Курсовая работа Отопление и вентиляция жилого дома в г. Бресте по курсу Теплоснабжение
 Скачать 1.2 Mb.
|
|
2.4. Определение удельной тепловой характеристики здания. Подсчитанные теплопотери здания в целом оценивают по величине удельной тепловой характеристики здания qзд. По этой величине устанавливают «холодное» или «теплое» здание и как это здание будет вести себя в процессе эксплуатации. Удельную тепловую характеристику здания qзд, Вт/(м2°С) определим по формуле:  , где (2.4)Fот – отапливаемая площадь здания (сумма площадей пола этажей здания), м2; Fст, Fок, Fпок., F1пол, F2пол – площадь наружных ограждающих конструкций отапливаемых помещений здания, соответственно стен, заполнений световых проёмов, покрытия (чердачного перекрытия), пола первого этажа, пола над проездами, м2; Rт.ст, R т.ок, Rт.пок., R т.1пол, R т.2пол - сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций отапливаемых помещений здания, соответственно стен, заполнений световых проёмов, покрытия (чердачного перекрытия), пола первого этажа, пола над проездами, (м2 °С)/Вт; n1, n2 – коэффициенты, учитывающие положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, соответственно, покрытия (чердачного перекрытия), пола первого этажа принимаемые по таблице.   Вт/(м2°С)Полученное значение сравниваем с рекомендуемой величиной удельной тепловой характеристики по таблице В.1[2] для многоэтажных зданий 3-5 этажей с наружными стенами из мелкоштучных материалов. 2.5. Выбор системы отопления и её конструирование. Для проектируемого здания по заданию принимаем двухтрубную вертикальную с нижней разводкой. В жилом доме установлен индивидуальный газовый котел Buderus Logano G234 X 50 кВт - аппарат отопительный газовый одноконтурный. Теплоноситель в системе отопления здания вода с параметрами – Тг=950С, То=70°С. Учет расхода теплоты каждой квартирой осуществляется путём установки на каждом отопительном приборе индикаторов расхода теплоты. В качестве отопительных приборов проектом приняты чугунные радиаторы 2К-60П-500. Отопительные приборы устанавливаются, как правило, под окнами, возможна также установка у наружных стен. В лестничной клетке отопительные приборы устанавливают только в нижней ее части – у входных дверей тамбура. В качестве отопительного прибора лестничной клетки проектом также принят радиатор. Так как в данном курсовом проекте здание трёхэтажное, отключающая арматура на стояках не установлена, за исключением лестничных клеток, где она должна быть предусмотрена независимо от этажности здания. На подводках к приборам применены трехходовые краны КРТП (с поворотной заслонкой), обладающие пониженным гидравлическим сопроти-влением, что обеспечивает затекание в нагревательные приборы достаточного количества воды для их хорошего прогрева.  При прокладке трубопроводов через строительные конструкции для обеспечения свободного перемещения при расширении их заключают в футляры (гильзы), диаметры которых принимаем на 20мм больше диаметра труб. Кольцевые зазоры заполняют упругим несгораемым теплоизоляционным материалом.Стояки системы отопления прокладывают открыто. Требуемый расчетный тепловой поток отопительных приборов для обеспечения расчетной температуры помещения принимается равным расчетным теплопотерям помещения, в котором расположены данные отопительные приборы. Так как отопительные приборы устанавливаются не во всех помещениях (ванны, санузлы, коридоры), то теплопотери этих помещений относим к ближайшим отапливаемым помещениям и уже на эту общую сумму  теплопотерь рассчитываем радиаторы системы отопления.2.6 Гидравлический расчёт трубопроводов Целью гидравлического расчета является подбор сечений трубопроводов, достаточных для пропуска заданного количества теплоносителя. Гидравлический расчет трубопроводов производится для одного циркуляционного кольца системы. Неблагоприятным циркуляционным кольцом следует считать при естественной циркуляции – кольцо, у которого в зависимости от расчетного циркуляционного давления ориентировочное значение удельной потери давления на трение  , Па/м, будет наименьшим (самый длинный участок трубопровода и минимальная разность высоты по отношению к отопительному котлу). Задача гидравлического расчета трубопроводов системы отопления - выбор таких сечений трубопроводов для наиболее протяженного и нагруженного циркуляционного кольца или ветви системы, по которым при располагаемом перепаде давлений в системе обеспечивается пропуск заданных расходов теплоносителя. После выбора неблагоприятного циркуляционного кольца оно разбивается на расчетные участки, которые нумеруются, начиная от водонагревателя по расчетному кольцу. Расчетный участок – участок, где остаются постоянными тепловая нагрузка и диаметр. Участок начинается у одного разветвления и кончается у другого разветвления.