Отопление и вентиляция жилого дома с гаражом
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 Q – расчетный тепловой поток, Вт, обеспечиваемый теплоносителем системы ветви или стояка;
с – удельная теплоемкость воды, равная 4.2
t – разность температур, С, теплоносителя на входе и выходе из системы ветви или стояка; в двухтрубной системе t = const = 95 – 70 = 25 С;
В двухтрубной системе отопления расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:
Рр = Рн + 0.4 Ре, Па; (1.16)
где Рн – давление, создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе; Па;
Ре – естественное циркуляционное давление, Па:
Ре = Ре. пр + Ре. тр; (1.17)
где Ре. пр – естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па;
Ре. тр - естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в трубах, Па, так как система с нижней разводкой то величиной Ре. тр. пренебрегаем;
Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па определяется по следующей формуле:
Ре. пр = g h1 (tг- tо), (1.18)
где - среднее приращение плотности при понижении температуры воды на 1 С, равное 0.64 кг/(м3С);
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 l – общая длина последовательно соединенных участков, составляющих основное циркуляционное кольцо, м;
Считается, что потери давления на трение составляют 65% Рр.
Предварительно вычисляют расход воды на каждом участке. Потери давления на трение и местные сопротивления на участке определяют отдельно по следующей формуле:
(1.20)
где - коэффициент гидравлического трения, определяется по формуле Альтшуля:
(1.21)
где - плотность воды, кг/м3;
- скорость воды, м/с;
- 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 (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;
Р – 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
Ре. пр = 0.64 · 9.81 · ( 2 ) · (95 - 70) = 315Па.< 10%Рр, пренебрегаем.
Тогда давление создаваемое насосом составит:
Рн = Рр = 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. = 0,8;
- вентиль 1 шт. = 6,7;
Участок 2.
- тройник на проход 1 шт. = 1,4;
- отвод 2 шт. = 0,8;
Участок 3.
- тройник на проход 1 шт. = 1,0;
Участок 4.
- тройник на проход 1 шт. = 2,5;
Участок 5.
- тройник на проход 1 шт. = 1,0;
- сужение = 0,2;
Участок 6.
- тройник на проход 1 шт. = 2,5;
Участок 7.
- отвод 3 шт. = 0,8;
- вентиль 1 шт. = 6,0;
- кран проходной 1 шт. = 2,6;
Участок 8.
- отвод 3 шт. = 0,6;
- вентиль 1 шт. = 6,0;
- кран проходной 1 шт. = 2,6;
Участок 9.
- тройник на проход 1 шт. = 3,5;
Участок 10.
- тройник на проход 1 шт. = 1,0;
- сужение = 0,2;
Участок 11.
- тройник на проход 1 шт. = 3;
Участок 12.
- тройник на проход 1 шт. = 1,0;
Участок 13.
- тройник на проход 1 шт. = 1,2;
- отвод 2 шт. = 0,8;
Участок 14.
- отвод 1 шт. = 0,8;
- вентиль 1 шт. = 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 / 70С.
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 qэкмтеплоотдача 1 м трубы в ккал/ч*экм при температуре теплоносителя 95-70оС;
fповерхность нагрева 1м гладкой трубы (табл. 12.3) [10];
fэкм поверхность нагрева одной трубы в зависимости от числа рядов труб (табл. 12.2) [10];
1,163переводной 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;
lдлина 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 108*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
№ уч. |
Q рад. Вт |
G, кг/ч |
L , м |
Dу , мм |
W , м/с |
R , Па/м |
RхL , Па |
