Файл: Учебное пособие соответствует рабочей программе дисциплины Теплогазоснабжение и вентиляция.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 230
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1.2. Определение термических сопротивлений ограждающих конструкций
1.3. Определение теплопотерь помещений
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ
2.1. Выбор системы отопления и параметров теплоносителя
2.2. Конструирование системы водяного отопления здания
2.3. Гидравлический расчет системы отопления
3. РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И ОБОРУДОВАНИЯ
3.1. Выбор типа отопительных приборов и их расчета
3.2. Подбор циркуляционных насосов
3.6. Устройства для удаления воздуха
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ЗДАНИЯ
.(3.6) qпр
При применении чугунных радиаторов определяют расчетное количество секций, шт., по формуле
р Fр 4 , (3.7)
N
f3
где 4–коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении; 3–коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе;f – площадь поверхности нагрева одной секции, м2.
Коэффициенты приведены в прил. 10, а площади f – в прил. 11.
При расчете стальных радиаторов или конвекторов по расчетной площади Fр назначается модель прибора (см. прил. 9) для рассчитываемого помещения.
При использовании импортных алюминиевых радиаторов из-за отсутствия определяемых опытным путем коэффициентов для расчета по принятой в России методике допустимо пользоваться методикой производителя. Так, производитель радиаторов Calidor SUPER приводит расчетную тепловую отдачу одной секции с габаритными размерами 577×97×80 мм при стандартных условиях работы (расход теплоносителя при использовании прибора – 0,1 л/с; разница между средней температурой теплоносителя в приборе и температурой воздуха в помещении составляет 70 °С; подача теплоносителя в прибор осуществляется сверху вниз): qc = 199 Вт; поправочный коэффициент кт на разницу температур назначается по табл. 3.1. Несовпадение других условий работы со стандартными условиями не учитывается.
Таблица 3.1
Расчетное количество секций в этом случае определяется по формуле
Q пр (3.8) N .
qkс Т
Пример 3.1. Расчёт отопительных приборов
Исходные данные: здание и система отопления приняты с теми же характеристиками, что и в примере 2.1. В системе отопления приняты к установке секционные радиаторы МС-140-108.
Решение. В рассматриваемом примере представлен расчёт первого по ходу воды нагревательного прибора в угловом помещении 101 на стояке 1. Суммарная теплоотдача двух приборов в помещении 101 равна теплопотерям комнаты, равным 1890 Вт (см. пример 1.1). Так как эти приборы находятся в неравных условиях (один – первый, а другой – последний по ходу воды на стояке), то теплоотдача первого прибора принимается больше – 1090 Вт, второго (шестого по ходу воды) – 800 Вт.
Итак, выполнен расчет для первого прибора. Расход в стояке определен по табл. 2.1 и равен 135 кг/час. Коэффициент затекания воды в прибор определенный по прил. 9, для диаметра 15 мм и скорости 0,2 м/с составляет 0,45. Расход теплоносителя в приборе определяется по формуле (3.3):
Gпр = 0,45 · 135 = 60,75 кг/ч.
Температура воды на входе в первый нагревательный прибор соответствует tг , tвых1 = 105 °С. Температуры воды на входе в остальные приборы стояка соответствуют температурам на участках большого кольца ti, которые определены в примере 2.1 по формуле (2.7).
Температура на выходе из 1-го прибора, определенная по формуле (3.5), составит: tвых1 = 105 – = 89,5 °С.
По формуле (3.4) определяется средняя температура воды в 1-м приборе, разница его температур и внутреннего воздуха составляет:
tср1 = 0,5 (105 + 89,5) – 20 = 77,2 °С.
Подсчитывается расчётная плотность теплового потока по формуле (3.1). Выписываются нужные значения для соответствующего типа отопительного прибора (прил. 9). В этом примере это секционные радиаторы МС-140-108:
пр1 77,21 0 ,3 60,750,02 1,039 854,3 Вт/м2.
q 758 70 360
Расчётная площадь отопительных приборов определяется по формуле (3.6). Коэффициенты условий работы прибора принимаются по прил. 6:
Fр1 1090 1,04 1,02 1,35 м2.
854,3
Количество секций в отопительных приборе определяется по формуле (3.7). Коэффициент принимается по прил. 10; площадь f – по прил. 11; коэффициент 3 предварительно принимается равным единице:
N1 1 ,35 1, 05 5,8 6шт.
0,244 1
Приведенные выше подробные расчеты в пояснительной записке можно не приводить. Достаточно показать результаты в табличной форме
(табл. 3.2)
Таблица 3.2 Таблица расчета чугунных радиаторов
Дополнительно представлены результаты расчета того же отопительного прибора в случае применения алюминиевых радиаторов Calidor SUPER (табл. 3.3), где использована методика расчета производителя приборов.
