Материалы сайта
Это интересно
Теплогазоснабжение и вентиляция
Министерство общего и профессионального образования РФ Вологодский политехнический институт Кафедра Теплогазоснабжения и вентиляции. Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе Отопление и вентиляция жилых зданий Выполнил студент: Секретарев Е.В. группа СП-31 Проверил преподаватель : Стоумова Н.В. г. Вологда 1998 Введение В курсовой работе по отоплению и вентиляции необходимо разработать проект системы отопления (водяной насосной однотрубной с нижней разводкой) с нагревательными приборами М- 140 и системы вытяжной вентиляции для 2 этажного, жилого здания . Предполагаемый район строительства г. Вологда . Параметры воды в системе отопления 95 -70 0 С . Источником теплоснабжения является индивидуальный котел. 1. Выбор параметров внутреннего и наружного воздуха Выбор параметров внутреннего и наружного воздуха производится в соответствии с [ 3 ] . t хс =-35, 0 С ( температура наиболее холодных суток ) t н5 =-31, 0 С (температура наиболее холодной пятидневки ) t хп = -16 , 0 С ( средняя температура наиболее холодного месяца ) t оп = -4.8 , 0 С ( средняя температура отопительного периода ) nо = 228 , сут (число суток отопительного периода ) V = 6 , [м/с] ( средняя скорость ветра за январь месяц ) Выбор параметров внутреннего микроклимата производится по [ 4 ] и принимается : - для неугловых жилых комнат t вн = + 20 (C,[pic]для t н5 = -31 0 С - для угловых комнат температура увеличивается на 2(C - для кухонь t вн = + 18 (C 2. Теплотехнический расчет наружных ограждений Определение требуемых сопротивлений теплопередаче для наружных ограждающих конструкций производится по формуле [pic][pic], по [3] (2.1) где n : для стен = 1; пола = 0.6; потолка = 0.9 (tн ( нормативный перепад температур между температурой внутренней поверхности наружного ограждения и температурой внутреннего воздуха в центре помещения для наружных стен (tн = 4 (С для пола 1-го этажа (tн = 2 (С для перекрытий верхнего этажа (tн = 3 (С (вн ( коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности наружного ограждения внутреннему воздуху (вн = 8.7 [pic] [pic]= 0.53 [pic] ( для окон и балконных дверей [pic]= 1.18 [pic] ( для наружных дверей [pic]= 1.97 [pic] ( для наружных стен [pic]= 2.96 [pic] ( для перекрытия над верхним этажом [pic]=2.6 9[pic] ( для пола первого этажа Выбор конструкций наружных ограждений производится из условия [pic] > [pic], по ( 5 ] Определение требуемых сопротивлений теплопередаче для наружных ограждающих конструкций из условий теплосбережения. [pic] =ГСОП =(tв-tоп)*zоп ГСОП=5654 0сут. R0тр=1,9[pic] 2.1 Определение теплопотерь подвала В курсовой работе рассчитаны теплопотери подвала здания. Результаты расчета приведены в таблице 1(2). Расчет тепловых потерь подвала ведут по зонам. Зона - план подземной части по периметру здания разделенный на участки шириной два метра. В площадь первой зоны наружные углы включаются два раза. Расчет ведется по формулам: 1) Основные теплопотери помещения подвала Qзоны =1/ Rзоны * Fзоны (tвн - tнар ) [Вт] , где Rзоны - Сопротивление теплопередачи зон