Отопление и вентиляция многоэтажного жилого дома

Содержание.

I. Аннотация

II. Введение

III. Задание к курсовому проекту

IV. Исходные данные

V. Гидравлический расчет системы водяного отопления

VI. Тепловой расчет отопительных приборов системы водяного отопления

VII. Подбор нерегулируемого водоструйного элеватора типа ВТИ Мосэнерго

VIII. Расчет естественной вентиляции

IX. Заключение

Список использованных источников

Приложение

Таблица 1 Гидравлический расчёт

Таблица 2 Расчёт отопительных приборов

Таблица 3 Расчёт системы естественной вентиляции

I. Аннотация

Отоплением называют искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь для поддержания в них температуры на заданном уровне, определенном условиями теплового комфорта для находящихся людей и требованиями протекающего технологического процесса.

Монтаж стационарной отопительной установки производится в процессе возведения здания, её элементы при проектировании увязываются со строительными конструкциями и сочетаются с планировкой и интерьером помещений. Вместе с тем отопление - один из видов технологического оборудования зданий.

Функционирование отопления характеризуется определенной периодичностью в течении года и изменчивостью использований мощности установки, зависящей, прежде всего, от метеорологических условий в холодное время года.

Состояние воздушной среды в помещениях в холодное время года определяется действием не только отопления, но и вентиляции. Отопление и вентиляция предназначены для поддержания в помещениях помимо необходимой температуру определенной влажности, подвижностью, давления, газового состава и чистоты воздуха. Отопление, вентиляция неотделимы, они совместно создают требуемые санитарно-гигенические условия, что способствует снижению числа заболеваний людей, улучшения их самочувствия, повышение производительности труда и качества.

II. Введение

При проектирование систем отопления необходимо обеспечить расчетную температуру и равномерное нагревание воздуха помещений, гидравлическую и тепловую устойчивость, взрывопожарную безопасность и доступность очистки и ремонта. Для жилых зданий необходимо принимать при температуре теплоносителя 950С двухтрубные и при 1050С однотрубные системы отопления с радиаторами и конвекторами. Для других зданий и помещений выбор систем отопления, отопительных приборов, вида теплоносителя и его температуры регламентируется [3, прил.11].

Системы отопления проектируются, как правило, однотрубные из унифицированных узлов и деталей. Вертикальные однотрубные системы обладают лучшей тепловой и гидравлической устойчивостью, чем двухтрубные.

Системы водяного отопления жилых многоэтажных зданий, как правило, присоединяют к тепловой сети ТЭЦ с устройством элеваторного узла или по нe-зависимой схеме с установкой водоподогревателя.

Стояки прокладывают открыто и располагают преимущественно у наружных стен на расстоянии 35мм от внутренней поверхности до оси труб при диаметре ≤35мм.

Конструкция стояков должна обеспечивать унификацию узлов и деталей. Для индустриализации процесса заготовки и уменьшения трудоемкости монтажных работ рекомендуется проектировать однотрубные стояки с односторонним присоединением отопительных приборов и подводками одинаковой длины (l≤500мм). При этом стояк однотрубной системы размещают на расстоянии 150мм от откоса оконного проема, а не по оси простенка, как при двухсторонних подводках и в двухтрубных системах отопления.

В угловых помещениях стояки рекомендуется размещать в углах наружных стен во избежание конденсации влаги на внутренней поверхности.

Тип стояка выбирается в зависимости от архитектурно-планировочного решений, разводки магистралей и требований к тепловому режиму помещений здания.

В зданиях 4 и более этажей однотрубные стояки изгибают в местах присоединения к подающей и обратной магистрали для компенсации линейный удлинений.

Конструкцию отопительных приборов необходимо выбирать в соответствии с характером и назначением отапливаемого помещений, здания и сооружений.