Таблица 3.3 Таблица расчета алюминиевых радиаторов
Циркуляционные насосы предусматриваются при теплоснабжении от котельных или местных водонагревателей и устанавливаются в помещении котельной или теплового пункта. Насосы подбираются по двум параметрам – это подача (объемный расход воды в м3/час) и напор в м. В гидравлическом расчете системы отопления используется массовый расход, кг/ч. При пересчете нужно учитывать, что 1 м3/час соответствует 1000 кг/час. Напор 1 м соответствует давлению 10 кПа.
Необходимая подача насоса соответствует расходу теплоносителя на отопление обслуживаемого здания или группы зданий. В расчетнографической работе можно принять, что котельная или тепловой пункт (ТП) обслуживает одно рассчитываемое здание, а подача насоса соответствует расходу воды на первом участке, идущем от теплового узла в систему отопления.
Необходимый напор насоса должен соответствовать давлению Рнас и должен быть принят согласно рекомендациям, изложенным в подразд. 2.3.
Многие фирмы выпускают компактные циркуляционные насосы, устанавливаемые без фундаментов непосредственно на циркуляционном трубопроводе. Характеристики насосов марки UPS, выпускаемых компанией
«Grundfos», приведены на рис. 3.5.
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 2,0 Q, л/с
Рис. 3.5. Сводный график полей Q–H циркуляционных насосов типа UPS
При размещении насосов в подвале здания (в рамках теплового узла) их устанавливают под лестничной клеткой (во избежание шума) и присоединяют к трубопроводам через гибкие вставки.
В системе должно быть два насоса (рабочий и резервный), вокруг насосов устраивается обводная линия для поддержания циркуляции за счет естественного давления при авариях насоса. Пример 3.2. Подбор циркуляционного насоса
Исходные данные: здание и система отопления приняты с теми же характеристиками, что и в примере 2.1. Предусмотрена принудительная циркуляция, создаваемая работой циркуляционного насоса, назначено
Рнас = 10 кПа. Требуется подобрать марку циркуляционного насоса.
Решение. Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе в соответствии с табл. 2.1 составляет 1037 кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 1,04 м
При применении чугунных радиаторов определяют расчетное количество секций, шт., по формуле
р Fр 4 , (3.7)
N
f3
где 4–коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении; 3–коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе;f – площадь поверхности нагрева одной секции, м2.
Коэффициенты приведены в прил. 10, а площади f – в прил. 11.
При расчете стальных радиаторов или конвекторов по расчетной площади Fр назначается модель прибора (см. прил. 9) для рассчитываемого помещения.
При использовании импортных алюминиевых радиаторов из-за отсутствия определяемых опытным путем коэффициентов для расчета по принятой в России методике допустимо пользоваться методикой производителя. Так, производитель радиаторов Calidor SUPER приводит расчетную тепловую отдачу одной секции с габаритными размерами 577×97×80 мм при стандартных условиях работы (расход теплоносителя при использовании прибора – 0,1 л/с; разница между средней температурой теплоносителя в приборе и температурой воздуха в помещении составляет 70 °С; подача теплоносителя в прибор осуществляется сверху вниз): qc = 199 Вт; поправочный коэффициент кт на разницу температур назначается по табл. 3.1. Несовпадение других условий работы со стандартными условиями не учитывается.
Таблица 3.1
Таблица поправочных коэффициентов кт
tср | кт | tср | кт | tср | кт | tср | кт |
40 | 0,48 | 49 | 0,63 | 58 | 0,78 | 67 | 0,94 |
41 | 0,50 | 50 | 0,65 | 59 | 0,80 | 68 | 0,96 |
42 | 0,51 | 51 | 0,66 | 60 | 0,82 | 69 | 0,98 |
43 | 0,53 | 52 | 0,68 | 61 | 0,84 | 70 | 1,00 |
44 | 0,55 | 53 | 0,70 | 62 | 0,85 | 71 | 1,02 |
45 | 0,56 | 54 | 0,71 | 63 | 0,87 | 72 | 1,04 |
46 | 0,58 | 55 | 0,73 | 64 | 0,89 | 73 | 1,06 |
47 | 0,60 | 56 | 0,75 | 65 | 0,91 | 74 | 1,07 |
48 | 0,61 | 57 | 0,77 | 66 | 0,93 | 75 и более | 1,09 |
Расчетное количество секций в этом случае определяется по формуле
Q пр (3.8) N .
qkс Т
Пример 3.1. Расчёт отопительных приборов
Исходные данные: здание и система отопления приняты с теми же характеристиками, что и в примере 2.1. В системе отопления приняты к установке секционные радиаторы МС-140-108.
Решение. В рассматриваемом примере представлен расчёт первого по ходу воды нагревательного прибора в угловом помещении 101 на стояке 1. Суммарная теплоотдача двух приборов в помещении 101 равна теплопотерям комнаты, равным 1890 Вт (см. пример 1.1). Так как эти приборы находятся в неравных условиях (один – первый, а другой – последний по ходу воды на стояке), то теплоотдача первого прибора принимается больше – 1090 Вт, второго (шестого по ходу воды) – 800 Вт.
