4. Гидравлический расчет.

Гидравлический расчет ведем методом характеристик сопротивления.

Перед началом гидравлического расчета вычерчивается подробная аксонометрическая схема всей системы отопления здания и определяются суммарные тепловые нагрузки всех стояков системы.

1. Определяются необходимые расходы теплоносителя в каждом стояке систе-мы:

, кг/ч;

кг/ч; кг/ч;

кг/ч; кг/ч.

2. Задается диаметр стояка d_ст1 = 20 мм

3. Определяется суммарная характеристика сопротивления всего стояка:

S₁ = 56,9 ∙ 10^-4 Па/(кг/ч)²; S₂ = 84,8 ∙ 10^-4 Па/(кг/ч)²;

S₃ = 15,3 ∙ 10^-4 Па/(кг/ч)²; S₄ = 16,2 ∙ 10^-4 Па/(кг/ч)²;

S_ст1 = S₁ + 4S₂ + 2S₃ + S₄ = 0,044 Па/(кг/ч)².

4. Определяется потеря давления:

= 0,044 ∙ 295² = 3829,1 Па.

5. Задается диаметр магистрального участка d_1-2=25 мм.

а) ;

А = 1,25 ∙ 10^-4; 14; l = 4,5∙ 2 = 9 м; ∑ζ = 1,5 + 1 + 1,5 ∙ 2 = 5,5

2 тройника: на деление потока (на Т₁) ζ = 1,5;

на слияние потока (на Т₂) ζ = 1;

2 пробковых крана ζ = 1,5.

Па/(кг/ч)²;

б) = 0,016 ∙ 295² = 1392,4 Па.

6. Задается диаметр магистрального участка d_2-3 = 32 мм.

а) ;

А = 0,4 ∙ 10^-4; 10; l = 7,.5 ∙ 2 = 15 м; ∑ζ = 1,5 + 1 + 1,5 ∙ 2 = 5,5

2 тройника: на деление потока (на Т₁) ζ = 1,5;

на слияние потока (на Т₂) ζ = 1;

2 пробковых крана ζ = 1,5.

Па/(кг/ч)²;

б) = 0,016 ∙ (295 + 246,26)² = 4687,4 Па

7. Задается диаметр магистрального участка d_3-уу = 40 мм.

а) ;

А = 0,235 ∙ 10^-4; 8; l = 1,5 ∙ 2 = 3 м; ∑ζ = 1,5 + 1 + 1,5 ∙ 2 = 5,5

2 тройника: на деление потока (на Т₁) ζ = 1,5;

на слияние потока (на Т₂) ζ = 1;

2 пробковых крана ζ = 1,5.

Па/(кг/ч)²;

б) =0,0007*(246,26+295)²=205,07 Па.

8. Потери давления во всей системе отопления здания:

= 3829,1 + 1392,4 + 4687,4 + 205,07 = 10113,97Па.

6. Подбор водоструйного элеватора.

Водоструйный элеватор предназначен для смешивания высокотемпературной воды (Т = 130˚С ) с охлажденной от системы отопления (t = 70˚С) и подачи смеси в систему отопления с температурой t = 95˚С.

Диаметр горловины d, рассчитывается по формуле:

d =17 мм,

принимаем водоструйный элеватор 2 d = 20 мм;

Вычислим коэффициент смешения теплоносителя, U:

U = (T - t )/(t - t ) = (130 – 95)/(95 – 70) =1,4;

Рассчитаем диаметр сопла d:

d = = 4,57 мм,

принимаем диаметр сопла d = 5 мм.

7. Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции.

Цель расчета: определить размеры жалюзийных решеток и воздушных каналов для прохождения по ним требуемого количества воздуха.

Для аэродинамического расчета необходимо знать расчетное гравитационное давление ΔΡ, Па, которое определяют при температуре наружного воздуха 5 °С по формуле:

, Па, где:

h – вертикальное расстояние от места удаления воздуха соответствующего этажа до устья вытяжной шахты, м;

ρ_н и ρ_в – плотности наружного и внутреннего воздуха, , кг/м³.

