←предыдущая следующая→
1 2
Фот =34485,9+9306,11+9299,68-5743,5-2653 = 44695Вт
Из которой на первый этаж (полуподвальное помещение) приходится Фот1 = 20000Вт
И на производственное помещение второго этажа Фот2 = 24695 Вт
Определим удельную тепловую характеристику здания по формуле:
Выбор котла и места расположения котельной
Выбор котла определяется количеством требуемой тепловой мощности и его назначения .
Для отопительно-производственных котельных малой мощности находят широкое применение чугунные секционные котлы, нагревающие воду до 115оС. Наибольшее распространение среди чугунных котлов в нашей стране получили котлы марок КЧМ, КЧ-1(малой мощности),Универсал-6(КЧ-2) средней мощности и Энергия-6(тип КЧ-3). Используя полученное значение тепловой мощности по таблице 1.1 выбираем чугунный котел типа КЧМ-1, тепловой мощностью от 16,3 до 46,5 кВт. Котел малогабаритный расположить его можно в подсобном помещении цеха.
Определяем диаметры труб и потери давления в двухтрубной закрытой водяной тепловой сети от котла до потребителя длиной 30 м, через которую подается тепловой поток Ф=44695Вт. Примем расчетные температуры теплоносителя tп=95 оС. tо=70 оС и на ней установлены две задвижки ζ=0,7 и два гнутых отвода радиусом R=2d для которых ζ=0,5
Расход теплоносителя определяем по соотношению Qт=3,6*Ф/4,19(tп - tо)
Qт=3,6*44,695/(4,19(95-70))= 160,92/104,75=1,53 т/ч
Принимаем удельные потери давления ΔР=70Па/м и по приложению 2 находим среднюю плотность теплоносителя ρ=970 кг/м3
Расчетный диаметр труб определим по соотношению d=0.263Q0.38/ (ρ ΔР) 0.19
=0.263*1,530.38/(970*70) 0.19=0.263*1,18/8.28=0.037м
Принимаем в соответствии с ГОСТ 10704-76 трубу стальную электросварную прямошовную внутренний диаметр которой d=41 мм ближе всего к расчетному значению.
Определяем коэффициент трения , используя выражение С.Ф.Копьева
λ=0,014/ d 0.25 =0,014/0,0410.25=0,014/0,45=0,031
Сумму коэффициентов местных сопротивлений определяем по соотношению
Σζ=2*0,7+2*0,5=2,4
Эквивалентная длина местных сопротивлений определяется по соотношению
Lэ= Σζ(d/λ)=2,4*0,041/0,031=3,17м
Общая потеря давления в подающем и обратном теплопроводах
ΔРс=2(30+3,17)70=4643,8Па
• ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА
Годовой расход теплоты на отопление исходя из полученных значений тепловых потерь и требуемой мощности котлов определяется по соотношению
Qт=3,6*ΣQ(tв - tо.п.) 24nо.п / (tв - tн)=3,6*44.695*(18-1,5)*24*152/(18+18)=968кДж
Следовательно годовой расход топлива с учетом КПД котельной для газообразного топлива η=0,8
В= Qт/q η=968/(0,8*85,6)=14,1т.куб.м.
Определяем поверхность нагрева и осуществляем подбор нагревательных приборов системы водяного отопления.
• Для полуподвального помещения (1 этаж) схемы. Фот1 = 20000 Вт
В качестве нагревательных приборов принимаем чугунные ребристые трубы. Температура теплоносителя в подающей магистрали 95°С, а в обратной 70°С.
Определим вначале тепловой поток от трубопровода в системы отопления. Для его определения используем соотношение
Фпм=Атр k тр(tтр - tв) *η
Где k тр - коэффициент теплопередачи труб берется по таблице 1,4 (2) и η-коэффициент учитывающий разводку труб(подающая линия - над потолком η=0,25, вертикальный стояк η=0,5, для обратной линии над полом η=0,75 и для подводок к нагревательным приборам η=1) .
Для нашей системы теплоснабжения подающий трубопровод находится под окнами, т.е. в рабочей зоне помещения, там же где и нагревательные приборы. Поэтому для него как и для подводок к приборам , коэффициент η=1. Для обратной линии, расположенной над полом η=0,75.
Площадь поверхности подающего и обратного магистральных трубопроводов наружным диаметром d=42,3 мм(dу=32мм) и длиной l=25м
l
d
Ап.м.=А о.м.= π*d*l=3,14*0,043*25=3,38м2.
Площадь поверхности шести подводок (по две на прибор) диаметром 26,8 мм(dу=20мм) и длиной 0,8 м каждая Апод=π*d*l=6*3,14*0,0268*0,8=0,4м2 .
