Отопление жилого здания

Внутренние диаметры труб зависят от скорости воды:d=, м (5.1)где G, кг/с – расход воды;, кг/м3 - плотность воды; v, м/с – ее скорость.Скорость воды в трубах не должна превышать допустимых значений. Для жилых и общественных зданий [6]:Диаметр трубы, м………………10 15 20 и болееПредельная скорость, м/с……..1,5 1,2 1Для производственных зданий v=3м/с.Потери давления в трубопроводах P, Па, с учетом запаса давления определяются по формуле:, Па (5.2)(Па) (Па) (Па) (Па) (Па) где Рр - расчетное располагаемое циркуляционное давление, Па (5.3)(Па)(Па)(Па)(Па)(Па)где Рн - циркуляционное давление, создаваемое насосом, ПаРе - естественное циркулярное давление, ПаБ – коэффициент, учитывающий долю естественного циркуляционного давления в расчетном располагаемом давлении. Для двухтрубных систем равен 0,4, для однотрубных систем равен 1,0. Насосное циркуляционное давление Рн определяется в зависимости от способа присоединения системы отопления к тепловым сетям. Если система отопления присоединяется через элеватор, то Рн равно давлению, создаваемому элеватором., Па (5.4), Пагде Раб - перепад давлений в тепловой сети на входе в абонентский вводРаб=0,15МПа =1,5∙105 Па;э = 0,2-0,3 – КПД элеватора;u - коэффициент смешения элеватора. (5.5)где t1- расчетная температура воды в прямом трубопроводе тепловой сети. Принимается по заданию (t1=150 оС)tг = 95 оС, tо = 70 оC– расчетные температуры горячей и обратной воды в системе отопления.Естественное циркулярное давление Ре зависит от принятой схемы системы отопления (однотрубная или двухтрубная)При определении Ре пользуются понятиями центра нагрева (ЦН) и центра охлаждения (ЦО). В качестве центра нагрева принимается ось элеватора, а в качестве центра охлаждения - середина отопительного прибора., Па (5.6)(Па) (Па) (Па) (Па) (Па)где,Qi – нагрузка i-го отопительного прибора, Втhi–расстояние по вертикали от уровня расположения элеватора до центра отопительного прибора i-го этажа.Таблица 5.1Гидравлический расчет магистрали№ участкаТепловая нагрузка уч-каРасход воды на участкеДлина участкаДиаметр трубыСкорость воды на участкеУдельные потери натрениеПотери на трениеСумма КМСПотери в МССуммарные потеридавленияQiGуч. ilidiwiRiRi∙li∑ξZiRi∙li+ZiВткг/чмммм/сПа/мПаПаПа1234567891011Главное циркуляционное кольцо через нижний отопительный прибор.1890733249,672,9400,684164475,612,53366,563842,16243151,61574,319,1320,43693846,33320,721167,02320193,08736,713,0250,3589528510701,68986,68418103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,3254639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,7861654,5460,368,7150,0891195,727,5119,93215,63151654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,92164639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,781718103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,321820193,08736,713,0250,358952853210,5495,51943151,61574,317,7320,43693716,11,5160,36876,4620890733249,672,9400,684164475,63807,981283,58∑10740,15Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 2 этажа.1890733249,672,9400,684164475,612,53366,563842,16243151,61574,319,1320,43693846,33320,721167,02320193,08736,713,0250,3589528510701,68986,68418103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,3254639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,7861654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,9271173,8242,823,0150,0616188,520,3538,35141173,8242,823,0150,06161813,3921,39151654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,92164639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,781718103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,321820193,08736,713,0250,358952853210,5495,51943151,61574,317,7320,43693716,11,5160,36876,4620890733249,672,9400,684164475,63807,981283,58∑10767,181234567891011Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 3 этажа.1890733249,672,9400,684164475,612,53366,563842,16243151,61574,319,1320,43693846,33320,721167,02320193,08736,713,0250,3589528510701,68986,68418103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,3254639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,7861654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,9271173,8242,823,0150,06161812,3920,398951,0334,703,0150,0494128,512,2924,2913951,0334,703,0150,04941211,4513,45141173,8242,823,0150,06161813,3921,39151654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,92164639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,781718103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,321820193,08736,713,0250,358952853210,5495,51943151,61574,317,7320,43693716,11,5160,36876,4620890733249,672,9400,684164475,63807,981283,58∑10786,96Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 