Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теплогазоснабжение и вентиляция. Сборник задач. Учебное пособие
.pdf
31
Таблица 2.2
Результаты расчета
Характеристика
ограждения
Тол-
щина δ,
м
Коэффициент
теплопровод-
ности ,
Вт/(м·˚С)
Толщина
огражде-
ния, м
Термиче-
ское
сопро-
тивление
норм
ф
R
,
(м2˚С)/Вт
Коэффициент
теплопередачи
k, Вт/(м2˚С)
Наружная стена
облицовочный
кирпич
0,12
0,74
0,62
3,36
0,30
пенобетон
0,40
0,37
утеплитель
(пенополистирол)
0,10
0,051
Чердачное перекрытие
маты
минераловатные
0,20
0,046
0,44
4,68
0,21
железобетонная
плита
0,22
2,04
цементно-песчаный
раствор
0,02
0,93
Перекрытие над подвалом
деревянные доски
0,05
0,18
0,49
4,61
0,22
железобетонная
плита
0,22
2,04
цементно-песчаный
раствор
0,02
0,93
утеплитель
(пенополистирол)
0,20
0,051
Окна, наружные двери
ПВХ-профиль
– – –
0,66
1,52
В расчете принимаем: k
ок. расч
= k
н.д.расч
= k
ок
– k
н.с
= 1,52 – 0,30 = 1,22.
Задача 2. Определить тепловые потери через наружные
ограждения здания.
По полученным данным задачи 1 определить тепловые потери помещений. Для всех вариантов принимаем следующие
размеры: окно – 1,2×1,5 м, наружная дверь – 2,2×0,9 м.
32
Решение: Выполняя расчеты, заполняем табл. 2.3. Предварительно нумеруем помещения, начиная с левого верхнего угла
и двигаясь по часовой стрелке (рис. 2.2).
Рис. 2.2. План этажа
Расчет начинаем с помещения 101.
В гр. 1 записываем номер и назначение помещения.
В гр. 2 заносим температуру воздуха в помещении (если
жилое помещение является угловым, то добавляем 2 °С).
В гр. 3 перечисляем наружные ограждения, находящиеся
в данном помещении, и их ориентацию (гр. 4).
В гр. 5, 6 заносим размеры ограждения, принимаемые в соответствии с рис. 1.1. Так, например, для наружной стены, ориентированной на северо-запад:
– гр. 5 равна: 16,0 (размер стены с плана) + 2 · 0,62 (тол-
щина стены из табл. 2.2) = 17,24 м;
33
– гр. 6 равна: расчетная высота наружной стены: h
н.с
= δ
ч.п
(толщина чердачного перекрытия из табл. 2.2) + h (высота этажа
по плану) + δпл (толщина пола из табл. 2.2) = 0,44 + 3,2 + 0,49 =
= 4,13 м.
Гр. 7 = гр. 5 × гр. 6.
В гр. 8 записываем значение коэффициента теплопередачи
наружных ограждений из табл. 2.2.
В гр. 9 вносим значение, определяемое по формуле
( )
вн
t t n.−
Температуру наружного воздуха tн принимаем по
прил. 3, коэффициент n – по прил. 8.
В гр. 10 записываем основные теплопотери, определяемые
следующим образом:
гр. 7 × гр. 8 × гр. 9.
В гр. 11 вписываем добавки на ориентацию (рис. 1.2), прочие добавки (на наружную дверь) – в гр. 12. Добавка на наружную дверь равна β = 0,34h
н.с
= 0,34 · 4,13 = 1,4.
Гр. 13 определяется суммой:
1 + гр. 11 + гр. 12.
Значение гр. 14 определяется по формуле (7):
гр. 10 × гр. 13.
Гр. 15 определяем по формуле (8):
инф(101)
0,28 (3 84) 1,197 1 (22 16) 5237 Вт.Q = + =
Гр. 16 определяем по формуле (12):
быт(101)
17 84 1428 Вт.Q = =
Гр. 17 определяем по формуле (6):
гр. 14 + гр. 15 – гр. 16;
тп(101)
4339 5237 1428 8147 Вт.Q = + − =
Проводим дальше расчет для всех помещений.
Таблица 2.3
Тепловые потери помещений
Поме-
щение
t
в
,
°С
Характеристика ограждений
k,
2
Вт
мС
(t
в
– t
н
)n,
°С
Q
о
,
Вт
Добавки β
1+Σβ
Q
огр
,
Вт
Q
инф
,
Вт
Q
быт
,
Вт
Q
тп
,
Вт
наим.
ори-
ент.
a, м
b, м
А, м
2
на
ориент.
проч.