Коэффициент теплопередачи подающего трубопровода для средней разности температуры воды в трубе и температуры воздуха в помещении 95-18=77°С. принимаем по таблице 1,4 k=13,4 Вт/(м2 *˚С).Коэффициент теплопередачи обратной магистрали для разности между температурой воды и температурой воздуха 70-18=52˚С
k=11,6 Вт/(м2 *˚С), а для подводок при средней разности температур (95+70)/2-18=64,5˚С k=14 Вт/(м2 *˚С), тогда по формуле
Фпм=Атр k тр(tтр - tв) *η
для подающей магистрали
Фп.м.=3,38*13,4(95-18)=3482Вт
Для обратной магистрали
Фо.м.=3,38*11,6(70-18)=2038Вт
для подводок
Фпод=0,4*14((95+70/2)-18)=361Вт
Суммарный поток теплоты от всех трубопроводов Фтр=3482+2038+361=5881 Вт
Принимаем β1=1(нагревательные приборы установлены свободно у стены), β2=1(трубы проложены открыто). Полагая, что под каждым окном ,будет установлено по одной чугунной ребристой трубе, находим по таблице 1,4kпр=5,8 Вт/(м2 *˚С). Тогда по формуле (1.8) площадь поверхности нагрева приборов
Апр =(Фогр- Фтр) β1 β2 / kпр (tтр - tв) = (20000-5881)/5,8((95+70)/2-18)=86100/374,1=38кв.м
Принимаем для установки ребристые трубы длиной 2000 мм, фактическая площадь поверхности нагрева которых равна 4 м2(см.табл.5,2).Число таких труб n=38/4≈10
Под каждым окном устанавливается по одной ребристой трубе!
• Для производственного корпуса (2 этаж) схемы. Фот2 = 24000 Вт
Высота стояков 3,6м диаметром 20мм - 10 штук и подводки к радиаторам трубой диаметром 20мм общей длиной 30*0,5=15м
Поверхность нагрева вычисляем в квадратных метрах эквивалентной площади по соотношению F тр =f *l *η.
Для этого определим для f=0.15 м2 (стояки и подводки диаметром трубы 20мм) и коэффициент η=0,5 для вертикального стояка и для подводок к нагревательным приборам η=1) .
F тр=10*0,15*3,6*0,5+0,15*15*1=2,7+2,25=4,97 м2
Теплоотдачу 1 м2 м находим по соотношению φ=k эт *β4*Δt
Где β4= 1 и k эт=7,9 определено по приложениям 17 и 18
Δt= (tтр - tв )=(95-70)/2-18=64,5
φ=k эт *β4*Δt=7,9*1*64,5=509,55=510Вт/ м2
Необходимая эквивалентная площадь поверхности нагрева радиаторов определяем по соотношению
F пр=(Фогр* β2/ φ - F тр) β1 β3=(24000*1/510-4.97)*1.02*1.05=45,07 м2
Для радиаторов М-140-АО число секций определится
N=45,07/0,35=128секции
Принимаем для 135 секций и размещаем их по 9 секций для каждого из 15 окон второго этажа
• Гидравлический расчет системы отопления
Вычерчиваем в масштабе аксонометрическую схему системы отопления с указанием магистральных трубопроводов, стояков, запорно-регулировочной арматурой. Для данной схемы выбираем главное циркуляционное кольцо. Определяем расчетное циркуляционное давление Р=Рн+Ре. Учтем что для производственных помещений и малоэтажных жилых домов значением естественного давления Ре можно пренебречь и согласно рекомендациям профессора В.М.Чаплина принять давление Рн создаваемое насосом исходя из среднего значения давления равного 100Па на метр наиболее протяженного циркуляционного кольца. Среднее значение удельных потерь давления на трение в трубопроводах для данного кольца равно
Rср=0,65Р/Σl
Общая длина трубопроводов для выбранной схемы равна Σl=100м
Располагаемое циркуляционное давление в системе равно
Р=100*100=10000Па
Определяем среднюю потерю давления на трение
Rср=0,65Р/Σl=0,65*10000/100=65Па/м
Для каждого из участков определяем расход теплоносителя по формуле
Qм=3,6Ф/4,19 Δt
И заносим результаты расчета в таблицу.
Главное циркуляционное кольцо
№
уч-ка Ф,Вт Q кг/ч l,м d, мм vм/с R,Па/м Rl, Па Σζ Z,Па Ri+Z,Па
1 12800 439,9045
• Произвести расчет гидроэлеватора и тепловые потери для случая подключения помещения к существующей тепловой сети.
←предыдущая следующая→
1 2