
- •Содержание
- •Исходные данные для проектирования
- •2.Теплотехническая часть
- •2.1. Наружная стена (нс)
- •2.2. Наружные и входные двери (ндв)
- •2.3. Чердачное перекрытие-потолок (пт)
- •2.4. Перекрытие над неотапливаемым подвалом (пл)
- •2.5. Окна и балконные двери (ок)
- •Результаты теплотехнических расчетов
- •2.6. Определение потерь теплоты помещениями
- •2.7. Определение удельной отопительной характеристики здания
- •3. Отопление
- •3.1. Проектирование системы отопления
- •3.2. Гидравлический расчет системы отопления.
- •3.3. Определение поверхности нагревательных приборов
- •3.4. Подбор элеватора
- •3.5. Определение годовых расходов теплоты на отопление
- •4. Список литературы
3. Отопление
3.1. Проектирование системы отопления
Расчетные параметры теплоносителя для однотрубных систем 105-70ºС.
На листе ватмана представлены планы 1-ого,2-ого этажей, чердака и подвала с размещением в них трубопровода, а также разрез проектируемого здания и аксонометрия инженерных сетей.
3.2. Гидравлический расчет системы отопления.
Гидравлический расчет системы отопления заключается в определении диаметров трубопроводов, при которых используется располагаемое давление в расчетном циркуляционном кольце и обеспечивается подача к каждому нагревательному прибору расчетного количества воды.
В данной работе производится гидравлический расчет наиболее неблагоприятного циркуляционного кольца системы, которым считается в однотрубной системе – кольцо от элеватора, через весь стояк, наиболее удаленный от теплового центра.
Выявив расчетное большое циркуляционное кольцо, определяем располагаемое давление. Величина располагаемого давления, Па, для систем с механическим побуждением определяется из выражения
ΔPР=ΔPм+0,5ΔPгр
где ΔPм – давление, создаваемое элеватором, величину принимаем 60 Па на один погонный метр кольца:
ΔPм = 60*119,18 = 7150,8 Па
ΔPгр – гравитационное давление, вызываемое охлаждением воды в нагревательных приборах, Па.
В однотрубных системах:
ΔPгр=hприв*(ρ0-ρг)*g ;
где hприв – приведенное расстояние, м, между центрами охлаждения расчетного стояка и нагревания, определяемое по формуле:
hприв =
= (630*0,97+420*0,97+560*4,07+420*4,07)/2030 = 2,47 м.
ρ0, ρг – плотность охлажденной и горячей воды, кг/м3
ΔPгр = 2,47(977,71-954,25)*9,81 = 568,5 Па;
ΔPР=ΔPм+0,5ΔPгр = 7150,8 + 0,5*568,5 = 7435,05 Па;
Определяем необходимый расход теплоносителя на участке, кг/ч:
Gуч = 3,6*Qуч/(С*(tг-tо))
где С – удельная теплоемкость воды; С=4,19 кДж/(кг·ºС);
tг ,t0 – расчетные температуры воды в начале и конце стояка,
Определение среднего значения удельного сопротивления на трение в кольце, Па/м,
Rср= (1 - α)0,9* ΔPР/ Ʃli= (1 – 0,25)*0,9*7435,05/119,18 = 42,11 Па/м
где α – доля потерь давления, приходящаяся на местные сопротивления для однотрубных α=0,25;
Σli - сумма длин участков расчетного циркуляционного кольца, м.
Потери давления на трение по длине участка и в местных сопротивлениях определяем по формулам: Z=Pд *Σξ и находим полные потери давления на каждом участке (Rl+Z). Расчет диаметров участков расчетного циркуляционного кольца приведен в таблице 2.
Проверка правильности произведенного гидравлического расчета большого циркуляционного кольца:
7%≤ (0.9* ΔPР–Ʃ(Rl+Z)) / (0.9* ΔPР)*100 ≤12% ;
(0.9* ΔPР–Ʃ(Rl+Z)) / (0.9* ΔPР)*100 =
(0,9*7435,05-6191,4)/ (0,9*7435,05) *100% = 7,47%
7%≤ 7,47% ≤12%
Условие выполнилось
3.3. Определение поверхности нагревательных приборов
Необходимо определить поверхность нагрева и количество секций в каждом из приборов, присоединенных к первому и последнему стоякам расчетного циркуляционного кольца.
В качестве нагревательных приборов принять чугунные радиаторы типа МС 140-98 (площадь одной секции fс=0,24 м2, номинальный тепловой поток qном=725 Вт/м2).