|
Z , Па |
RL+Z, Па |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Гидравлический расчёт системы отопления жилого дома |
||||||||||
Главное циркуляционное кольцо через стояк №6 |
||||||||||
1 |
220210 |
7573 |
4 |
70 |
0,6 |
63 |
250 |
7,5 |
1050 |
1300 |
2 |
172280 |
5925 |
5 |
70 |
0,5 |
38 |
190 |
3 |
175 |
370 |
3 |
134180 |
4615 |
7 |
70 |
0,4 |
23 |
160 |
0 |
0 |
160 |
4 |
129370 |
4449 |
3 |
50 |
0,6 |
72 |
230 |
2,5 |
450 |
1150 |
5 |
95460 |
3283 |
16 |
50 |
0,4 |
44 |
700 |
0 |
0 |
700 |
6 |
63630 |
2188 |
4 |
40 |
0,5 |
73 |
290 |
2,5 |
312,5 |
600 |
7 |
55330 |
1903 |
6 |
40 |
0,4 |
55 |
330 |
11 |
680 |
1010 |
8 |
55330 |
1903 |
6 |
40 |
0,4 |
52 |
310 |
9 |
720 |
1030 |
9 |
63630 |
2188 |
4,5 |
40 |
0,5 |
71 |
320 |
4 |
500 |
820 |
10 |
95460 |
3283 |
16,5 |
50 |
0,6 |
44 |
720 |
0 |
0 |
720 |
11 |
129370 |
4449 |
3 |
50 |
0,4 |
77 |
230 |
3 |
240 |
470 |
12 |
134180 |
4615 |
7 |
70 |
0,6 |
71 |
160 |
0 |
0 |
160 |
13 |
172280 |
5925 |
5 |
70 |
0,5 |
38 |
190 |
2 |
250 |
440 |
14 |
220210 |
7573 |
4,5 |
70 |
0,6 |
62 |
280 |
3,5 |
630 |
910 |
∑ 13010 |
||||||||||
Невязка (15000-13010)/15000=13%<15%. |
||||||||||
Квартирная горизонтальная ветвь на участке №7 через стояк №6 |
||||||||||
15 |
9790 |
337 |
6 |
18 |
0,24 |
60 |
360 |
1,5 |
43 |
403 |
16 |
8690 |
299 |
2 |
18 |
0,14 |
40 |
80 |
0,5 |
5 |
85 |
17 |
7580 |
261 |
5 |
18 |
0,2 |
85 |
425 |
0,5 |
10 |
435 |
18 |
6360 |
219 |
3 |
18 |
0,17 |
40 |
120 |
2 |
29 |
149 |
19 |
5350 |
184 |
2 |
18 |
0,2 |
55 |
110 |
1 |
20 |
130 |
20 |
4340 |
149 |
14 |
15 |
0,24 |
70 |
980 |
1,2 |
35 |
1015 |
21 |
3240 |
111 |
2 |
15 |
0,18 |
65 |
130 |
1 |
16 |
146 |
22 |
2140 |
74 |
3 |
15 |
0,25 |
45 |
135 |
1,1 |
34 |
169 |
23 |
1100 |
38 |
2 |
15 |
0,26 |
50 |
100 |
0,5 |
17 |
117 |
24 |
2210 |
76 |
5 |
15 |
0,15 |
30 |
150 |
1,5 |
17 |
167 |
25 |
3430 |
118 |
4 |
15 |
0,24 |
70 |
280 |
1 |
29 |
309 |
26 |
4440 |
153 |
2 |
15 |
0,14 |
40 |
80 |
2 |
20 |
100 |
27 |
5450 |
187 |
14 |
18 |
0,22 |
85 |
1190 |
0,5 |
12 |
1202 |
28 |
6550 |
225 |
2 |
18 |
0,17 |
40 |
80 |
1,1 |
16 |
96 |
29 |
7650 |
263 |
4 |
18 |
0,2 |
55 |
220 |
0,5 |
10 |
230 |
30 |
9790 |
337 |
12 |
18 |
0,24 |
70 |
840 |
1 |
29 |
869 |
∑ 5620 |
||||||||||
Циркуляционное кольцо через стояк №1 |
||||||||||
31 |
47930 |
1648 |
11 |
40 |
0,4 |
55 |
610 |
2,5 |
240 |
850 |
32 |
39810 |
1369 |
3 |
32 |
0,5 |
107 |
320 |
2,5 |
410 |
730 |
33 |
32670 |
1124 |
3 |
32 |
0,5 |
70 |
210 |
1 |
130 |
340 |
34 |
25530 |
878 |
3 |
32 |
0,4 |
37 |
110 |
0 |
0 |
110 |
35 |
18390 |
632 |
3 |
25 |
0,5 |
120 |
360 |
1,5 |
170 |
530 |
36 |
11250 |
387 |
4 |
20 |
0,6 |
160 |
560 |
3,5 |
320 |
880 |
37 |
11250 |
387 |
4 |
20 |
0,5 |
91 |
320 |
3 |
410 |
730 |
38 |
18390 |
632 |
3 |
25 |
0,4 |
120 |
360 |
2 |
190 |
550 |
39 |
25530 |
878 |
3 |
32 |
0,4 |
37 |
110 |
0 |
0 |
110 |
40 |
32670 |
1124 |
3 |
32 |
0,5 |
90 |
270 |
1 |
130 |
400 |
41 |
39810 |
1369 |
3 |
32 |
0,4 |
170 |
510 |
3 |
450 |
960 |
42 |
47930 |
1648 |
12 |
40 |
0,5 |
58 |
690 |
2 |
180 |
870 |
∑ 9340 |
||||||||||
Невязка (15000-9342-2210)/15000=23%>15%. Устанавливаем дроссельную шайбу d 25мм |
||||||||||
Квартирная горизонтальная ветвь на участке №6 через стояк №1 |
||||||||||
43 |
9200 |
316 |
5 |
18 |
0,24 |
55 |
275 |
1,2 |
35 |
310 |
44 |
7980 |
274 |
8 |
18 |
0,14 |
25 |
200 |
0,5 |
5 |
205 |