1
2
3 4 5 6 7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
101
комната
22
нс
сз
17,24
4,13
17,24
0,30
48
1025
0,1
–
1,10
1128
–
–
–
нс
юз
9,24
4,13
9,24
0,30
48
550
0
–
1,00
550
–
–
–
нс
св
4,62
4,13
4,62
0,30
48
275
0,1
–
1,10
302
–
–
–
нс
юв
5,62
4,13
5,62
0,30
48
334
0,05
–
1,05
351
–
–
–
ок
юз
1,20
1,50
1,80
1,22
48
105
0
–
1,00
105
–
–
–
ок
юв
1,20
1,50
1,80
1,22
48
105
0,05
–
1,05
111
–
–
–
2ок
сз
1,20
1,50
3,60
1,22
48
211
0,1
–
1,10
232
–
–
–
чп
–
–
–
84,0
0,21
43
762
–
–
1,00
762
–
–
–
пл
–
–
–
84,0
0,22
43
798
–
–
1,00
798
–
–
–
Сумма:
4339
5237
1428
8147
102
санузел
21
нс
св
4,62
4,13
19,08
0,30
47
269
0,1
–
1,10
296
–
–
–
нс
юв
4,62
4,13
19,08
0,30
47
269
0,05
–
1,05
282
–
–
–
чп
–
4,00
4,00
16,00
0,21
42
142
–
–
1,00
142
–
–
–
пл
–
4,00
4,00
16,00
0,22
42
149
–
–
1,00
149
–
–
–
Сумма:
869
1026
272
1623
103
кухня
19
нс
юв
7,00
4,13
28,91
0,30
45
390
0,05
–
1,05
410
–
–
–
ок
юв
1,20
1,50
1,80
1,22
45
99
0,05
–
1,05
104
–
–
–
нд
юв
2,20
0,90
1,98
1,22
45
109
0,05
1,46
2,51
266
–
–
–
чп
–
7,00
4,00
28,00
0,21
41
238
–
–
1,0
238
–
–
–
пл
–
7,00
4,00
28,00
0,22
41
249
–
–
1,0
249
–
–
–
Сумма:
1268
1678
476
2469
Q
тп
=
12240
34
35
Задача 3. Выполнить гидравлический расчет системы
отопления по полученным данным задачи 2.
Решение: Выбираем место установки отопительных приборов под оконными проемами и в углах наружных стен и наносим на план здания (рис. 2.3).
Рис. 2.3. План этажа с отопительными приборами
Принимаем к проектированию однотрубную систему отопления с нижней разводкой и тупиковым движением теплоносителя в магистрали. Вычерчиваем расчетную схему ветвей системы отопления (рис. 2.4) и проставляем на ней величину теплового потока каждого отопительного прибора (табл. 2.3). Тепловые
потери помещения равны тепловому потоку прибора. Если
в комнате несколько отопительных приборов, то тепловые потери делятся на количество радиаторов.
36
Рис. 2.4. Схема системы отопления
Суммируем тепловую нагрузку каждой ветви и выбираем
ветвь с наибольшей нагрузкой. Для этой ветви будем проводить
гидравлический расчет:
Q1 = 3 · 1358 + 2 · 1235 = 6544 Вт;
Q2 = 3 · 1358 + 2 · 812 = 5698 Вт.
Разбиваем ветвь с нагрузкой Q1 на участки в соответствии
со схемой на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Схема системы отопления для гидравлического расчета
37
На каждом участке указываем тепловую нагрузку (над чертой) и длину участка (под чертой). По п. 1.3 проводим гидравлический расчет. Расход на участках определяем по формуле (13):
1
6544 1,02 1,04 3,6
242 кг/ч.
(95 0,4 70)4,19
G
==
−−
Тепловой поток на участке 2 соответствует суммарной
нагрузке ветви с учетом коэффициента затекания α = 0,33:
Q2 = Q1α = 6544 (1 – 0,33) = 4384 Вт.
Расход теплоносителя на участке 2 составляет:
2
4384 1,02 1,04 3,6
162 кг/ч.
(95 0,4 70)4,19
G
==
−−
Результаты расчета заносим в табл. 2.4.
Таблица 2.4
Ведомость гидравлического расчета
Участок
Q,
Вт
G,
кг/ч
l, м
dу,
мм
υ,
м/с
R,
Па/м
Rl,
Па
Σξ
Z,
Па
Rl + Z,
Па
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
1
6544
242
1,5
20
0,181
32
48
3,5
58,92
107
2
4384
162
1,0
20
0,124
16
16
4,0
29,64
45,64
3
6544
242
3,5
20
0,181
32
112
0,0
0,00
112
4
4384
162
1,0
20
0,124
16
16
4,0
29,64
45,64
5
6544
242
4,0
20
0,181
32
128
0,0
0,00
128
6
4384
162
1,0
20
0,124
16
16
4,0
29,64
45,64
7
6544
242
1,0
20
0,181
32
32
1,5
25,24
57,24
8
4384
162
1,0
20
0,124
16
22
4,0
29,64
51,64
9
6544
242
5,0
20
0,181
32
160
0,0
0,00
160
10
4384
162
1,0
20
0,124
16
22
4,0
29,64
51,64
11
6544
242
20,0
20
0,181
32
640
8,0
133,80
773,8
Σ(Rl +Z) =
1578
38
По расходу (гр. 3) определяем диаметр (гр. 5), скорость
(гр. 6) и удельные потери давления (гр. 7) на каждом участке по
методике, указанной в табл. 2.5. Начиная с ячейки R = 70 Па/м,
идем горизонтально вправо до столбца с расходом, близким
к G1 = 242 кг/ч, затем двигаясь вертикально вверх, находим бо-
лее точный расход теплоносителя. Выписываем полученный
диаметр, скорость и фактические потери давления в таблицу.
