Реферат: Отопление и вентиляция жилого дома с гаражом

1.4. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

1.4.1. Общие положения конструирования системы отопления жилого дома

          Система отопления жилого дома запроектирована с применением импортного оборудования и представляет собой систему отопления с нижней разводкой магистралей по техэтажу с двухтрубными стояками, к которым присоединены  поквартирные горизонтальные  двухтрубные системы отопления с попутным движением теплоносителя.  Для учета тепла на вертикальном участке обратных трубопроводов в поквартирных разводках установлены тепловые счетчики «MULTICAL III UF - 25». Горизонтальные поквартирные разводки системы отопления выполнены с применением медных трубопроводов с пластмассовым покрытием и уложены в конструкции пола. В верхних точках стояков предусмотрен выпуск воздуха через  автоматический  воздухоотводчик фирмы  «Valmat». Стояки и магистрали выполнены из стальных труб.

Теплоносителем для системы отопления является вода с температурой 95–70°С.     Для отключения стояков на подающих трубопроводах предусматриваются вентили, а на обратных - шаровые краны. Для спуска воды на обратных трубопроводах установлены пробковые краны.

Нагревательные приборы - алюминиевые литые секционные радиаторы “Термал” г. Миасс. Для автоматического регулирования и поддержания  желаемой температуры в помещениях у каждого радиатора установлен четырехходовой термостатический клапан ГЕРЦ-VTA с одноместным подключением фирмы “ГЕРЦ”. К клапану присоединяется термоголовка с дистанционной регулировкой, которая располагается на стене (на высоте 1 м от пола) таким образом, чтобы окружающий воздух мог свободно циркулировать вокруг нее.Для выпуска воздуха на каждом приборе отопления предусмотрен автоматический клапан для выпуска воздуха фирмы «FAR». В лестничных клетках установлены чугунные радиаторы МС 140-108.

1.4.2. Расчет отопительных приборов системы отопления жилого дома.

Теплогидравлические характеристики одной секции радиаторов приведены при температурном напоре теплоносителя Dt = 70 °С. Следовательно, необходимо сделать пересчет на данные параметры теплоносителя 95 / 70 °С по методике приведенной в паспорте отопительного прибора «Термал».

Радиаторы устанавливаются под окнами на расстоянии 30 мм от стены и 120 мм от пола. Высота прибора – 531 мм.

Температурный напор определяется по следующей формуле:

                                        (1.12)

где    Т1 = 95 °С – температура воды в подающем трубопроводе;

Т2 = 70 °С – температура воды в обратном трубопроводе;

tв – температура воздуха в помещении; tв = 20 °С.

.

Температурный фактор прибора составляет:

                                                   (1.13)

где    n – показатель степени данного прибора, характеризующий гидродинамические особенности, равный 1,34.

Фактор f2, зависящий от способа установки прибора; для открыто установленных приборов он равен 1.

Приведенная теплоотдача одной секции при температуре теплоносителя 95 / 70 °С определяется по формуле:

Q  =  Qном ·f1 ·f2,    Вт                             (1.14)

где    Qном – стандартная теплоотдача одной секции при температурном напоре 70 °С, равная 180 Вт.

Q  =  180 ·0,86 * 1 = 155 Вт.

Чтобы определить количество секций установленных приборов при двухтрубной системе отопления следует теплопотери помещения разделить на теплоотдачу одной секции прибора.

1.4.3. Гидравлический расчет системы отопления жилого дома.

Цель гидравлического расчета системы отопления состоит в том, чтобы подобрать отдельные участки системы отопления таким диаметром, который бы обеспечивал расчетный расход теплоносителя и уравновешивал потери давления.

Основное циркуляционное кольцо выбирается через наиболее нагруженный из удаленных стояков.

Расход теплоносителя в системе, ветви или стояке системы отопления определяется по формуле:

                                          (1.15)

где    åQ – расчетный тепловой поток, Вт, обеспечиваемый теплоносителем системы ветви или стояка;

с – удельная теплоемкость воды, равная 4.2

Dt – разность температур, °С, теплоносителя на входе и выходе из системы ветви или стояка; в двухтрубной системе Dt = const = 95 – 70 = 25 °С;

В двухтрубной системе отопления расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:

DРр  = DРн +  0.4  DРе,     Па;                                               (1.16)

где    DРн – давление, создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе; Па;

DРе – естественное циркуляционное давление, Па:

DРе = DРе. пр + DРе. тр;                                                        (1.17)

где    DРе. пр – естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па;

DРе. тр - естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в трубах, Па, так как система с нижней разводкой то величиной DРе. тр. пренебрегаем;

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па определяется по следующей формуле:

DРе. пр = b g h1 (tг- tо),                                               (1.18)

где    b - среднее приращение плотности при понижении температуры воды на 1 °С, равное 0.64 кг/(м3°С);

g – ускорение свободного падения, равное 9.81 м/с2;

h1 –  вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в ветви или отопительном приборе на нижнем этаже и нагревания в системе, м;

tг – температура воды в подающей магистрали, °С;

tо – температура воды в обратной магистрали, °С.

При выборе диаметра труб в циркуляционном кольце исходят из принятого расхода воды и среднего ориентировочного значения удельной линейной потери давления Rср, Па/м, определяемого по формуле:

                                               (1.19)

где    ål – общая длина последовательно соединенных участков, составляющих основное циркуляционное кольцо, м;

Считается, что потери давления на трение составляют 65% DРр.