подвала. Fзоны – Площадь зоны подвала. tвн ( температура воздуха в рассматриваемом помещении tнар ( температура наружного воздуха наиболее холодных суток Пример расчета Qгараж=1/2,1*(3,7*2+2*2*2+4,2*2+3,2*4)*49+1/4,3*(8*2)*49+1/8,6*(6,2*1,7)*49= =1078,72 (Вт) 2.2 Определение теплопотерь помещения В курсовой работе рассчитаны теплопотери помещений индивидуального жилого дома. Результаты расчета приведены в таблице 1(2). Расчет ведется по формулам: 1) Основные теплопотери здания Qосн = [pic] [Вт] , где k = 1/R ( коэффициент теплопередачи рассматриваемого ограждения F ( площадь ограждения, определенная по правилам обмера tвн ( температура воздуха в рассматриваемом помещении ( (коэффициент добавки на ориентацию здания n ( коэффициент учитывающий вид ограждающих конструкций 2) Теплопотери на инфильтрацию наружного воздуха Qu = Gв ( cвозд ( ( tвн ( tн ( , где Gв=3*Fпом*(воз [кг/ч] (воз=353/Твоз+273 3) Бытовые выделения Qбыт =21 ( F 4) Расчетные теплопотери Qр =( Qосн + Qu )( Qтв , Вт Пример расчета Qосн = 0.51*16.15*(22+33)*(1+0,05)*1=475,6 [Вт] - для Н С Qосн= 0.51*11.14*(22+33)*(1+0,1)*1=342,72 [Вт] -для НС Qосн = 0.51*2.74*(22+33)*(1+0)*1=76,85 [Вт] -для НС Qосн = 1.89*3.45*55*(1+0,05)*1=376,55 [Вт] -для ТО Qосн = 1.89*0.9*55*(1+0,1)*1=102,91 [Вт] -для ТО Qосн = 1.89*0,9*55*(1+0)*1=93,55 [Вт] -для ТО Gв=3*24.0*1.19=85.68 [кг/ч] (воз=(353/22+273)/3.6=0.269 [кг/м3] Qu = 0,279*85,68*(22+33)=1315,5,36 [Вт] Qтв = 21 * 24,0 = 504,0 [Вт] Qр= (1469,18+1315,5)-504,0=3288,72 [Вт] Определение удельной тепловой характеристики здания Q0=[pic] , [pic]=[pic][pic] Q0=[pic] , [pic]=[pic][pic] Удельная отапливаемая характеристика на одно отапливаемое помещение. Q0f[pic] Расчетная мощность системы отопления. Qсо=К1*К2*К3*Qзд , Вт К1=1 ; К2=1,02 ; К3=1,03 Qсо=1.02*1.03*25931.8=27243.94 , Вт 3. Гидравлический расчет системы отопления Гидравлический расчет системы отопления предусматривает определение диаметров трубопроводов, определение потерь давления на различных участках системы отопления, а также увязка циркулирующих колец системы. В КП проектируем водяную , местную , насосную , однотрубную , горизонтальную систему водяного отопления с кольцевым движением воды , проточно -регулируемая с нагревательными приборами – чугунные секционные радиаторы. Разводка труб системы отопления выполняется под полом помещения. Результаты расчета приведены в таблице 3. Расчет ведется по формулам: 1) Расход воды по стояку : [pic] [ кг/ч ] , где c = k(cв = 1.163 tr ( температура воды в подающей магистрали to ( температура воды в отводящей магистрали 2) Определяем длины участков с точностью до 0.1 м. При расчете длин по этажам учитываются подводки ( вертикальные – 1.2 м , горизонтальные – 0.5м) 3) Задаемся стандартным диаметром трубопровода системы отопления , учитывая что (10,15,20,25,32,40,50. А рекомендуемая скорость движения воды составляет 0.5 м/c. Из уровнения постоянства расхода определяем площадь поперечного сечения трубопровода при ( =0.3 м/c , ( =1000 кг/м3. Из уровнения находим диаметр. G=3600* (*(*f , [кг/ч] ; f=(d2/4 , [м2] Затем уточняем действительную площадь поперечного сечения и скорость. 