4 этажа.1890733249,672,9400,684164475,612,53366,563842,16243151,61574,319,1320,43693846,33320,721167,02320193,08736,713,0250,3589528510701,68986,68418103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,3254639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,7861654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,9271173,8242,823,0150,06161812,3920,398951,0334,703,0150,04941211,4513,459710,7125,933,0150,036398,56,1215,1212710,7125,933,0150,0363910,729,7213951,0334,703,0150,04941211,4513,45141173,8242,823,0150,06161813,3921,39151654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,92164639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,781718103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,321820193,08736,713,0250,358952853210,5495,51943151,61574,317,7320,43693716,11,5160,36876,4620890733249,672,9400,684164475,63807,981283,58∑10800,96Циркуляционное кольцо через верхний отопительный прибор.1890733249,672,9400,684164475,612,53366,563842,16243151,61574,319,1320,43693846,33320,721167,02320193,08736,713,0250,3589528510701,68986,68418103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,3254639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,7861654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,9271173,8242,823,0150,06161812,3920,3912345678910118951,0334,703,0150,04941211,4513,459710,7125,933,0150,0363910,729,7210456,1316,643,5150,020278,51,78,711456,1316,643,5150,0202710,27,212710,7125,933,0150,0363910,729,7213951,0334,703,0150,04941211,4513,45141173,8242,823,0150,06161813,3921,39151654,5460,368,7150,0891195,72087,22182,92164639,40169,265,5150,24987478,5130,28508,781718103,25660,463,6250,32076273,6162,72336,321820193,08736,713,0250,358952853210,5495,51943151,61574,317,7320,43693716,11,5160,36876,4620890733249,672,9400,684164475,63807,981283,58∑10811,46В первой графе записываются номера участков от 1 до n прямых и обратных трубопроводов основного циркуляционного кольца.Во второй графе записываются тепловые нагрузки Qi, Вт, участков, которые можно определить, зная общую тепловую нагрузку на систему отопления Qот и тепловые нагрузки отдельных отопительных приборов. Тепловые нагрузки отопительных приборов берутся из табл. 3.4. Они равны теплопотерям помещения Qот, где установлен данный прибор.В третьей графе записываются расход воды на участках Gуч. i, кг/ч, который вычисляется по формуле: гдесв – удельная массовая теплоемкость воды, равная 4187 Дж/(кг∙К);- расчетные температуры горячей и обратной воды tг=950С и tо=700С;- коэффициент, зависящий от номенклатурного ряда отопительных приборов ([7] табл. 9.4, стр. 45), =1,04;- коэффициент, зависящий от места установки отопительных приборов ([7] табл. 9.5, стр. 46), =1,02.В четвертой графе записываются длина участков li, согласно плану и размеру здания.Пятая, шестая, седьмая и восьмая графы заполняются на основе данных таблицы 4.2, по которой, зная расход воды на участке Gуч. i, Определяются величины диаметр трубы di, скорость воды на участке wi, удельные потери на трение Ri.В девятую графу заносят значения коэффициентов местных сопротивлений участков на основе данных таблицы 4.3. Местные сопротивления, расположенные на границе двух участков, относят к тому участку, где меньше расход теплоносителя. Десятая графа заполняется на основе данных таблицы 3.4 с учетом того, что потери в местных сопротивлениях определяются по формуле: Zi= ∑ξ∙Zi табл.Суммарные потери давления на участке Ri∙li+Zi записываются в одиннадцатую графу. Определяем потери давления в главном циркуляционном кольце сложением потерь давления на всех участках через нижний отопительный прибор. Аналогично определяем потери давления в верхнем циркуляционном кольце сложением потерь давления на всех участках через верхний отопительный прибор. При этом в обоих случаях должно соблюдаться условие: запас давления менее 10%. Если это условие не соблюдается, то подбираем другие диаметры на отдельных участках. Все остальные участки трубопровода рассчитываются аналогично.