах по формуле
Прибор №3
Теплоотдача прибора в помещении 305 равна 1535 Вт.
= 80,8– = 58,4 °С; t2ср = 0,5 · (80,8 + 58,4) – 22 = 47,6°С. Таблица 1.7 Расчет нагревательных приборов
| | Номер помещения – номер прибора | Qпр, Вт | Gст, кг/ч | | Gпр, кг/ч | tвх, С | tвых, С | tср, С | qпр, Вт/м2 | Fр, м2 | N | ||||||||||
| | 105-1 | 1276 | 130,14 | 0,45 | 58,48 | 80,8 | 58,4 | 47,6 | 423,5 | 3,8 | 16 | ||||||||||
| | 205-2 | 1357 | 130,14 | 0,45 | 58,48 | 87,5 | 73,3 | 58,4 | 552,4 | 1,85 | 8 | ||||||||||
| 305-3 | 1061,4 | 130,14 | 0,45 | 58,48 | 95 | 79,8 | 65,6 |  | 1,75 | 8 | |||||||||||
1 2 3
1.7 Устройства для удаления воздуха
В системах с нижней разводкой воздух концентрируется в нагревательных приборах верхнего этажа. Для его удаления на верхних глухих пробках этих приборов устанавливаются воздушные краны (краны Маевского), позволяющие вручную сбрасывать воздух по мере необходимости.
1.8 Подбор водонагревателя
Водонагреватели устанавливаются в независимых схемах теплоснабжения. В этих схемах водонагреватель играет роль котла. В системах отопления традиционно применяются скоростные водо-водяные горизонтальные секционные кожухотрубные водонагреватели, схема сборки которых приведена на рис. 1.5.
Рис. 1.5. - Схема скоростного пятисекционного водонагревателя: 1 – из системы отопления здания; 2 – в систему отопления здания; 3 – подача теплоносителя из внешней тепловой сети; 4 – возврат отработанного теплоносителя во внешнюю тепловую сеть; 5 – теплообменные трубки.
Промышленность выпускает водонагреватели разных типов, отличающихся в основном поверхностью нагрева. Наружный диаметр корпуса их составляет от 57 до 325 мм, в корпусе одной секции располагается от 4 до 151 трубки, длина секции до 4,4 м. В системах отопления отдельных зданий удобнее использовать компактные пластинчатые водоподогреватели, в которых пластины попарно сварены по контуру, образуя блок (рис. 1.6). Между двумя сваренными пластинами имеется закрытый (сварной) канал для теплофикационной греющей воды. С внешней стороны спаренные пластины омываются нагреваемой водой.
Рис. 1.6. - Принципиальная схема пластинчатого водонагревателя
При подборе таких водонагревателей сначала определяется расход первичного теплоносителя – воды, поступающей из тепловой сети:
Gmc = Qom / (1,16·(Tг – To)),
где Qom - расчетный поток теплоты для отопления здания, Вт; Тг и То – температуры горячей и охлажденной воды в тепловых сетях, °С.
Расчетный поток теплоты для отопления здания составляет 39160 Вт, расход первичного теплоносителя воды, поступающего из тепловой сети:
Gmc = 39160 / (1,16·(150 – 70)) = 422 кг/ч.
По [1, табл. 3.6]по расходу выбран неразборный паяный пластинчатый теплообменник СВ-51, поверхность нагрева одной пластины 0,05 м2, коэффициент теплопередачи 7700 Вт/м2 °С.
Требуемая поверхность нагрева определяется по формуле:
F = 1,16·N·Gmc / K,
F = 1,16·2,8·422/ 7700 = 0,18 м2,
Необходимое количество секций:
n = 0,18 / 0,05 = 3,6 ≈ 4шт.
Габариты теплообменника (ширина 103 мм, длина менее 286 мм, высота 520 мм) позволяют без проблем разместить его в помещении теплового узла.
2. Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции
Нормами для жилых домов рекомендуется канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Из каждой квартиры воздух выводится по двум каналам – из кухни и из туалета, вентиляция ванной комнаты осуществляется через туалет, для чего в перегородке между этими помещениями предусматривается вентиляционное отверстие.
Воздух удаляется из тех помещений, где происходит наибольшее выделение вредностей. Для этого в каждой квартире предусматриваются вытяжные каналы из кухни, ванной комнаты и туалета или совмещенного санузла. Для удаления воздуха из туалета и ванной одной квартиры допускается использовать один канал.
В чердачных зданиях вертикальные каналы объединяются коробами, которые отводят воздух к вытяжной вентиляционной шахте, выводимой выше кровли. Устье шахты располагается на 4–5 м выше верха чердачного перекрытия.
Вытяжка воздуха в представленной системе вентиляции производится из кухонь и санузлов. Вентиляция жилых комнат осуществляется также через вытяжки в этих помещениях. Регулируемые жалюзийные решетки расположены на 0,5 м ниже поверхности потолка.
Из каждого вентилируемого помещения идет собственный вентиляционный канал. Вертикальные каналы объединяются только на чердаке с помощью сборных каналов. Выброс воздуха в атмосферу осуществляется через шахту. Размеры сечения воздуховодов и шахты определяются аэродинамическим расчетом. Во избежание конденсации влаги в каналах на чердаке термическое сопротивление их должно быть не менее 0,5 (м2°С)/Вт.
2.1 Расчет воздухообмена
Нормируемые расходы воздуха: из кухни с электрической плитой – 60 м3/ч; из туалета и ванной комнаты – по 25 м3/ч; из жилой комнаты – 3 м3/ч на 1 м2 площади пола, т. е. 180 м3/ч.
Условие не выполняется: 60 + 25 + 25 180. Вследствие этого расчетный воздухообмен кухни увеличен до 130 м3/ч.
2.2 Аэродинамический расчет системы вентиляции
В вентиляционном блоке В-1 предусматривается 2 канала из кухонь и 2 – из соответствующих санузлов. На чердаке эти 4 вертикальных каналов объединяются горизонтальным шлакогипсовым каналом, в центре которого оборудуется металлическая шахта высотой 4,5 м.
Расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции tн = 5 °С, этой температуре соответствует плотность воздуха н = 1,27 кг/м3. Для кухни при tвн = 15 °С, вн = 1,22 кг/м3, для воздуха, удаляемого из туалета и ванной комнаты, принята температура, соответствующая среднему арифметическому температур этих помещений (25 + 16)/2 = 20,5 °С и 20,5 = 1,20 кг/м3.
Приведен расчет двух ветвей:
1) из туалета (с учетом ванной комнаты) 2-го этажа (участки А–Б–В-Г-Е на схеме). Естественное давление в этой ветви определяется по формуле
еА = 8,5∙9,8 (1,27 – 1,20) = 5,83 Па.
2) Из кухни 3-го этажа (участки Д-Г-Е на схеме). Естественное давление в этой ветви определяется по формуле
еА = 11,3∙9,8 (1,27 – 1,22) = 5,54 Па.
Местные сопротивления в ветви: вход с поворотом через жалюзийную решетку = 2; 2 тройника с поворотом = 0,3 каждый; вытяжная шахта с зонтом = 1,3. Сумма коэффициентов местных сопротивлений = 3,9. Коэффициент шероховатости для вертикального канала в кирпичной стене принят 1,43. Для горизонтального шлакогипсового канала и шахты = 1,18.
Значение коэффициента шероховатости кирпичных каналов принято равным 1,45.
Расчет показал, что потери напора в рассчитываемых ветвей составляют (2,4<3,91 и 3,3<4,12) Па, меньше естественного располагаемого давления, т. е. запроектированная система вентиляции работоспособна.