Лапина Н.В. курсовой по Теплогазоснабжение и вентиляция - файл ???.docx
Лапина Н.В. курсовой по Теплогазоснабжение и вентиляцияскачать (380.7 kb.)
Доступные файлы (6):
???.docx
Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства
Инженерные системы и экологии (название факультета)
Водоснабжение и водоотведение (название кафедры)
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине Теплогазоснабжение и вентиляция (название дисциплины)
Выполнил: Лапина Н.В.
Шифр: 116-07-ВВ
Москва 2011 г.
Исходные данные: Город – Владивосток
Наиболее холодная пятидневка t
5н = -24
0С
Вентиляционная температура t
вентн = -16
0С
Отопительные период t
о.п. = -3.9
0С
Продолжительность отопительного периода Z
о.п. = 196
Расчетная скорость ветра в январе v=9 м/с
Зона влажности – влажная
Ориентация главного фасада здания по сторонам света – Ю-В
Характеристики тепловой сети:
а)располагаемое давление P
1-P
2 = 70кПа
б)температура воды Т
1-Т
0=130-70=60
0С
Система отопления двухтрубная с нижней разводкой попутная
Определение расчетного сопротивления теплопередаче, толщины слоя утеплителя и коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций. Обязательное условие: R
0?R
тр0 Где R
0 приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций рассчитываемое в соответствии с заданием на проектирование;
R
тр0 требуемой сопротивление теплопередаче принимается большей из полученных величин.
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.
Определяем R
тр0 по формуле:
R
тр0 = n(t
в-t
н)/(∆t
н*?
в), м
2*
0С/Вт
Для наружной стены: R
тр0 = 1(18-(-24))/(4*8.7)=1.2 м
2*
0С/Вт
Для чердачного перекрытия: R
тр0=0.9(18-(24)/(3*8.7)=1.5 м
2*
0С/Вт
Для перекрытия над подвалом без окон, выше уровня земли: R
тр0=0.6(18-(24)/(2*8.7)=1.5 м
2*
0С/Вт
ГСОП – градусо-сутки отопительного периода определяем по формуле:
R
пр.=ГСОП=(t
в-t
о.п)Z
о.п = (18-(-3.9))*196=4292.4
По интерполированию принимаем: для стен R
тр0=3.0 м
2*
0С/Вт
Для перекрытий чердачных и перекрытий над холодными подпольями и подвалами: R
тр0=3.97 м
2*
0С/Вт
Для окон и балконных дверей R
тр0=0.48 м
2*
0С/Вт
Найдем величину R
0 приведенного сопротивления теплопередаче и толщины утепляющего слоя по формуле:
R
0 = (1/?
в)+ R
к+(1/?
н) (м
2*
0С)/Вт
Для наружной стены: R
0 = (1/8.7)+2.742+(1/23)=2.9
Для чердачного перекрытия: R
0=(1/8.7)+3.6075+(1/12)=3.8
Для перекрытия над подвалом без окон, выше уровня земли: R
0=(1/8.7)+2.83+(1/6)=3.115
R=?/?
1.Стана: Внутренняя штукатурка известково песчаная R
1с=0.02/0.81=0.025
Кирпич силикатный R
2с=0.25/0.87=0.287 (м
2*
0С)/Вт
Теплоизоляционный материал, плиты минераловатные жесткие R
3с=0.192/0.08=2.4
Наружная штукатурка цементно-песчаная R
4с=0.03/0.93=0.03 (м
2*
0С)/Вт
Термическое сопротивление ограждающей конструкции R
k=0.025+0.287+2.4+0.03=2.742
Толщина конструкции ? = 0.02+0.25+0.192+0.03=0.492
2.Чердачное перекрытие Штукатурка известково-песчаная R
1чп=0.02/0.81=0.025
ЖБ плита R
2чп=0.22/2.04=0.1
Минераловатная плита повышенной жесткости R
3чп=0.1/0.08=1.25
Теплоизол.материал, доменный шлак R
4чп=0.37/0.16=2.3125
Ц.П стяжка R
5чп=0.02/0.93=0.02
Термическое сопротивление ограждающей конструкции R
k=0.025+1.25+2.3125+0.02=3.6075
Толщина конструкции ? = 0.02+0.22+0.1+0.37+0.02=0.64
3. Перекрытие над подвалом:паркет из дуба поперёк волокон R
1пд=0.02/0.23=0.087
Картон строительный многослойный R
2пд=0.006/0.18=0.033
Изолон R
3пд=0.03/0.038=0.79
ЦП стяжка R
4пд=0.02/0.93=0.02
Теплоизоляционный материал, керамзитовый гравий R
5пд=0.247/0.14=1.79
ЖБ плита R
6пд=0.22/2.04=0.11
Термическое сопротивление ограждающей конструкции R
k=0.087+0.033+0.79+0.02+1.79+0.11=2.83
Толщина конструкции ? = 0.02+0.006+0.03+0.02+0.247+0.22=0.543
Определяем коэффициент теплопередачи по формуле: К=1/R
0 (где R
0 принимаем расчетное )
Стена: К=1/2.9=0.345
Перекрытие чердачное: К=1/3.8=0.26
Перекрытие над подвалом: К=1/3.115=0.32
Теплотехнический расчет заполнения световых проемов.
Конструкцию заполнения проёмов принимаем согласно методическим указаниям по промежуточному значению R
тр0, коэффициент теплопередачи для двойных наружных дверей принять 2.3 (м
2*
0С)/Вт (согласна метод.указаниям)
Определяем тепловые нагрузки на систему отопления. Вариант планировки – 2 (по заданию).
Принимают двухэтажное жилое здание с уровнем пола первого этажа на 1м. выше поверхности земли. Высота этажа от пола до пола – 3м., толщина междуэтажных перекрытия – 0.3м. Размер всех оконных проёмов 1.5х1.5м. Наружные двери размером 1.2х2.2м. принимаются двойные, мероприятия по устройству тамбура обязательно (т.к. ГСОП?4000). Подвал без окон высотой 2м.
Расчет теплопотерь на нагрев инфильтрующего воздуха Q
и Проводят для окон каждого этажа по формуле:
, Вт
0,278 – переводной коэффициент;
с=1,005 кДж/(кгС) – удельная теплоемкость воздуха;
А
0=1,0 – коэф., учитывающий влияние встречного теплового потока;
F
0 – площадь окна (м
2);
G
и – количество воздуха, поступающего путем инфильтрации через 1м
2 окна (кг/(м
2ч)):