Тепловая нагрузка рассчитываемого прибора Qпр, Вт, определяется с точностью 10 Вт путем распределения теплопотерь помещения на установленные в нем радиаторы. Требуемая площадь радиатора, м2, определяется из выражения
Fпр= Qпр/q пр,
где qпр – расчетная плотность теплового потока в конкретных условиях эксплуатации прибора, Вт/м2
q пр= q ном(Δtср/70)m*( Gпр /360)p
где m – показатель, принимаемый при движении воды в радиаторе «сверху-вниз», равным 1,3;
P – показатель, принимаемый при расходе теплоносителя через прибор Gпр до 60 кг/ч и схеме движения «сверху-вниз», равным 0,02
Δtср – средний температурный напор (tср.пр.-tint), ºС,
где tср.пр.- средняя температура воды в приборе, ºС;
tint – температура внутреннего воздуха в рассматриваемом помещении, ºС.
Средняя температура воды в рассчитываемом приборе tср.пр. с учетом остывания воды в магистральных трубопроводах до расчетного стояка, принимаемого для проектируемых в работе зданий, равным 2 ºС.
Для однотрубной системы отопления:
tср.пр i= tг
-2 –
где:
- суммарная тепловая нагрузка радиаторов,
присоединенных к рассматриваемому
стояку по ходу движения воды до
рассчитываемого этажеузла, Вт;
β1 –коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых приборов за счет округления сверх расчетной величины для радиатора МС140; β1 =1,05
β2 –коэффициент учитывающий дополнительные теплопотери вследствие размещения приборов у наружных ограждений; для радиаторов β2 =1,02
Gсm – количество воды, поступающее в однотрубный стояк, кг/ч, определяемое по выражению:
Gcm =
Gcm =(3,6*2030*1,05*1,02)/[4,19*(105-2-70)]=56,6 кг/ч
t 1пр1-2 =105-2-(3,6*560*1,05*1,02)/(56,6*4,19) = 93,9 ºС
t 2пр1-2 =105-2-(3,6*420*1,05*1,02)/(56,6*4,19) = 96,17 ºС
t ср 1-2 =(93,9+96,17)/2 = 95,035 ºС
t ср пр1 =(103+93,9)/2 = 98,45 ºС
t ср пр2 =(103+96,17)/2 = 99,585 ºС
t ср пр3 =(95,035+70)/2 = 82,52 ºС
t ср пр4 =(95,035+70)/2 = 82,52 ºС
Δtср=tср. пр. - tint , ºС
Находим количество воды, кг/ч, затекающей приборы. Для однотрубных стояков:
Gпр =G cm * α =56,6*0,5= 28,3 кг/ч
Расчетная плотность теплового потока:
q пр1= 725*[(98,45-20)/70]1,3*(28,3/360)0,02=799,08 Вт/м2
q пр2= 725*[(99,585-20)/70]1,3*(28,3/360)0,02=814,14 Вт/м2
q пр3= 725*[(82,52-20)/70]1,3*(28,3/360)0,02=594,9 Вт/м2
q пр4= 725*[(82,52-20)/70]1,3*(28,3/360)0,02=594,9 Вт/м2
Тогда требуемая площадь радиатора:
Fпр1= Qпр/q пр= 560/799,08 = 0,70 м2
Fпр2= Qпр/q пр= 420/814,14= 0,52 м2
Fпр3= Qпр/q пр= 630/594,9 = 1,06 м2
Fпр4= Qпр/q пр= 420/594,9 = 0,71 м2
Определяем число секций в нагревательном приборе, шт, из выражения:
n= (Fпр * β4 )/(fc* β3)
где β4 - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора: у стены без ниши под подоконной доской β4 =1,05
β3 – коэффициент, учитывающий число секций в радиаторе:
β3=0,97+0,06/ Fпр
β3.1=0,97+0,06/ 0,70=1,06
β3.2=0,97+0,06/ 0,52=1,09
β3.3=0,97+0,06/ 1,06=1,03
β3.4=0,97+0,06/ 0,71=1,05
тогда число секций в радиаторе:
n1= Fпр1* β4/(fс*β3.1)= 0,7*1,05/(0,24*1,06) =2,89 = 3;
n2= Fпр2* β4/(fс*β3.2) = 0,52*1,05/(0,24*1,09) =2,09 =2 ;
n3= Fпр1* β4/(fс*β3.3)= 1,06*1,05/(0,24*1,03) =4,5 =5;
n4= Fпр2* β4/(fс*β3.4) = 0,71*1,05/(0,24*1,05) =2,96 = 3;