45 |
7070 |
243 |
2 |
18 |
0,22 |
62 |
124 |
0,5 |
12 |
136 |
46 |
6160 |
212 |
4 |
18 |
0,17 |
23 |
92 |
1,3 |
19 |
111 |
47 |
5060 |
174 |
4 |
18 |
0,2 |
31 |
124 |
1 |
20 |
144 |
48 |
3960 |
136 |
3 |
18 |
0,24 |
52 |
156 |
1,3 |
37 |
193 |
49 |
3380 |
116 |
8 |
15 |
0,17 |
32 |
256 |
1 |
14 |
270 |
50 |
1480 |
51 |
3 |
15 |
0,19 |
41 |
123 |
1,2 |
22 |
145 |
51 |
510 |
18 |
2 |
15 |
0,21 |
56 |
112 |
0,5 |
11 |
123 |
52 |
1220 |
42 |
8 |
15 |
0,24 |
28 |
224 |
0,8 |
23 |
247 |
53 |
2130 |
73 |
2 |
15 |
0,14 |
54 |
108 |
0,5 |
5 |
113 |
54 |
3040 |
105 |
4 |
15 |
0,22 |
35 |
140 |
1 |
24 |
164 |
55 |
4140 |
142 |
4 |
15 |
0,17 |
41 |
164 |
1,1 |
16 |
180 |
56 |
5240 |
180 |
2 |
15 |
0,2 |
29 |
58 |
1,3 |
26 |
84 |
57 |
5820 |
200 |
8 |
18 |
0,24 |
25 |
200 |
0,5 |
14 |
214 |
58 |
7720 |
266 |
3 |
18 |
0,16 |
36 |
108 |
0,8 |
10 |
118 |
59 |
8720 |
300 |
2 |
18 |
0,2 |
41 |
82 |
1,1 |
22 |
104 |
60 |
9200 |
316 |
11 |
18 |
0,23 |
40 |
440 |
1,6 |
42 |
482 |
∑ 3340 |
||||||||||
Циркуляционное кольцо через стояк №3 |
||||||||||
61 |
4810 |
165 |
15 |
15 |
0,2 |
62 |
930 |
10 |
200 |
1130 |
62 |
2400 |
83 |
3 |
15 |
0,1 |
17 |
50 |
1,5 |
8 |
60 |
63 |
2400 |
83 |
3 |
15 |
0,1 |
17 |
50 |
1,5 |
8 |
60 |
64 |
4810 |
165 |
16 |
15 |
0,2 |
58 |
930 |
10 |
200 |
1130 |
∑ 2380 |
||||||||||
Невязка (15000-2380)/15000=84%>15%. Устанавливаем дроссельную шайбу d 5мм. |
||||||||||
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления гаража |
||||||||||
№ уч |
Q, Вт |
G, кг/ч |
L, м |
dу, мм |
V, м/с |
R, Па/м |
RL, Па |
∑ξ |
Z, Па |
(RL+Z)Па |
Главное циркуляционное кольцо |
||||||||||
1 |
78850 |
2712 |
6 |
40 |
0,6 |
110 |
660 |
7,5 |
1350 |
2010 |
2 |
56250 |
1935 |
9 |
32 |
0,5 |
113 |
1020 |
3,5 |
438 |
1458 |
3 |
37600 |
1293 |
14 |
32 |
0,4 |
83 |
1160 |
15 |
1200 |
2360 |
4 |
33730 |
1160 |
10 |
25 |
0,5 |
148 |
1480 |
1 |
125 |
1605 |
5 |
29270 |
1007 |
11 |
20 |
0,5 |
306 |
3370 |
1 |
125 |
3495 |
6 |
24150 |
831 |
12 |
20 |
0,3 |
123 |
1480 |
1,5 |
68 |
1548 |
7 |
19030 |
654 |
14 |
20 |
0,3 |
112 |
1570 |
1,5 |
68 |
1638 |
8 |
19030 |
654 |
15 |
20 |
0,5 |
225 |
3370 |
2 |
250 |
3620 |
9 |
24150 |
831 |
12 |
20 |
0,5 |
143 |
1720 |
1 |
125 |
1845 |
10 |
29270 |
1007 |
11 |
20 |
0,4 |
106 |
1170 |
15 |
1200 |
2370 |
11 |
33730 |
1160 |
10 |
25 |
0,5 |
114 |
1140 |
2 |
250 |
1390 |
12 |
37600 |
1293 |
14 |
32 |
0,6 |
49 |
680 |
11,5 |
2070 |
2750 |
13 |
56250 |
1935 |
8 |
32 |
0,5 |
130 |
1040 |
4 |
500 |
1540 |
14 |
78850 |
2712 |
6 |
40 |
0,4 |
97 |
580 |
6,8 |
544 |
1124 |
Σ 28750 |
||||||||||
Невязка (30000-28750)/30000=4%<15%. |
||||||||||
Ответвление №1 |
||||||||||
1 |
22650 |
779 |
3 |
20 |
0,6 |
283 |
850 |
14 |
2520 |
3370 |
2 |
12480 |
429 |
12 |
15 |
0,6 |
396 |
4750 |
13 |
2340 |
7090 |
3 |
5810 |
200 |
14 |
15 |
0,3 |
89 |
1250 |
9 |
405 |
1660 |
4 |
5810 |
200 |
15 |
15 |
0,3 |
89 |
1340 |
9 |
405 |
1740 |
5 |
12480 |
429 |
12 |
15 |
0,6 |
396 |
4750 |
13 |
2340 |
7090 |
6 |
22650 |
779 |
3 |
20 |
0,6 |
283 |
850 |
14,5 |
2610 |
3460 |
Σ 24410 |
||||||||||
Невязка (30000-24410-4760)/30000=3%<5%. |
||||||||||
Ответвление №2 |
||||||||||
1 |
18150 |
624 |
4 |
20 |
0,5 |
203 |
810 |
8 |
1000 |
1810 |
2 |
13060 |
449 |
10 |
15 |
0,6 |
382 |
3820 |
14 |
2520 |
6340 |
3 |
5420 |
186 |
15 |
15 |
0,3 |
83 |
1250 |
7 |
315 |
1560 |
4 |
5420 |
186 |
15 |
15 |