, кг/(м
2ч)
Р
0=10Па – разность давлений воздуха, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию;
R
И – сопротивление воздухопроницанию окон ((м
2С)/Вт):

, (м
2С)/Вт
G
Н=6 кг/(м
2ч) – нормативная воздухопроницаемость окон
Р – разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности окна:

, Па
Н – высота здания от поверхности земли до устья вентиляционной шахты (м);
h – расчетная высота от поверхности земли до центра рассматриваемого окна (м);
н,
в – плотность наружного воздуха и воздуха помещения:

, кг/м
3 t – температура наружного или внутреннего воздуха;
V – скорость ветра в январе (м/с);
К – коэф., учитывающий изменение скоростного (динамического) давления ветра в зависимости от высоты здания и местности, принять К = 1
Тепловые затраты на подогрев воздуха, поступающего для компенсации естественной вытяжки из квартиры определяется по формуле:

, Вт
F
п – площадь пола (м
2);

- температура наружного воздуха для расчета вентиляции (С)
Табл.3
Бытовые поступления Q
б определяются для помещений, кроме лестничной клетки:

, Вт
Полученные данные заносим в таблицу теплопотерь. Табл.4
Отопительная нагрузка на всё здание 40710 Вт
Определение удельной тепловой характеристики

, Вт/м
3 Q
ОТ – отопительная нагрузка на все здание (Вт);
V
ЗД – объем здания по наружным параметрам без чердака (м
3); 1305 м
3 t
В - принимается равной температуре рядового помещения (+16С)
Определение удельной тепловой характеристики 
, где
Q
от = 40710 Вт – отопительная нагрузка на все здание (Вт)
V
зд = 1305 м
3 – объем здания по наружным параметрам без чердака (м
3)
t
Н = t
H5 t
В – принимается равной температуре рядового помещения (С)
t
В – t
H = 16 – (-24) = 40 С
q
уд=40710/ (1305(16-(-24)=0.78 Вт/м
3 Конструирование и расчет системы отопления. В данном курсовом проекте размещение нагревательных приборов на планах этажей, определение места установки стояков и теплового пункта с элеватором, на планах подвала и чердака наносятся подающие и обратные магистрали с учётом движения теплоносителя (попутная). Завершение конструктивной схемы является построение аксонометрической схемы системы отопления.
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления. В здании проектируется водяная двухтрубная система отопления с параметрами теплоносителя t
Г = 95С, t
0 = 70С. Система с нижней разводкой магистралей, с попутным движением теплоносителя. Попутная система состоит из двух ветвей, каждая из которых обслуживает половину здания
Для выпуска воздуха в системе с нижней разводкой предусматривают краны Маевского, которыми оснащают приборы верхнего этажа. Краны Маевского устанавливают в верхней пробке прибора – чугунного секционного радиатора М-140-108. Присоединение верхних нагревательных приборов при нижней разводке подающих магистралей осуществляются через нижние пробки (снизу – вниз).
Для отключения отдельных ветвей системы в случае ремонта предусматривается установка задвижек и устройств для выпуска воды из ветви.
Система отопления питается от тепловой сети подогретой водой с температурой 130С. Для получения требуемой температуры теплоносителя 95С в системе отопления последняя присоединяется по зависимой схеме через элеватор, который устанавливается в помещении теплового пункта а подвале здания.
Элеватор служит для снижения температуры воды до параметров необходимых потребителю.
Расчет и подбор элеватора. Определяем количество воды в системе отопления