4)Характеристика сопротивления участка [pic], где A - динамическое давление по таб. 52 стр. 99 [ 6 ] (( - коэффициент местного сопротивления по таб. 53 стр. 102 [ 6 ] [pic]- по таб. 52 стр 99 [ 6 ] 5) Потери давления на участке. P = S ( G2 [ Па ] , где S ( сопротивление G ( расход воды на данном участке 6) После определения суммарных потерь давления через 2 этаж , подбираем циркуляционный насос. Pнас=1.1*(Рсо [Па] Gнас=1.05 Gсо [т/ч] 6) Определяем процент невязки на участках [pic] Допустимый процент невязки составляет до ( 10 % . Если невязка больше +10 % , то на участке устанавливается шайба. 7) Определяем диаметр шайбы на участках. [pic] , где dш ( диаметр шайбы G2-5 ( расход воды на участке Диаметр шайбы вычисляется с точностью до десятой доли. Минимальный диаметр шайбы 3 мм. Пример расчета участка 1-2 G1-2=27244/1.163*(95-70)=937.02 кг/ч f=937.02/3600*1000*0.3=0.00086 м2 [pic]=31 мм Принимаем (32 F=3.14*322/4=0.0008 м2 (= G/(*f*3600=937.02/1000*3600*0.0008=0.32 м/с [pic]=1 1/м , [pic]L=1*2.0=2.0 S=0.39*10-4*(2.0+8.5)=4.1*10-4 Па/(кг/ч)2 P=937.022*4.1*10-4=304.3 Па [pic]=3.8% Исходя из того, что ( < 10%, то шайба на участке 2-5 не нужна. Выбор насоса Pнас=1.1*11.4=12.54 кПа Gнас=1.05*937.02=983.87 Кг/Ч=0.984 т/ч Подбераем насос марки GRUNDFOS UPS 25-40 Gнас =1.2 т/ч , Pнас=13 кПа 4. Расчет поверхности нагревательных приборов. Результаты расчета приведены в таблице 4. Расчет производится по формулам: 1) Определяем температуру входа воды в нагревательный прибор по формуле [pic], где Q - суммарная тепловая нагрузка тех приборов, которые установлены до расчетного нагруженного прибора по ходу движения воды. tr- температура воды на выходе из котла 950С ( - коэффициенты затекания воды в прибор. При устройстве трех ходовых кранов ( = 1 Gвет - расход воды по данной ветви cв - коэффициент = 1.163 2) Определяем реальный перепад температур (tср = (tвх +tвых)/2- tвн [ оC ] , где tвн - температура внутри помещения 3) Тепловой поток нагревательного прибора gпр=gном*[pic] [Вт/м2] Показатели степени n и ( зависят от вида радиаторов , от схемы движения воды в приборе и от расхода воды в радиаторе. Gвет=115-900 [кг/ч] , n=0.15 , (=0 Принимаем радиатор МС-140 ; fс=0.244 [м2] , gном=185 [Вт] 4) Определяем теплоотдачу открыто проложенных трубопроводов Qтр=gгор * lгор+gвер * lвер , где gгор , gвер-по табл.II.22 стр.264 [6]; lвер , lгор-длины трубопроводов 5) Уточняем тепловую нагрузку на радиатор Q’тр=Qпр-Qтр [Вт] 6) Определяем требуемую поверхность нагревательных приборов по формуле: [pic][ м2 ] 7) Определение коэффициента (3 [pic] 8) Расчет количества секций. [pic] [ шт ] , где Fрас ( требуемая площадь поверхности нагревательного прибора. fсекц=0.244[м2] - стр 47 [6] ?4’1 9) Установочное количество секций. Установочное количество секций округлять в меньшую сторону можно только в том случае если дробная часть соответствует не более 0.1 м2. Минимальное число секций = 3 шт. Максимальное число секций = 15 шт. Пример расчета tвх =95, о С [pic], о С (tср = (95 +91.96)/2- 22=71.48 ,о С gпр =758*[pic]=776.45 [Вт/м2] Qтр=75 *1.2 + 95 * 0.5 = 