0,3 |
83 |
1240 |
7 |
315 |
1560 |
5 |
13060 |
449 |
10 |
15 |
0,6 |
382 |
3820 |
13 |
2340 |
6160 |
6 |
18150 |
624 |
4 |
20 |
0,5 |
203 |
810 |
14,5 |
1813 |
2620 |
Σ 20050 |
||||||||||
Невязка (30000-20053-7580)/30000=10%>5%. Устанавливаем дроссельную шайбу d 10мм |
1.5. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИЛОГО ДОМА
1.5.1. Общие положения конструирования системы вентиляции жилого дома.
В жилом доме предусмотрена естественная вытяжная вентиляция из кухонь, санузлов, ванных комнат с учетом требований [10] в кирпичных каналах капитальных стен. Размеры каналов принимаются кратным размерам кирпича. Воздухообмен определен по нормируемым кратностям.
Поквартирные вытяжныые каналы присоединяются к вертикальному коллектору на высоте не менее двух метров от центра вытяжного отверстия. На вытяжных каналах установлены регулируемые решетки Р150, установленные на расстоянии 0,2-0,5м от потолка.
Наружный воздух поступает в помещения квартир через форточки и неплотности окон и дверей, т.е. приток наружного воздуха - неорганизованный.
1.5.2. Определение требуемого воздухообмена.
Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях квартир принята в соответствии с [10]:
- кухня с электроплитами – расход удаляемого воздуха не менее 60 м3/ч;
- совмещенное помещение уборной и ванной – 50 м3/ч;
- уборная индивидуальная – 25 м3/ч;
1.5.3. Аэродинамический расчет системы вентиляции жилого дома.
Задача аэродинамического расчета – определение потерь давления в вентиляционной сети и размеров поперечных сечений воздуховодов. Расчет включает два этапа: определение потерь давления воздуха в магистральной ветви и увязка потерь давления в ответвлениях.
Магистральная ветвь – цепь участков от вентилятора до наиболее удаленного воздухораспределителя или наиболее нагруженная ветвь (имеющая больший расход воздуха).
Расчет проводится в следующей последовательности.
Определяются требуемые площади поперечных сечений участков магистральной ветви, м2
, (1.25)
где L – расчетный расход воздуха на участке, м3/ч;
р – рекомендуемая скорость воздуха,м/с.
По требуемым площадям сечений подбираются размеры сечений воздуховодов и определяют диаметры сечений, м.
Определяют фактические скорости воздуха (м/с) на участках магистральной ветви и динамические давления (Па), соответствующие этим скоростям:
, (1.26)
, (1.27)
где - плотность воздуха, равная 1.2 кг/м3.
Потери давления в воздуховодах определяются по формуле:
Р = (R l n + Z), Па (1.28)
где R – удельная потеря давления на трение на 1 погонный метр воздуховода, Па/м;
l – длина воздуховода, м;
n – поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость каналов;
Z – потери давления в местных сопротивлениях на участке, Па.
Удельную потерю давления на трение для воздуховодов определяют по формуле:
(1.29)
где - коэффициент сопротивления трения;
d – диаметр воздуховода, м;
- скорость воздуха в воздуховоде, м/с;
- плотность воздуха, кг/м3;
либо по номограммам, таблицам, зная скорость на участке и сечение участка.
Коэффициент сопротивления трения определяется по формуле Альтшуля:
(1.30)
где k = 0.001-коэффициент абсолютной шероховатости стенки воздуховода, м;
Re – число Рейнольдса, характеризует течение жидкостей и определяется по следующей формуле:
(1.31)
где - характерная скорость воздуха, м/с;
d – диаметр канала, м;
- кинематическая вязкость, м2/с.