Таблица 5.2Таблица удельных потерь на трение в трубопроводах систем водяного отопления при tг= 105-95С, tо=70С и k=0,2ммУдельные потери на трение, Па/мКоличество проходящей воды, G , кг/ч (верхняя строка) и скорость воды, v, м/с (нижняя строка) по трубам с условным диаметром прохода, dу, мм10152025324050701234567895250,051400,057950,0731570,0743360,0935070,1079710,13018980,14510370,078590,0871260,0972250,1094900,1367260,15114450,18227440,21020490,102770,1141840,1423320,1617050,19510580,22220900,26539590,30230600,126950,1402290,1774040,1968710,24113090,27625520,32348890,37440710,1481120,1642670,2064670,22610260,28415240,32129730,37656570,43350800,1671260,1862970,2305300,23011490,31817100,42233360,42263390,48565920,1941460,2153370,2616140,29813200,35519440,40938440,48672530,555801020,2151620,2393770,2916770,32814670,40621780,45842760,54080660,6181001160,2421830,2694300,3327590,36916320,45224310,51247880,60590350,6911201270,2662010,2954690,3628350,40517860,49426740,56352500,66498990,7571401360,2862160,3185070,3929040,43819390,53728950,60956860,719105800,8101601450,3042290,3385460,4229720,47120790,57530950,65160930,770112700,8621801540,3222430,3585840,45110280,49922010,60932940,69364730,818119500,9142001620,3392560,3776140,47410840,52623250,64335130,73968230,862126400,9672401790,3752830,4176730,52011970,58125720,71238080,80174760,944140101,0713002000,4233190,4707560,58413270,64428690,79442600,89683591,056______4002320,4873670,5418760,67715450,75433250,92049601,044____________Таблица 5.3Коэффициенты местных сопротивлений для элементов систем отопленияЭлементСистемы отопленияКМС при условном диаметре трубы, dу, мм1520253240501234567Радиаторы секционные222222Тройник:на проходе111111на ответвлении1,51,51,51,51,51,5на противотоке333333Отвод 90 или утка1,51,51,51,51,51,5Крестовина:на проходе222222на ответвлении333333Вентиль16109987Задвижка--0,50,50,50,5Кран проходной:на проходе21,52---на повороте334,5---Внезапное расширение111111Внезапное сужение0,50,50,50,50,50,5Таблица 5.4Потери давления в местных сопротивлениях Z1, Па, при сумме КМС = 1Скорость воды, v, м/сПотери давления, Z1, ПаСкорость воды, V, м/сПотери давления , Z1, Па 0,020,200,2530,40,040,800,3044,10,061,770,4078,40,083,140,50122,60,104,900,601770,127,060,803150,1612,601,04900,2019,601,20720ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе проектирования двухтрубной системы отопления жилого дома с нижней разводкой были произведены: тепловой расчет, расчет отопительных приборов и гидравлический расчет. В проекте был разработан узел управления, для которого осуществили подбор оборудования и материалов.Благодаря разработке данного проекта я научился пользоваться технической литературой.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКСниП 2.04.05-86 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»/Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1998 – 64 с.Справочник по теплоснабжению и вентиляции (издание 4-е и дополненное). Книга 4-я. Р.В. Щекин, С.М. Кореневский, Ф.И.Скороходько, Е.И.Чечик, Г.Д. Соболевский, В.А. Мельник, О.С. Корневская. Киев, «Будiвельник», 1976, стр.352.СниП II-3-79*. Строительная теплотехника/ Минстрой России. – М.:ГП ЦПП, 1995. – 29 С.СниП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика /Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1983. – 136 с.СниП 2.09.04-87 Административные и бытовые здания / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 16 с.СниП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 36 с. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 1. Отопление / В.Н.Богословский, Б.А. Крупнов, А. Н. Сканави и др.; Под редакцией И.Г.Староверова и Ю.И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Стройиздат, 1990. – 344 с.Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х ч. Под редакцией И.Г.Староверова. Издание 2-е, переработанное и дополненное. Ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М., Стройиздат, 1977. 522 с.Курсовое идипломное приектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий. Титов В.П., Сазонов Э.В., Краснов Ю.С., Новожилов В.Т.– М.: Стройиздат, 1985 – 208 с.Проектирование промышленной вентиляции / Торговников Б.М., Табачник В.Е, Ефанов Е.М. – Киев: Будiвельник, 1983. – 256 с.Проектирование вентиляции промышленного здания. Харьков.: Высшая школа, 1989.-240 с.Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха, книга 1 и 2. Под редакцией Н.Н. Павлова. – М.: Стройиздат, 1992 – 416 с.СниП 3.05.01-85. Внутренние санитарно-технические системы/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 36 с.СниП 1.02.01-85. Внутренние санитарно-технические системы/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 36 с.Посохин В.Н., Сафиуллин Р.Г. Примеры расчетов вентиляции общественного здания: Пособие к курсовому проекту – Казань: КазГАСА, 2001-28 с.