137.5 [Вт] Qтр`= 1641 – 137.5 = 1503.69 [Вт] Fрасч = 1791.2 / 770 = 1.98 [м2] [pic] nрасч = [pic] [шт.] ; nуст = 9 секций. Выбор котла Выбираем котел марки RK 1 G115 Мощность 22….28 [кВт] Длина -708 [мм] Bысота –933 [мм] Ширина –600 [мм] 5. Аэродинамический расчет системы вентиляции Результаты расчета системы вентиляции приведены в таблице 5, расчетная схема в приложении 5. Расчет ведем по формулам: 1) Определяем количество удаляемого воздуха для оборудования располагающегося в здании. Из гаража и котельной по формуле : Lвент=3*V [м3/ч] , где V- объем помещения Из кухни (с 4х конфорочной газовой плитой) : Lвент=90 [м3/ч] Из санузла и ванной : Lвент=25 [м3/ч] 2) Определяем располагаемое давление Pрасп =g* h * ( (н - (вн ) [ Па ] , где h - высота канала. (н – плотность воздуха при t=+5 , о С (н=353/273+5=1.27 [кг/м3] (вн =353/273+tвн [кг/м3] 3)По уравнению постоянства расхода подбираем площадь поперечного сечения F , размеры канала А(В. L=3600*F*( [Па] Задаемся скоростью движения воздуха в канале (=1 [м/с] 4) Определяем потери давление воздуха на трение. Pтр = R * h * (ш [ Па ] , где h - высота шахты (ш - поправка на материал воздуховодов стр.208 таб.III.5 [6] 5) Определяем потери давление воздуха местного сопротивления. Рмс= (( *(вн *(2 /2 [ Па ] (( - коэффициент местных сопротивлений. ((=2.5 6) Определяем суммарные потери давление воздуха в канале. Ркан=Ртр+Рмс( Ррас Пример расчета Lвент=3*90.16=270.48 [м3/ч] (вн =353/273+20=1.2 [кг/м3] Ррас=9.81*8.82(1.269-1.221)=4.14 [ Па ] F=81/3600*1=0.02 [ м2 ] Принимаем канал размером 140(140 [мм] (=81/3600*0.02=1.12 [м/с] Ртр=0.21*1.51*8.82=2.26 [ Па ] Рмс=3.8*(1.2*1.122)/2=3.62 [ Па ] Ркан=3.62+6.31= Следовательно для вентиляции гаража принимаем три канала сечением 140х140 мм. Ркан=10.0[ Па ] < 12.42 [ Па ] Заключение В результате выбора параметров внутреннего и наружного воздуха произведен выбор конструкции ограждения рассчитаны теплопотери помещений. Расчет системы отопления включает в себя: гидравлический расчет нагревательных приборов с целью определения количества секций нагревательных приборов в помещении. Выбран индивидуальный котел и циркуляционный насос с соответствующими характеристиками. Расчет схемы вентиляции: подобрана конструкция размеры шахт и найдено требуемое давление СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 1. СНиП 2.01.01-82 « Строительная климатология и геофизика » 2. СНиП 2.04.05-91* « Отопление вентиляция и кондиционирование » 3. СНиП II-3-79* « Строительная теплотехника » , издание 1995 г. 4. СНиП 2.08.01-85* « Жилые здания » 5. Тихомиров К.В., Сергиенко Э. С. «Теплотехника, теплоснабжение, вентиляция » , Москва : Стройиздат. 1974 г. – 283 стр. 6. Щекин Р.В. и др. « Расчет систем центрального отопления » , Москва : « Высшая школа » 1975 г. - 216 стр. Содержание 1. Выбор параметров внутреннего и наружного воздуха 2. Теплотехнический расчет наружных ограждений 2.1 Определение теплопотерь подвала 2.2 Определение теплопотерь здания 3. Гидравлический расчет системы отопления 4. Расчет поверхности нагревательных приборов 5. Аэродинамический расчет системы вентиляции.