Потери давления на местные сопротивления:
(1.32)
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений, отнесенных к скорости.
Затем выполняется увязка ответвлений. Аналогично рассчитываются потери давления на участках ответвления от периферийного до точки подсоединения к магистральной ветви. Сумма потерь давления на этих участках не должна отличаться более чем на 10 % от суммы потерь давления на участках магистральной ветви от точки подсоединения ответвления до периферийного.
При необходимости увеличить потери давления в ответвлении на нем устанавливается диафрагма соответствующего проходного сечения. Требуемый коэффициент сопротивления диафрагмы определяется по зависимости:
(1.33)
где Рм – суммарные потери давления воздуха на соответствующих участках магистральной ветви, Па;
Ро – суммарные потери давления воздуха на участках ответвления, Па;
Рд – динамическое давление воздуха на участке установки диафрагмы, Па.
Расчет систем естественной вентиляции.
Для каждой ветви вычисляется величина расчетного гравитационного давления:
∆Pгр = 9,8·h·(н - в), Па, (1.34)
где h – расстояние по вертикали от центра вентиляционной решетки до устья вытяжной шахты, м;
н, в – соответственно плотность наружного воздуха при температуре +5оС и плотность внутреннего воздуха при температуре +20, кг/м3.
Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции производим аналогично расчету систем вентиляции с механическим побуждением.
Суммарные потери давления (RL+Z) сравниваем с величиной действующего гравитационного давления. Расхождение между ними должно быть в пределах 10%.
Примечание.
Величина скорости воздуха в живом сечении жалюзийной решетки не должна превышать 3 м/с;
В системе естественной вентиляции используем вентиляционные решетки с регулятором расхода воздуха;
При наладке системы естественной вентиляции с помощью регулятора расхода воздуха устанавливается расчетный расход воздуха в живом сечении вентиляционной решетки.
Результаты расчета систем естественной вентиляции жилого дома сведены в таблицу 1.6.
Расчетные аксонометрические схемы приведены в приложении I.
Перечень коэффициентов местных сопротивлений участков естественной вентиляции ВЕ1:
Участок 1
- Отвод 90, а x в = 140 x 140 мм, 1шт. = 0,35;
- Воздухораспределитель типа РР, Fо = 0.16 кв.м. = 2,1;
Участок 2
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. = 0,7;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/120=0,5.
Участок 3
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. = 0,5;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/180=0,3.
Участок 4
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. = 0,35;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/240=0,25.
Участок 5
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. = 0,35;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/300=0,2.
Участок 6
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. = 0,3;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/360=0,17.
Участок 7
- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. = 0,3;
Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,
Lотв/Lосн = 60/420=0,14.
-Зонт прямоугольный, 1шт. = 1,1;
Расчет местных сопротивлений для остальных систем выполняется аналогично.
Таблица 1.6
N уч |
Расход воздуха L, м3/ч |
Длина участка l, М |
Скорость воздуха V, м/с |
Размеры сечений воздуховодов |
Динамическое давление Рд, Па |
Потери давления на трение |
Сумма коэф. местного сопр. i |
Поте-ри давления на мест. сопр. Z, Па |
Потери давления на уч-ке, Па |
Суммарные потери давления, Па |
||||
a*b, мм |