Отопительные приборы следует размещать, как правило, под световыми проемами в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки. Длина отопительного прибора должна быть не менее 75% длины светового поема, особенно в больницах, детских дошкольных учреждениях, школах. Если приборы под окнами разместись нельзя, то допускается их установка у наружных или внутренних стен, ближе к наружным. В угловых помещениях приборы необходимо размещать на обеих наружных стенах. При таком размещении движение восходящего теплового воздуха отопительных приборов препятствует образование ниспадающих холодных потоков от окон и холодных поверхностей стен и попаданию их в рабочую зону.

III. Задание к курсовому проекту

Рассчитать систему водяного отопления и вентиляции жилого 9-ти этажного здания.

1. Произвести гидравлический расчет системы отопления.

2. Произвести расчет отопительных приборов.

3. Рассчитать элеваторный узел ввода.

4. Рассчитать естественную вентиляцию.

IV. Исходные данные

1. Город Охотск.

Температура наружного воздуха по параметрам Б= -36 [°С].

Отопительный период суток 280 [сут.].

Средняя температура отопительного периода -9,5 [°С].

Располагаемая разность давления на вводе ∆pв=16900 [Па].

Параметры теплоносителя в тепловой сети τ1=150 [°С], τ2=70 [°C].

Параметры теплоносителя в системе водяного отопления tг =105[°С],
tо =70 [°C].

Система отопления однотрубная проточно-регулируемая с нижней раз
водкой, с искусственной циркуляцией, с тупиковым движением тепло
носителя.

Здание девятиэтажное, присоединение системы отопления через водоструйный элеватор.

10.Высота этажа 2,9 метра.

11.Трубы стальные, водогазопроводные (ГОСТ 3262-75*), обыкновенные.

Теплопотери помещений по этажам.

V. Гидравлический расчет системы водяного отопления по удельным потерям давления на трение

Расчёт естественного циркуляционного перепада давления.

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды ∆pр, Па:

, (V.1)

где - давление создаваемое циркуляционным насосом, Па;

- естественное циркуляционное давление, возникающее в следствии охлаждения воды соответственно в отопительных приборах и трубах циркуляционного кольца, Па:

, (V.2)

где - среднее приращение плотности воды при понижении её температуры на 10С, [1, табл.62];

- удельная массовая теплоёмкость воды, равная ;

- расход воды в стояке, , равный:

(V.3)

где тепловая нагрузка на расчетном участке, ;

температура горячей воды в подающей магистрали системы отопления, ;

температура воды в обратной магистрали системы отопления, ;

коэффициент, принимаемый по [1, табл.63];

коэффициент, принимаемый по [1, табл.64];

удельная теплоемкость воды, равная .

.

Последовательность выполнения гидравлического расчета:

Все расчёты сводим в таблицу 1 приложения.

1. На аксонометрической схеме выбирается главное циркуляционное кольцо. В однотрубных системах отопления при тупиковой схеме оно проходит через наиболее нагруженный и удаленный от теплового центра стояк, а при попутном движении – через наиболее нагруженный средний стояк.

2. Главное циркуляционное кольцо разбивается на расчетные участки, обозначаемые порядковым номером (по ходу движения теплоносителя, начиная от узла ввода); указывается расход теплоносителя , , длина участка , , диаметр труб, .

При гидравлическом расчете стояков вертикальной однотрубной системы каждый проточный и проточно–регулируемые стояки, состоящие из унифицированных узлов, рассматриваются как один общий расчетный участок. При наличии нетиповых стояков, стояков регулируемых с замыкающими участками приходится производить разделение на участки с учетом распределения потоков воды в трубах каждого приборного узла.

3. Для предварительного выбора диаметра труб определяется вспомогательная величина – среднее значение удельной потери давления от трения , , на 1 метр трубы:

(V.4)

где располагаемое давление в принятой системе отопления, ;

общая длина главного циркуляционного кольца, ;

поправочный коэффициент, учитывающий долю местных потерь давления в системе [4, табл. 11.21].

Для системы отопления с насосной циркуляцией доли потери на местные сопротивления равны , на трение .

4. Определяется расход теплоносителя на участке, , по формуле (V.3).