Последовательность расчета:

1. Рассчитываем требуемую площадь сечения канала f_TP , м²:

, где:

V^/ – рекомендуемая скорость (для вертикальных каналов V^/ = 0,8 м/с, для сбор-ного короба V^/ = 1м/с , для вытяжной шахты V^/ = 1,5 м/с);

2. По значению f_TР подбирают стандартное сечение канала F, м², размерами a x b, мм;

3. Для каналов прямоугольной формы вычисляют эквивалентный диаметр по формуле:

;

4. Определяем скорость движения воздуха в канале V, м/с, по формуле:

5. В зависимости от скорости движения воздуха в канале V, м/с, и эквивалент-ного диаметра d_э, мм, определяем удельные потери давления на трение R, Па/м, ско-рости движения воздуха V, м/с, и материала из которого изготовлен канал, определить коэффициент шероховатости β.

6. Определяем динамическое давление Р_дин, Па, по формуле:

, где:

ρ – плотность воздуха, транспортируемого по каналу, кг/м³.

7. Определяем коэффициенты местных сопротивлений ξ и рассчитываем поте-рю давления в местных сопротивлениях Z = P_дин∑ξ, Па.

Аналогично рассчитываем все участки по которым транспортируется воздух от жалюзийной решетки до выброса в атмосферу.

8. Рассчитываем требуемую площадь живого сечения жалюзийной решетки

F_ж.р.тр, м², по формуле:

, где:

V^/_ж.р. – требуемая скорость воздуха, проходящего через живое сечение жалю-зийной решетки , м/с, которая определяется по формуле:

, где:

ΔΡ_ж.р. – потери давления для жалюзийной решетки, Па, которые определяются по формуле:

, где:

– сумма потерь давления в каналах, по которым транспортируется воздух, удаляемый через решетку, Па;

ξ –коэффициент сопротивления жалюзийной решетки,

ρ – плотность воздуха, кг/м3.

9. Подбираем стандартную жалюзийную решетку размерами a x b, мм, пло-щадью живого сечения f_ж.р.^Ф, м².

Рассчитываем потери давления на жалюзийной решетке Z_Ж.Р., Па:

.

Скорость движения воздуха V, м/с, рассчитаем по формуле:

10. Определяем невязку для рассчитываемых каналов:

, если условие невязки не выполняется, делается перерасчет для отдельных участков или выбирается другая жалюзийная решетка.

Результаты расчетов сводим в таблицу 8.

Таблица 7

№ участ-ка	L, м3/ч	l, м	a x b, мм2	dэ, мм	F, м2	V, м/с	R, Па/м	β	βRl, Па	Рдин, Па	∑ ξ	Z, Па		(βRl)+Z, Па
Ж.р.	60	–	100 х 100	–	0,0087	1,6	–	–	–	1,54	1,2	1,85		1,85
1	60	9,4	150 х 150	150	0,0225	0,62	0,05	1,23	0,81	0,23	2,4	0,55		1,36
2	110	0,5	150 х 150	150	0,023	1,23	0,19	1,19	0,11	0,92	1,3	1,2		1,31
3	170	0, 5	200 х 150	170	0,03	1,39	0,083	1,19	0,12	1,17	0,7	0,7		0,82
4	220	0,5	200 х 200	200	0,04	1,39	0,085	1,19	0,16	1,17	0,4	0,47		0,63
5	270	4,5	200 х 250	222	0,05	1,39	0,12	1	0,14	1,17	1,7	1,98		2,12
													8,2

Библиографический список:

1. СНиП 2.04.05.86. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М.:

ЦИТП Госстроя СССР, 1987.64с.

2. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. М.:ГНЦИН,1995.29с.

3. СНиП 2.01.01.82. Строительная климатология и геофизика. М.:Стройиздат, 1991.480с.

4. Сканави А.Н. Отопление: Учебник для ВУЗов. М.:Стройиздат, 1991.735с.

5. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учебник для ВУЗов. М.: Стройиздат, 1991.480с.

Федеральное агентство образования Российской Федерации

Красноярская Государственная Архитектурно-

Строительная Академия

Кафедра: ТГВ

Пояснительная записка к курсовому проекту

«Отопление и вентиляция жилого дома»

Выполнил: ст.гр.ИЭ07-22

Принял: Оленев Б.И

Красноярск 2009 г.