f, м2 |
dэ, мм |
R, Па/м |
n |
R*l*n, Па |
|||||||||
ВЕ-1 |
||||||||||||||
1 |
60 |
3,2 |
0,1 |
140*140 |
0,196 |
140 |
0,004 |
0,002 |
0,15 |
0,001 |
2,45 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
2 |
120 |
2,7 |
0,9 |
140*270 |
0,038 |
184 |
0,5 |
0,08 |
1,4 |
0,3 |
0,7 |
0,33 |
0,63 |
0,64 |
3 |
180 |
2,7 |
1,3 |
140*270 |
0,038 |
184 |
1,0 |
0,14 |
1,5 |
0,6 |
0,5 |
0,52 |
1,09 |
1,73 |
4 |
240 |
2,7 |
1,8 |
140*270 |
0,038 |
184 |
1,9 |
0,27 |
1,62 |
1,2 |
0,35 |
0,65 |
1,83 |
3,56 |
5 |
300 |
2,7 |
2,2 |
140*270 |
0,038 |
184 |
2,9 |
0,28 |
1,68 |
1,3 |
0,35 |
1,02 |
2,29 |
5,85 |
6 |
360 |
2,7 |
2,6 |
140*270 |
0,038 |
184 |
4,2 |
0,3 |
1,73 |
1,4 |
0,3 |
1,26 |
2,66 |
8,51 |
7 |
420 |
4 |
3,1 |
140*270 |
0,038 |
184 |
5,7 |
0,41 |
1,77 |
2,9 |
0,3 |
1,71 |
4,61 |
13,12 |
Невязка (13,35-13,12)/13,35=2%<10% |
||||||||||||||
Ответвление №1 Распологаемое давление Ргр=3,82 Па |
||||||||||||||
8 |
60 |
2,6 |
1,0 |
140*140 |
0,196 |
140 |
0,605 |
0,16 |
0,15 |
0,062 |
3,15 |
1,91 |
1,97 |
1,97 |
Невязка (3,82-1,97)/3,82=48%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 1,85 Па |
||||||||||||||
Ответвление №2 Распологаемое давление Ргр=5,41 Па |
||||||||||||||
9 |
60 |
2,6 |
1,2 |
140*140 |
0,196 |
140 |
0,871 |
0,24 |
0,15 |
0,094 |
3,15 |
2,74 |
2,84 |
2,84 |
Невязка (5,41-2,84)/5,41=48%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,6 Па |
||||||||||||||
Ответвление №3 Распологаемое давление Ргр=7 Па |
||||||||||||||
10 |
60 |
2,6 |
1,5 |
140*140 |
0,196 |
140 |
1,361 |
0,4 |
0,15 |
0,156 |
3,15 |
4,29 |
4,44 |
4,44 |
Невязка (7-4,44)/7=37%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,56 Па |
||||||||||||||
Ответвление №4 Распологаемое давление Ргр=8,6 Па |
||||||||||||||
11 |
60 |
2,6 |
1,6 |
140*140 |
0,196 |
140 |
1,549 |
0,48 |
0,15 |
0,187 |
3,15 |
4,88 |
5,07 |
5,07 |
Невязка (8,6-5,07)/8,6=41%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 3,53 Па |
||||||||||||||
Ответвление №5 Распологаемое давление Ргр=10,2 Па |
||||||||||||||
12 |
60 |
2,6 |
2,0 |
140*140 |
0,196 |
140 |
2,420 |
0,7 |
0,15 |
0,273 |
3,15 |
7,62 |
7,90 |
7,90 |
Невязка (10,2-7,9)/10,2=22%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,3 Па |
||||||||||||||
Ответвление №6 Распологаемое давление Ргр=11,8 Па |
||||||||||||||
13 |
60 |
2,6 |
2,4 |
140*140 |
0,196 |
140 |
3,485 |
1,1 |
0,15 |
0,429 |
3,15 |
10,98 |
11,41 |
11,41 |
Невязка (11,8-11,41)/11,8=3%<10% |
||||||||||||||
ВЕ-2 Распологаемое давление Ргр=13,35 Па |
||||||||||||||
1 |
50 |
3,1 |
0,6 |
140*140 |
0,196 |
140 |
0,218 |
0,09 |
0,15 |
0,042 |
2,45 |
0,53 |
0,58 |
0,58 |
2 |
100 |
2,7 |
0,8 |
140*270 |
0,038 |
184 |
0,4 |
0,1 |
1,4 |
0,4 |
0,7 |
0,27 |
0,65 |
1,22 |
3 |
150 |
2,7 |
1,2 |
140*270 |
0,038 |
184 |
0,9 |
0,18 |
1,5 |
0,7 |
0,5 |
0,44 |
1,16 |
2,39 |
4 |
200 |
2,7 |
1,4 |
140*270 |
0,038 |
184 |
1,2 |
0,2 |
1,62 |
0,9 |
0,35 |
0,42 |
1,29 |
3,68 |
5 |
250 |
2,7 |
1,9 |
140*270 |
0,038 |
184 |
2,2 |
0,28 |
1,68 |
1,3 |
0,35 |
0,76 |
2,03 |
5,71 |
6 |
300 |
2,7 |
2,1 |
140*270 |
0,038 |
184 |
2,7 |
0,4 |
1,73 |
1,9 |
0,3 |
0,80 |
2,67 |
8,38 |
7 |
350 |
4,2 |
2,3 |
140*270 |
0,038 |
184 |
3,2 |
0,5 |
1,77 |
3,7 |
0,3 |
0,96 |
4,68 |
13,06 |
Невязка (13,35-13,06)/13,35=2%<10% |
||||||||||||||
Ответвление №1 Распологаемое давление Ргр=3,82 Па |
||||||||||||||
8 |
50 |
2,4 |
1,1 |
140*140 |
0,196 |
140 |
0,732 |
0,2 |
0,15 |
0,072 |
3,15 |
2,31 |
2,38 |
2,38 |
Невязка (3,82-2,38)/3,82=38%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 1,44 Па |
||||||||||||||
Ответвление №2 Распологаемое давление Ргр=5,41 Па |