5. По величине , , расходу теплоносителя на участке , , и по предельно допустимым скоростям движения теплоносителя [1, прил.9, табл. 1] или [3, прил. 14] по [4, табл. 11 и 11.1] находится предварительный диаметр , , труб фактические удельные потери давления , , фактическая скорость теплоносителя , .

При гидравлическом расчете однотрубных систем с замыкающими участками количество воды, проходящей через них и затекающей в отопительные приборы, рассчитывается по формулам [4, с. 96] или принимается по значению коэффициента затекания воды и расходу воды в стоке , .

6. После определения потерь давления на трение на участках , , (графа 10 таблица. 1) выбираются коэффициенты местных сопротивлений по [1, прил.6] на этих участках (графа 9 таблица. 1 прил.). Затем по известным скоростям движения теплоносителя и для каждого участка по [1, прил.4] находится величина потерь давления на местные сопротивления , , (графа 11 таблица. 1 прил.). Местные сопротивления на границе двух участков относят к участку с меньшим расходом теплоносителя.

Значения коэффициента местного сопротивления чугунных секционных радиаторов при схеме присоединения «снизу - вниз», для радиаторов стальных панельных и конвекторов принимают по [1, прил.7].

7. Общие потери давления на участке определяются как (графа 12 табл.1 прил.). В графе 13 записываются нарастающим итогом потери давления в главном циркуляционном кольце .

8. После предварительного выбора диаметров труб главного циркуляционного кольца выполняется гидравлическая увязка с располагаемым давлением . При этом должно выполняться условие:

(V.5)

т.е. должно быть приблизительно 5-10% запаса давления.

Величина невязки , , вычисляется по формуле:

(V.6)

где суммарные потери давления в главном циркуляционном кольце, .

9. Если указанное условие выполняется, тогда приступают к увязке расходуемых давлений во второстепенных циркуляционных кольцах через промежуточные стояки с давлением в главном циркуляционном кольце без учета общих участков.

Для этого вначале определяется располагаемый перепад давления для циркуляционного кольца через второстепенный (промежуточный) стояк, который должен равняться известным потерям давления на участках основного (главного) циркуляционного кольца , , с поправкой на разность естественного циркуляционного давления во второстепенном , , и основном, , , стояках:

для однотрубной системы

(V.7)

для двухтрубной системы

(V.8)

10. Затем для предварительного выбора диаметра труб второстепенного циркуляционного кольца (стояка) определяется среднее значение удельной потери давления от трения на 1 погонный метр, :

(V.9)

где длина участка увязанного стояка, .

11. После подбора диаметров труб стояка проверяется выполнение следующего условия: потери давления в рассматриваемом стояке должны быть меньше располагаемого давления .

Величина невязки определяется по формуле, :

(V.10)

где суммарные потери давления на участках рассматриваемого стояка, .

Невязка потерь давления в циркуляционных кольцах (без учета Потерь давления в общих участках) не должна превышать 15% при тупиковой схеме и 5% при попутной схеме движения теплоносителя.

В однотрубных системах водяного отопления потери давления в стояках должны составлять не менее 70 % общих потерь давления в циркуляционных кольцах без учета потерь давления в общих участках.

В однотрубных системах с нижней разводкой подающей магистрали и верхней разводкой обратной магистрали потери давления в стояках следует принимать не менее 300 на каждый метр высоты стояка.

В двухтрубных вертикальных и однотрубных горизонтальных системах отопления потери давления в циркуляционных кольцах через верхние приборы (ветви) следует принимать не менее естественного давления в них при расчетных параметрах теплоносителя.

Для увязки потерь давления могут применяться составные стояки из труб различного диаметра.

При невозможности увязки потерь давления предусматривается установка диафрагмы (дроссельной шайбы) диаметром, :

(V.11)

где расход теплоносителя в стояке (см. уравнение (12.13)), ;

требуемая потеря давления в шайбе, .

Диафрагмы устанавливаются у крана на подземной части стояка в месте присоединения к подающей магистрали.

По расчётам (см. Табл.1 прил.) определили необходимость в установки дроссельных шайб на следующих стояках:

Ст. 2

;

.

Ст. 3

;

.

Ст. 4

;