Предварительно вычисляют расход воды на каждом участке. Потери давления на трение и местные сопротивления на участке определяют отдельно по следующей формуле:

                              (1.20)

где    l - коэффициент гидравлического трения, определяется по формуле Альтшуля:

                                                (1.21)

где  r - плотность воды, кг/м3;

w - скорость воды, м/с;

V - коэффициент местного сопротивления;

dв – расчетный диаметр трубопровода, м;

lуч – длина расчетного участка, м;

Rlуч – удельные потери давления на трение, Па;

Z – потери давления на местные сопротивления, Па.

Зная величину Rср и расход теплоносителя на участке, по приложению 2 находим условный диаметр трубы и скорость движения воды. Уточняем величину Rр потерь давления на трение и умножая на длину участка получаем потери давления на трение на расчетном участке. Затем определяем на каждом участке сумму коэффициентов местных сопротивлений и рассчитываем потери давления в местных сопротивлениях. Суммарные потери давления на всех участках главного циркуляционного кольца å(RL + Z) сравниваем с величиной расчетного располагаемого давления в системе отопления. Расхождение между ними при тупиковом движении теплоносителя не должно превышать 15 %.

          Расчет ответвлений производим аналогично по расчету главного циркуляционного кольца. Для увязки давления в ответвлениях устанавливаем дроссельные шайбы. Диаметр шайбы определяется по формуле:

                                                (1.22)

где    dш – диаметр шайбы, мм;

Gст – расход теплоносителя в стояке, кг/ч;

DР – разность давлений, равная  (0.85Рр – Рст), Па;

где    Рст – расчетное давление в стояке, Па.

В системе отопления жилого дома расчетное циркуляционное кольцо принимается через горизонтальную разводку на 5-ом этаже стояка № 3.

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе составит

DРе. пр = 0.64 · 9.81 · ( 2 ) · (95 - 70) = 315Па.< 10%DРр, пренебрегаем.

Тогда давление создаваемое насосом составит:

DРн  = DРр = 15000 Па.

Гидравлический расчет системы отопления сведен в таблицу 1.5, расчетная схема в приложении I.

Перечень коэффициентов местных сопротивлений для главного циркуляционного кольца через стояк №7.

Участок 1.

- отвод 1 шт.                                    z = 0,8;

- вентиль 1 шт.                                   z = 6,7;

Участок 2.

- тройник на проход 1 шт.              z = 1,4;

- отвод 2 шт.                                    z = 0,8;

Участок 3.

- тройник на проход 1 шт.              z = 1,0;

Участок 4.

- тройник на проход 1 шт.              z = 2,5;

Участок 5.

- тройник на проход 1 шт.              z = 1,0;

- сужение                                          z = 0,2;

Участок 6.

- тройник на проход 1 шт.              z = 2,5;

Участок 7.

- отвод 3 шт.                                    z = 0,8;

- вентиль 1 шт.                                   z = 6,0;

- кран проходной 1 шт.                           z = 2,6;

Участок 8.

- отвод 3 шт.                                    z = 0,6;

- вентиль 1 шт.                                   z = 6,0;

- кран проходной 1 шт.                           z = 2,6;

Участок 9.

- тройник на проход 1 шт.              z = 3,5;

Участок 10.

- тройник на проход 1 шт.              z = 1,0;

- сужение                                          z = 0,2;

Участок 11.

- тройник на проход 1 шт.              z = 3;

Участок 12.

- тройник на проход 1 шт.              z = 1,0;

Участок 13.

- тройник на проход 1 шт.              z = 1,2;

- отвод 2 шт.                                    z = 0,8;

Участок 14.

- отвод 1 шт.                                    z = 0,8;

- вентиль 1 шт.                                   z = 4,5;

Коэффициенты местных сопротивлений остальных участков системы отопления жилого дома и гаража определены аналогично.

1.4.4. Общие положения конструирования системы отопления гаража.

Система отопления гаража бифилярная горизонтальная с выпуском воздуха в верхних точках системы и спуском воды из нижних точек. Отопительные приборы – регистры из стальных труб ¯108 и длинной 2м.

Параметры теплоносителя  - 95 / 70¼С.

1.4.5. Расчет отопительных приборов системы отопления гаража.

Расчет производится в соответствии с [8] :

Находим теплоотдачу 1м гладкой трубы:

Q=qэкм·f·fэкм·1,163, Вт               (1.23)

где  qэкм-теплоотдача 1 м трубы в ккал/ч*экм при температуре теплоносителя 95-70оС;

f-поверхность нагрева 1м гладкой трубы (табл. 12.3) [10];

fэкм- поверхность нагрева одной трубы в зависимости от числа рядов труб (табл. 12.2) [10];

1,163-переводной коэффициент;

Q=635·0,58·1,065·1,163=457 Вт;

Теплоотдачу прибора находим по формуле:

Qпр=n·l·Q,Вт          (1.24)

где      n -колличество труб;

l-длина прибора,м

Qпр=1·2·457=914 Вт

Так как теплопотери гаража Qт=78850, то количество приборов N=78850/914=86,1=86 шт. Принимаем к установке 86 регистров из стальных электросварных труб Æ108*2,8 длиной 2 м.

1.4.6. Гидравлический расчет системы отопления гаража.

Гидравлический расчет системы отопления гаража выполняется аналогично гидравлическому расчету системы отопления жилого дома. Порядок гидравлического расчета см п. 1.4.3.

Гидравлический расчет системы отопления сведен в таблицу 1.5.

Расчетные аксонометрические схемы системы отопления приведены в приложении I.

Таблица 1.5

Гидравлический расчёт системы отопления

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10