||||||||||||||
9 |
50 |
2,4 |
1,2 |
140*140 |
0,196 |
140 |
0,871 |
0,25 |
0,15 |
0,090 |
3,15 |
2,74 |
2,83 |
2,83 |
Невязка (5,41-2,83)/5,41=48%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,6 Па |
||||||||||||||
Ответвление №3 Распологаемое давление Ргр=7 Па |
||||||||||||||
10 |
50 |
2,4 |
1,5 |
140*140 |
0,196 |
140 |
1,361 |
0,48 |
0,15 |
0,173 |
3,15 |
4,29 |
4,46 |
4,46 |
Невязка (7-4,46)/7=36%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,54 Па |
||||||||||||||
Ответвление №4 Распологаемое давление Ргр=8,6 Па |
||||||||||||||
11 |
50 |
2,4 |
1,8 |
140*140 |
0,196 |
140 |
1,960 |
0,7 |
0,15 |
0,252 |
3,15 |
6,17 |
6,43 |
6,43 |
Невязка (8,6-6,43)/8,6=25%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,2 Па |
||||||||||||||
Ответвление №5 Распологаемое давление Ргр=10,2 Па |
||||||||||||||
12 |
50 |
2,4 |
2,2 |
140*140 |
0,196 |
140 |
2,928 |
1 |
0,15 |
0,360 |
3,15 |
9,22 |
9,58 |
9,58 |
Невязка (10,2-9,58)/10,2=6%<10% |
||||||||||||||
Ответвление №6 Распологаемое давление Ргр=11,8 Па |
||||||||||||||
13 |
50 |
2,4 |
2,4 |
140*140 |
0,196 |
140 |
3,485 |
1,2 |
0,15 |
0,432 |
3,15 |
10,98 |
11,41 |
11,41 |
Невязка (11,8-11,41)/11,8=3%<10% |
||||||||||||||
ВЕ-3 Распологаемое давление Ргр=13,35 Па |
||||||||||||||
1 |
25 |
3,3 |
0,7 |
140*140 |
0,196 |
140 |
0,296 |
0,07 |
0,15 |
0,035 |
2,45 |
0,73 |
0,76 |
0,58 |
2 |
50 |
2,7 |
0,9 |
140*270 |
0,038 |
184 |
0,5 |
0,2 |
1,4 |
0,8 |
0,7 |
0,34 |
1,10 |
1,86 |
3 |
75 |
2,7 |
1,1 |
140*270 |
0,038 |
184 |
0,7 |
0,15 |
1,5 |
0,6 |
0,5 |
0,37 |
0,97 |
2,83 |
4 |
100 |
2,7 |
1,3 |
140*270 |
0,038 |
184 |
1,0 |
0,2 |
1,62 |
0,9 |
0,35 |
0,36 |
1,23 |
4,07 |
5 |
125 |
2,7 |
1,6 |
140*270 |
0,038 |
184 |
1,5 |
0,25 |
1,68 |
1,1 |
0,35 |
0,54 |
1,68 |
5,74 |
6 |
150 |
2,7 |
2,3 |
140*270 |
0,038 |
184 |
3,2 |
0,3 |
1,73 |
1,4 |
0,3 |
0,96 |
2,36 |
8,10 |
7 |
175 |
4,1 |
2,6 |
140*270 |
0,038 |
184 |
4,1 |
0,5 |
1,77 |
3,6 |
0,3 |
1,23 |
4,86 |
12,96 |
Невязка (13,35-12,96)/13,35=3%<10% |
||||||||||||||
Ответвление №1 Распологаемое давление Ргр=3,82 Па |
||||||||||||||
8 |
25 |
2,6 |
1,3 |
140*140 |
0,196 |
140 |
1,022 |
0,6 |
0,15 |
0,234 |
3,15 |
3,22 |
3,45 |
3,45 |
Невязка (3,82-3,45)/3,82=9%<10% |
||||||||||||||
Ответвление №2 Распологаемое давление Ргр=5,41 Па |
||||||||||||||
9 |
25 |
2,6 |
1,4 |
140*140 |
0,196 |
140 |
1,186 |
0,3 |
0,15 |
0,117 |
3,15 |
3,74 |
3,85 |
3,85 |
Невязка (5,41-3,85)/5,41=29%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 1,6 Па |
||||||||||||||
Ответвление №3 Распологаемое давление Ргр=7 Па |
||||||||||||||
10 |
25 |
2,6 |
1,5 |
140*140 |
0,196 |
140 |
1,361 |
0,6 |
0,15 |
0,234 |
3,15 |
4,29 |
4,52 |
4,52 |
Невязка (7-4,52)/7=35%>10% В жалюзийной решетке необходимо погасить 2,5 Па |
||||||||||||||
Ответвление №4 Распологаемое давление Ргр=8,6 Па |
||||||||||||||
11 |
25 |
2,6 |
2,0 |
140*140 |
0,196 |
140 |
2,420 |
0,9 |
0,15 |
0,351 |
3,15 |
7,62 |
7,97 |
7,97 |
Невязка (8,6-7,97)/8,6=7%<10% |
||||||||||||||
Ответвление №5 Распологаемое давление Ргр=10,2 Па |
||||||||||||||
12 |
25 |
2,6 |
2,2 |
140*140 |
0,196 |
140 |
2,928 |
1 |
0,15 |
0,390 |
3,15 |
9,22 |
9,61 |
9,61 |
Невязка (10,2-9,61)/10,2=6%<10% |
||||||||||||||
Ответвление №6 Распологаемое давление Ргр=11,8 Па |
||||||||||||||
13 |
25 |
2,6 |
2,4 |
140*140 |
0,196 |
140 |
3,485 |
1,3 |
0,15 |
0,507 |
3,15 |
10,98 |
11,48 |
11,48 |
Невязка (11,8-11,48)/11,8=3%<10% |
1.6. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ГАРАЖА
1.6.1. Общие положения конструирования системы вентиляции гаража.