Итак, выполнен расчет для первого прибора. Расход в стояке определен по табл. 2.1 и равен 135 кг/час. Коэффициент затекания воды в прибор определенный по прил. 9, для диаметра 15 мм и скорости 0,2 м/с составляет 0,45. Расход теплоносителя в приборе определяется по формуле (3.3):
Gпр = 0,45 · 135 = 60,75 кг/ч.
Температура воды на входе в первый нагревательный прибор соответствует tг , tвых1 = 105 °С. Температуры воды на входе в остальные приборы стояка соответствуют температурам на участках большого кольца ti, которые определены в примере 2.1 по формуле (2.7).
Температура на выходе из 1-го прибора, определенная по формуле (3.5), составит: tвых1 = 105 – = 89,5 °С.
По формуле (3.4) определяется средняя температура воды в 1-м приборе, разница его температур и внутреннего воздуха составляет:
tср1 = 0,5 (105 + 89,5) – 20 = 77,2 °С.
Подсчитывается расчётная плотность теплового потока по формуле (3.1). Выписываются нужные значения для соответствующего типа отопительного прибора (прил. 9). В этом примере это секционные радиаторы МС-140-108:
пр1 77,21 0 ,3 60,750,02 1,039 854,3 Вт/м2.
q 758 70 360
Расчётная площадь отопительных приборов определяется по формуле (3.6). Коэффициенты условий работы прибора принимаются по прил. 6:
Fр1 1090 1,04 1,02 1,35 м2.
854,3
Количество секций в отопительных приборе определяется по формуле (3.7). Коэффициент принимается по прил. 10; площадь f – по прил. 11; коэффициент 3 предварительно принимается равным единице:
N1 1 ,35 1, 05 5,8 6шт.
0,244 1
Приведенные выше подробные расчеты в пояснительной записке можно не приводить. Достаточно показать результаты в табличной форме
(табл. 3.2)
Таблица 3.2 Таблица расчета чугунных радиаторов
Номер помещения – номер прибора | Qпр, Вт | Gст, кг/ч | | Gпр, кг/ч | tвх, С | tвых, С | tср, С | qпр, Вт/м2 | Fр, м2 | N |
101–1 | 1090 | 135 | 0,45 | 60,75 | 105 | 89,5 | 77,2 | 854,3 | 1,35 | 6 |
Дополнительно представлены результаты расчета того же отопительного прибора в случае применения алюминиевых радиаторов Calidor SUPER (табл. 3.3), где использована методика расчета производителя приборов.
Таблица 3.3 Таблица расчета алюминиевых радиаторов
Номер помещения – номер прибора | Qпр, Вт | tвх, С | tвых, С | tср, С | Кт | N |
101–1 | 1090 | 105 | 89,5 | 77,2 | 1,09 | 5 |
3.2. Подбор циркуляционных насосов
Циркуляционные насосы предусматриваются при теплоснабжении от котельных или местных водонагревателей и устанавливаются в помещении котельной или теплового пункта. Насосы подбираются по двум параметрам – это подача (объемный расход воды в м3/час) и напор в м. В гидравлическом расчете системы отопления используется массовый расход, кг/ч. При пересчете нужно учитывать, что 1 м3/час соответствует 1000 кг/час. Напор 1 м соответствует давлению 10 кПа.
Необходимая подача насоса соответствует расходу теплоносителя на отопление обслуживаемого здания или группы зданий. В расчетнографической работе можно принять, что котельная или тепловой пункт (ТП) обслуживает одно рассчитываемое здание, а подача насоса соответствует расходу воды на первом участке, идущем от теплового узла в систему отопления.
Необходимый напор насоса должен соответствовать давлению Рнас и должен быть принят согласно рекомендациям, изложенным в подразд. 2.3.
Многие фирмы выпускают компактные циркуляционные насосы, устанавливаемые без фундаментов непосредственно на циркуляционном трубопроводе. Характеристики насосов марки UPS, выпускаемых компанией
«Grundfos», приведены на рис. 3.5.
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 2,0 Q, л/с
Рис. 3.5. Сводный график полей Q–H циркуляционных насосов типа UPS
При размещении насосов в подвале здания (в рамках теплового узла) их устанавливают под лестничной клеткой (во избежание шума) и присоединяют к трубопроводам через гибкие вставки.
В системе должно быть два насоса (рабочий и резервный), вокруг насосов устраивается обводная линия для поддержания циркуляции за счет естественного давления при авариях насоса. Пример 3.2. Подбор циркуляционного насоса
Исходные данные: здание и система отопления приняты с теми же характеристиками, что и в примере 2.1. Предусмотрена принудительная циркуляция, создаваемая работой циркуляционного насоса, назначено
Рнас = 10 кПа. Требуется подобрать марку циркуляционного насоса.
Решение. Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе в соответствии с табл. 2.1 составляет 1037 кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 1,04 м