(кг/ч)
Q
от – отопительная нагрузка на все здание
t
Г – t
0 – температура горячей и охлажденной воды в системе отопления
Коэффициент смешения элеватора определяется по формуле

, где
Т
Г – температура воды в тепловой сети
Насосное давление Р
н в системе отопления вычисляют по формуле

, где
Р
1 – Р
2 = 85(кПа) – располагаемое давление в тепловой сети
Определяем диаметр горловины элеватора

(мм)

мм
Принимаем диаметр горловины элеватора
dГ = 20мм диаметр трубы
dУ = 40мм,
длина элеватора 425мм.
Диаметр сопла элеватора определяется по выражению

мм
Определяем расчетное циркуляционное давление в двухтрубной системе водяного отопления

, где
Р
н – насосное давление в системе отопления
Р
е – естественное циркуляционное давление, возникающее при циркуляционном кольце вследствие охлаждения воды в приборах.
Величиной Р
е.тр. в расчете пренебрегаем.

(Па)
3,4 м – отметка центра отопительного прибора
-1,1 м – уровень расположения элеватора
h
1 = 3.4 + 1.1 = 4.5 м – расстояние по вертикали от уровня расположения элеватора до центра отопительного прибора последнего этажа.

Па
Отсюда находим величину P
P
1024,32 Па Расчет поверхности и числа отопительных приборов К установке принимаем чугунные секционные радиаторы типа МС – 140 – 108, для которых А=0,244 м
2 (наружная нагревательная поверхность одной секции чугунного радиатора) и Q
н.у.=185 Вт (номинальный условный тепловой поток одной секции радиатора).
Для расчета используем комплексный коэффициент приведения к расчетным условиям:

, где
t
ср – разность средней температуры воды в отопительном приборе и температуры окружающего воздуха (С)

, где
t
Г и t
0 – температура воды на входе в отопительный прибор и на выходе из него (С)
t
В – температура воздуха в помещении (С)
70 – номинальный температурный напор
G
пр – расход воды в отопительном приборе (кг/ч)
n, p, c – экспериментальные числовые показатели чугунного секционного радиатора
Требуемый номинальный тепловой поток нагревательного прибора, предназначенный для выбора его типоразмера, определяют по формуле
Считая, что 5% тепловых потерь помещения компенсируется теплоотдачей открыто проложенных теплопроводов отопления

, где
Q
пом – определяется по таблице тепловых потерь для каждого помещения отдельно
Минимально допустимое число чугунного радиатора определяется по формуле

, где
4 – коэффициент учета способа установки радиатора
3 – коэффициент учета числа секций в приборе
Расчеты см. таблица Расчет поверхности отопительных приборов.
Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции. Вытяжные системы с естественным побуждением следует рассчитывать на гравитационное давление, соответствующее разности плотностей воздуха при температуре внутреннего воздуха, нормируемой для олодного года, и температуре наружного воздуха +5С.
Выбирают расчетную магистраль (наиболее загруженной и длинной является магистраль 1—2—3—4—5—6—7), нагружают расчетные участки.
Таким образом располагаемое давление вычисляется по формуле:

, где
h – расстояние от центра вентиляционной решетки до устья трубы
h
1 = 7,733м – для первого этажа
h
2 = 4,733 – для второго этажа
g = 9.81 – ускорение свободного падения
н+5 = 1,27кг/м
3 – плотность воздуха при заданной температуре
в = 1,71кг/м
3 – плотность внутреннего воздуха

(Па)

(Па)
Нормы воздухообмена принимаем по СНиП:
- кухня с 4-х комфорочной газовой плитой – 90м
3/ч
- санузел + ванна (сан.узел совмещенный) - 50м
3/ч
Площадь сечения канала определяется по формуле

, где
а, b – размеры канала
При применении каналов прямоугольного сечения вычисляют эквивалентный диаметр

, где
Фактическую скорость движения воздуха определяют по формуле
=

(м/с), где
L – воздухообмен участка (м
3/ч)
F – площадь сечения канала (м
3)
По таблице СНиП определяются удельные потери на трение – R
Динамическое давление определяется по формуле:
Потери на КМС определяются по формуле:

(Па), где
- сумма местных сопротивлений
Главная расчетная магистраль, согласно семе, начинается от жалюзийной решетки кухни 2-го этажа, следовательно для расчета принимаем располагаемое давление для жалюзийной решетки 2-го этажа Р
2расп = 2,79 Па
Суммарные потери по основному тракту должны быть на 5 – 10% меньше Р
расп 
(Па)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СНиП 2.04.05–91 – Отопление, вентиляция и кондиционирование. 1991 г.
СНиП II–3–79ЧЧ (ред. 1998 г.) – Строительная теплотехника. 1979 г.
Богословский В.П., Сканави А.Н. Отопление – М.:Стройиздат,1991г-735с.
Варфоломеев Ю.М. Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети – М.:Инфра-М, 2006г- 408с.
Методические указания к курсовому проекту «Отопление и вентиляция жилого здания» - Москва 2009.