В подземном гараже запроектирована общеобменная вентиляция для ассимиляции вредных выделений оксида углерода СО от работающего двигателя автомобиля. Вытяжка предусмотрена из каждого автомобильного бокса из верхней и нижней зоны поровну.
Вытяжные вентиляторы установлены на высоте не менее двух метров над кровлей лифтовой кровли.
Для компенсации вытяжки спроектирована приточная вентиляция с раздачей воздуха вдоль проездов. Обьем подаваемого воздуха на 20% меньше удаляемого.
Над въездом в гараж предусмотрены 2 воздушно-тепловые завесы шиберующего типа Т2000Е18 мощностью 18 кВт.
Для обеспечения безопасной эвакуации из подземного гаража во время возникновения пожара предусмотрена система дымоудаления, расчитанная в соответствии с [15] по периметру очага возгарания.
Площадь гаража разделена на две дымовые зоны вертикальными негорючими свесами высотой 0,5 м от поверхности перекрытия подземного гаража. Каждую зону обслуживают три дымоприемных клапана КДМ-2, которые срабатывают от датчиков возгарания при t=72°С.
Вентиляторы систем дымоудаления расположены на кровле жилого дома. Удаление дыма осуществляется по специально изготовленным дымовым шахтам из бетона с факельным выбросом на высоту не менее двух метров от поверхности кровли. Участки воздуховодов систем дымоудаления выполнены из оцинкованной стали класса П толщиной 1,5 мм на сварке и покрыты огнезащитным покрытием марки ОФПМ-12 толщина покрытия 8 мм.
Вентиляторы применены радиальные жаростойкие с клиноременной передачей для работы во время пожара в течении 1 часа.
1.6.2. Определение требуемогомого воздухообмена в гараже
Выделение вредных веществ является основой для определения величины необходимого в гараже воздухообмена, который предназначен для разбавления их до предельно допустимых концентраций. Основным вредным веществом, которое выделяется при работе карбюраторного двигателя, является окись углерода СО, по которому и определяется необходимый воздухообмен.
Необходимый воздухообмен в гараже расчитывается по формуле:
(1.35)
где mco – масса окиси углерода СО, поступающего в воздух помещения, г/ч;
qe – допустимая концентрация вредного вещества в удаляемом воздухе, согласно [7] qе=20 мг/м3;
qin – концентрация вредного вещества в наружном воздухе, принимается по данным Санэпидемнадзора города, qin=5 мг/м3;
Масса окиси углерода СО, поступающего в воздух от автомобилей движущихся по гаражу расчитывается по формуле [8]:
, г/ч (1.36)
где - удельное количество окиси углерода, отнесенное к одному выезду из помещения и условной мощности двигателя в одну лошадиную силу, г/л*с;
N –мощность двигателя автомобиля, л*с;
k –количество выездов автомобилей из помещения в 1 час;
с –коэффициент интенсивности движения автомобилей;
Масса окиси углерода СО, выделяемое 52 автомобилями в боксе:
;
Откуда расчетный воздухообмен по (1.35) для гаража равен:
;
1.6.3. Аэродинамический расчет системы вентиляции гаража.
Аэродинамический расчет системы вентиляции гаража ведется аналогично п.1.5.3. Результаты расчетов сведены в таблицу 1.7. Расчетные аксонометрические схемы систем приведены в приложении 1.
Таблица 1.7
N уч |
Расход воздуха L, м3/ч |
Длина участка l, М |
Скорость воздуха V, м/с |
Размеры сечений воздуховодов |
Динамическое давление Рд, Па |
Потери давления на трение |
Сумма коэф. местного сопр. i |
Поте-ри давления на мест. сопр. Z, Па |
Потери давления на уч-ке, Па |
Суммарные потери давления, Па |
|||||||||
a*b, мм |
f, м2 |
dэ, мм |
R, Па/м |
n |
R*l*n, Па |
||||||||||||||
В-1 |
|||||||||||||||||||
1 |
240 |
5,2 |
1,1 |
200*300 |
0,06 |
0,24 |
0,7 |
0,1 |
1 |
0,4 |
2,4 |
1,8 |
2,2 |
2,2 |
|||||
2 |
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.),
обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus.
Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Похожие рефераты: |