Таким образом повторяем для каждого участка.
Таблица 2.5
Ведомость гидравлического расчета
Потери
давления
на трение
на 1 м, R,
Па
Количество проходящей воды, кг/ч (верхняя строка),
и скорость движения теплоносителя, м/с (нижняя строка)
по стальным водогазопроводным трубам условным проходом, мм
15
20
25
32
40
50
32,0
108
0,146
239
0,181
466
0,215
975
0,260
1400
0,286
2745
0,339
34,0
112
0,151
246
0,187
481
0,222
1006
0,269
1446
0,295
2833
0,350
36,0
115
0,156
254
0,192
496
0,229
1037
0,277
1490
0,304
2919
0,360
38,0
119
0,161
262
0,198
510
0,236
1067
0,285
1532
0,313
3003
0,371
40,0
122
0,165
269
0,204
524
0,242
1096
0,293
1574
0,321
3084
0,381
45,0
130
0,176
286
0,216
557
0,257
1164
0,311
1672
0,341
3274
0,404
50,0
137
0,186
302
0,229
589
0,272
1230
0,329
1767
0,360
3459
0,427
55,0
144
0,196
317
0,241
619
0,286
1293
0,346
1856
0,376
3634
0,449
60,0
151
0,205
333
0,232
648
0,300
1353
0,362
1942
0,396
3802
0,469
65,0
157
0,214
347
0,263
675
0,312
1411
0,377
2025
0,413
3963
0,489
70,0
164
0,223
361
0,274
702
0,325
1467
0,392
2105
0,430
4118
0,508
39
Потери давления по длине Rl (гр. 8) определяем произведением потерь давления R (гр. 7) и длиной l (гр. 4).
Затем определяем местные сопротивления на каждом
участке и записываем в табл. 2.6. Определяем значения коэффициентов местных сопротивлений ξ (прил. 10), заносим в гр. 5
и суммируем на каждом участке. Конечное значение ξ переносим в табл. 2.4 (гр. 9).
Таблица 2.6
Местные сопротивления
№
участка
dу, мм
Наименование
КМС
Количество
ξ
Σξ
Σξ
участка
1
2 3 4
5 6 7
1
20
Шаровой кран
1,0
2,0
2,0
3,5
Отвод
1,0
1,5
1,5
2
20
Тройник на проход
1,0
1,0
1,0
4,0
Тройник на слияние
1,0
3,0
3,0 3 20 – 0,0
0,0
0,0
0,0
4
20
Тройник на проход
1,0
1,0
1,0
4,0
Тройник на слияние
1,0
3,0
3,0
5
20 – 0,0
0,0
0,0
0,0
6
20
Тройник на проход
1,0
1,0
1,0
4,0
Тройник на слияние
1,0
3,0
3,0 7 20
Отвод
1,0
1,5
1,5
1,5
8
20
Тройник на проход
1,0
1,0
1,0
4,0
Тройник на слияние
1,0
3,0
3,0 9 20 – 0,0
0,0
0,0
0,0
10
20
Тройник на проход
1,0
1,0
1,0
4,0
Тройник на слияние
1,0
3,0
3,0
11
20
Шаровой кран
1,0
2,0
2,0
8,0
Отвод
4,0
1,5
6,0
По полученным значениям коэффициентов местных со-
противлений и скорости теплоносителя определяем по прил. 11
потери давления в местных сопротивлениях (гр. 10). Затем суммируя столбец 11, определяем полные потери давления в циркуляционном кольце.
40
Задача 4. Расчет площади отопительных приборов в одно-
трубных системах отопления.
Решение: Определим необходимую площадь отопительно-
го прибора в соответствии с п. 1.4.
Рассчитываем общее количество воды, циркулирующей по
стояку, по формуле (15):
( )
ст
6544 1,02 1,04 3,6
242,6 кг/ч.
4,19 95 0,4 70
G
==
−−
Определяется температура воды на входе в каждый отопительный прибор по ходу движения теплоносителя с учетом Δt
п.м
по формуле (15):
– для первого прибора:
вх1
95 0,4 94,6 Сt = − =
;
– для второго прибора:
вх2
1235 1,02 1,04 3,6
95 0,4 89,96 С
4,19 242,6
t
= − − =
;
– для третьего прибора:
( )
вх3
1235 1235 1396 1,02 1,04 3,6
95 0,4 85,31 С
4,19 242,6
t
+ +
= − − =
и т. д. для остальных радиаторов (до t
вх4
).
Рассчитывается расход воды, проходящей через каждый
отопительный прибор, по формуле (19):
пр
242,6 0,33 80,1 кг/ч.G = =
Определяется средняя температура воды в каждом ото-
пительном приборе по ходу движения теплоносителя по формуле (20):
– для первого прибора:
ср1
0,5 1235 1,02 1,04 3,6
94,6 87,57 С;
4,19 80,1
t
= − =
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]