Для систем с искусственной циркуляцией величина располагаемого давления определяется по формуле Δр  =Δр +Б∙(Δр .+Δр ) (2.5)где Δр - искусственное давление, создаваемое насосом, Па (2,0кПа); Δр - давление, возникающее за счёт охлаждения воды в отопительных приборах, Па; Δр - давление, вызываемое охлаждением воды в теплопроводах, Па Δр=300Па;Б - коэффициент, определяющий долю максимального естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчётных условиях; для двухтрубных систем 0,4. Величина естественного давления, возникающего в рассматриваемом кольце от остывания воды в отопительных приборах, определяется по формуле: -для двухтрубной системы с нижней разводкой Δр = h ∙g∙(ρ -ρ ), (2.6)где g - ускорение силы тяжести , м/с2 g =9,81 м/c2;h - вертикальное расстояние от середины водонагревателя до середины рассматриваемого отопительного прибора; ρ ,ρ - плотности, соответственно обратной и горячей воды, кг/м3 .Плотность воды в зависимости от её температуры определяется по формуле ρ = 1000,3 - 0,06∙t - 0,0036∙t2, (2.7) где t – температура воды, ºС , t =70 ºС, t =95 ºС. ρ = 1000,3 -0,06∙70 -0,0036∙702 =978,5 кг/м3 ,ρ = 1000,3 -0,06∙95 -0,0036∙952 = 962,11 кг/мЗная плотности, соответственно обратной и горячей воды, кг/м3 , определяем величину естественного давления Δр Δр =9,5∙7,5∙(978,5-962,11)=1167,8 ПаОпределяем величину располагаемого давления Δр =2000 +0,4∙(1167,8 +300) = 2587,12 ПаОпределяем ориентировочное значение удельной потери давления на трение при движении теплоносителя по трубам по формуле:  , где:k-доля потерь давления на трение, принимаемая для систем с естественной циркуляцией 0,65  l-сумма длин участков расчетного кольца =20,67 ПаПо этому значению по таблице принимаем диаметры участков d, мм, и по значению расходов определяем действительные скорости движения воды v, м/с, и удельные потери давления на трение R, Па/м. Эти данные заносим в таблицу. Расход воды на участке определяем по формуле: Gуч=  , где: Qуч- тепловая нагрузка участка; Эти значения заносим в таблицу Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяется по формуле:  , где:  - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке - плотность при 95 0C; v- скорость движения водыΣξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:  Таблица 2.6 – Местные сопротивления
 Таблица 2.6.1. Гидравлический расчет
  Потери давления в кольце оказались в пределах 90% располагаемого давления, следовательно, гидравлический расчет произведен верно. 2.7 Расчет нагревательных приборов.Нагревательные приборы являются основным элементом системы отопления. Они устанавливаются непосредственно в помещении и должны удовлетворять теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим требованиям. Теплотехнические требования сводятся к тому, чтобы нагревательные приборы хорошо передавали тепло от теплоносителя отапливаемым помещениям, то есть коэффициент теплопередачи их был как можно выше, но в тоже время их поверхность не должна нагреваться выше 90 оС, так как при этой температуре может быть сухая возгонка оседающей на приборе органической пыли. В данной работе были приняты отопительные приборы 2К-60П-500, нужная теплопередача отопительного прибора в помещении определяется по формуле: Q  =Q -0,9 ∙Q , (2.5)где Q - теплопотери помещения, Вт (таблица 2.1);Q -теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок, к которым присоединён прибор, Вт, определяется по формуле: Q =q ∙l+ q∙l , (2.6)где q ,q - теплоотдача 1м вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м, принимаемые равными q=90Вт/м; q=110Вт/м;l , l - длина вертикальных и горизонтальных трубопроводов, проложенных в помещении, м.Количество секций отопительного прибора определяется по формуле N=  (2.21)где Q - теплопередача отопительного прибора, Вт;β4- поправочный коэф.=1; β3- поправочный коэффициент, учитывающий число секций в радиаторе принимаемый при числе секций до 15шт β3 =1;q - расчетная плотность теплового потока, определяемая по формуле q = q ∙( )1,3 , (2.22)где q - номинальная плотность теплового секции, принимаемая для чугунного радиатора 2К-60П-500 равной q=125 Вт ;Δt  - температурный напор, ºС, определяемый по формулеΔt =tср- tв , (2.23)где tв- температура воздуха в помещении, ºС; t - средняя температура в приборе, ºС, определяемая как -для двухтрубной системы t = 0,5 ∙( t + t), (2.24)где t , t- - температура, соответственно горячей и обратной воды , ºС. Расчёт отопительных приборов производится для расчётного стояка (Ст 1). Произведём расчёт отопительного прибора на первом этаже. Теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок, к которым присоединён прибор, Вт, рассчитывается по формуле (2.20) Q =q∙l+ q∙l = 90∙ 0,8 +110∙ 2,3 = 325Вт.Необходимая теплопередача отопительного прибора в помещении определяется по формуле (2.20) Q =Q -0,9 ∙Q = 1171,4– 0,9∙325=878,9 Вт.Средняя температура в приборе рассчитывается по формуле (2.24) t = 0,5 ∙( t + t)=0,5 ∙( 95 + 70)=82,5ºС.Температурный напор рассчитывается по формуле (2.23) Δt =tср- t =82,5 -20 =62,5ºСРасчетная плотность теплового потока рассчитывается по формуле q= q∙() =125∙( )=107,9 Вт.Количество секций отопительного прибора рассчитывается по формуле N= = секций.Принятое число секций 8 штук. Аналогично рассчитывается количество секций отопительных приборов для остальных этажей, результаты вычислений заносятся в таблицу 2.6. Таблица 2.6 – Расчёт отопительных приборов
3 ВЕНТИЛЯЦИЯ ЗДАНИЯ 3.1 Выбор систем вентиляции и их конструирование В данной работе устраиваем естественную вентиляцию: организованную вытяжку в каждой квартире из кухонь, ванных комнат, туалетов и неорганизованный приток в каждое помещение через окна, форточки, щели в оконных переплётах. В кирпичных внутренних стенах размеры каналов принимаются кратными ½ кирпича (140х140мм, 140х270мм). Вытяжные отверстия располагаем на расстоянии 0,5- 0,7м от потолка. Вытяжные отверстия закрываются решётками с подвижными и неподвижными жалюзи. Минимальная высота выброса воздуха над кровлей крыш принимается не менее 0,5м выше уровня конька. 3.2 Аэродинамический расчет систем вентиляции При расчёте каналов выполняется ориентировочный подбор сечений по формуле: fкор=  , где L - расход воздуха, удаляемый через канал, м3/ч. В работе было принято L = 25 м3/ч для индивидуальной ванной и уборной, L = 50м3/ч для совмещенного санузла и L = 90м3/ч для кухонь. νдоп - допустимая скорость воздуха в канале. Потери давления на участке вентиляционной сети определяется по формуле: Δр =  ,где R- потери давления на 1м длины воздуховода, Па/м. l - длина участка, м; β - поправочный коэффициент на шероховатость стенок канала (для кирпичных каналов 1,3 ); Z - потери давления в местных сопротивлениях определяемые как Z = Σξ рд, где Σξ- сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке определяется в зависимости от местных сопротивлений; ξ для :вход с поворотом потока воздуха (с учётом жалюзийной решётки)=2; выход с поворотом потока воздуха=2,5 рд - динамическое давление на участке. Расчётное располагаемое давление, Па, в системе естественной вентиляции определяется по формуле Δре=  ,где h - вертикальное расстояние от центра вытяжной решётки до устья вытяжной шахты, м; ρн -плотность наружного воздуха при температуре = +5ºС, ρн=1,27кг/м3; ρв - плотность внутреннего воздуха, кг/м3 определяемая как ρв=  Полученные значения расчета заносим в таблицу 3.1 Размеры сечения каналов принимаем : для кухни равный 140х270 мм; для совмещенного санузла равный 140х140 мм; для отдельной уборной и ванной равный 140х140 мм; По полученным значениям находим d: dэкв к=  =  =0,184 мdэкв с= =  =0,14 мЗначения коэффициентов местных сопротивлений для всех участков принимается равным:  =4,5Таблица 6 – Коэффициенты местных сопротивлений
Действительную скорость воздуха в канале принимаем по монограмме: - для кухни 0,95м/с ; - для санузла 0,9м/с. - для уборной – 0,45м/с. Полученные значения заносим в табл.7 Таблица 7 – Аэродинамический расчёт системы вентиляции
Для нормальной работы системы вентиляции необходимо , чтобы выполнялось условие:  ;На участке 3 ВЕ-3 , участках 2,3 ВЕ-2, ВЕ-4, ВЕ-6, участках 1, 2, 3 условие не выполняется. Для усиления тяги устанавливаем канальный вентилятор; Выбираем тип решеток РР-1:  ;РР-2:  РР-3:  Литература.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||