Отопление гражданского здания

Министерство Образования Российской Федерации Московский Государственный Строительный Университет Кафедра отопления и вентиляции Курсовой проект

«Отопление гражданского здания»

Выполнил: студент ТГВ-IV-1

Проверил: к. т. н Москва 2010

Содержание Исходные данные

Выбор и обоснование системы отопления

3. Тепловой пункт

3.1 Тепловая потребность на отопление здания

3.2 Общий расход воды в системе отопления

3.3 Конструкция и состав теплового пункта

3.4 Расчет кожухотрубного теплообменника

3.5 Расчет мембранного расширительного бака

3.6 Расчет грязевика

3.7 Гидравлический расчет труб ИТП

3.8 Расчет циркуляционного насоса

4. Центральное отопление

4.1 Гидравлический расчет труб системы отопления

4.2 Тепловой расчет отопительных приборов Список литературы

1. Исходные данные Объект строительства: Столовая для санаториев и домов отдыха на 500 мест Район строительства: г. Владивосток Число этажей: 2 этажа Бесчердачное покрытие Ориентация главного фасада — западная Подвал отапливаемый Пол неутепленный по грунту Расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях здания 160С Средняя температура наиболее холодного месяца: t=-240С Относительная влажность наружного воздуха для самого холодного месяца: ?н=61%

Расчетная скорость ветра для холодного периода года: ?=7,6 м/с Барометрическое давление 1010 ГПа

2. Описание и обоснование системы отопления Принимаем независимое присоединение системы отопления к тепловой сети, так как оно обладает наибольшей гидравлической и тепловой устойчивостью.

Для двухэтажного магазина бытовой химии выбираем двухтрубную систему отопления. В связи с тем, что у нас есть торговые залы, разбиваем систему отопления на две самостоятельные системы. Из-за отсутствия чердака выбираем систему с нижней разводкой. Для отопления торгового зала с ленточным остеклением применяем конвекторы с низкой высотой. Система отопления, проходящая через подсобные помещения и склады, выбрана с попутным движением воды для снижения потерь давления из-за большого количества стояков.

Магистральные трубы проходят в подвале под потолком. Отопление подвального помещения происходит за счет обратной магистрали. Подающая магистраль изолирована по всей длине трубной изоляцией «Энергофлекс» толщиной 9 мм. Уклон магистрального трубопровода составляет 0,003. Удаление воздуха производится автоматическимвоздухоотводчиком, устанавливаемом на верхней точке каждого стояка. Слив системы производится через спускные краны, расположенные в основаниях стояков и на коллекторах ИТП. Заполнение системы производится из обратной магистрали теплосети. В качестве запорной арматуры применяем кран шаровой Бологовского арматурного завода.

3. Тепловой пункт

3.1Тепловая потребность на отопление здания

Qзд=56 495 Втиз курсовой работы «Расчет микроклимата в помещении»

Qс=к* Qзд*в1*в2, где К=1,03 — поправочный коэффициент, учитывающий (при определении тепловой мощности системы отопления в целом) дополнительные теплопотери, связанные с охлаждением теплоносителя в магистралях, проходящих в не отапливаемых помещениях при прокладке обоих магистралей в техподполье или подвале.

в1=1,04 — коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины, принимаемый по табл. 1, прил. 12 [2];

в2=1,02 — коэффициент учета расположения отопительных приборов около наружных ограждений по табл. 2, прил. 12 [2];

.Qс=1,03*56 495*1,04*1,02=61 727,792 Вт

3.2 Общий расход воды в системе отопления

Gот=Qс/(с*(tг-tо)), где

tг=900С — температура воды в подающей трубе системы отопления;

tо=650С — температураводы в обратной трубе системы отопления;

с=4189 кДж/кг0С — удельная теплоемкость воды.

Gот= 61 727,792/ 4189*(90−65)=0,59 кг/с

3.3 Конструкция и состав теплового пункта Конструкцией теплового пункта предусмотрены распределительный и сборный коллекторы теплосети (РКТС и СКТС) через которые греющая вода из теплосети подается наводоводянойкожухотрубный теплообменник.

Циркуляция теплоносителя в системе отопления здания осуществляется циркуляционным насосом (один рабочий и один резервный).Для экономии электроэнергии рационально применить насос с электронным регулированием частоты вращения электродвигателя.

3.4 Расчет кожухотрубного теплообменника Расход воды для системы отопления из теплосети

Gтс=Qс/(с*(Т1-Т2)), где Т1- температура воды в подающей трубе тепловой сети;

Т2- температура воды в обратной трубе тепловой сети.

Gтс=61 727,792/4189*(150−70)=0,18 кг/с

Gот > Gтс Площадь трубок теплообменника

fтр.ор.=Gтс/(стс*Wтр.ор.), где с — плотность жидкости;

Wтр.ор=1 м/с — скорость жидкости

fтр=0,18/(920*1)=0,19 м²

Площадь межтрубочная

fтр.м=Gот/(с*Wм.тр.ор)=0,59/(970*1)=0,608 м²

По «Справочнику проектировщика монтаж внутренних сантехсистем» под ред. Староверова выбираем теплообменник ОСТ 34−588−68 Z-26 при:

fтр= 0,62 м²

fтр.м= 0,116 м²

Площадь трубки длиной 2 м

Fо=0,37 м²

Эквивалентный диаметр dэкв.= 0,0161 м Коэффициент А=0,926

Число трубок z = 4.

Уточняем скорости по формуле

Wтр=Gтс/(с*fтр)=0,18/(920*0,19)=1,029 м/с

Wм.тр=Gот/(с*fтр.м)=0,59/(970*0,608)=1,001 м/с Коэффициент теплообмена для трубного пространства бтр=(1630+21Тср-0,048Тср2)*Wтр0,8/dтр0,2, где Тср=(Т1+ Т2)/2=(150+70)/2=1100С

dтр=0,014 м — внутренний диаметр трубок бтр=(1630+21*110−0,048*1102)*1,0290,8/0,0140,2=3359,2*1,023/0,425 = 8085,792

Коэффициент теплообмена для межтрубного пространства бтр. м=(1630+21tср-0,048tср2)*Wтр.м0,8/dэкв0,2, где

tср=(tп+tо)/2=(90+65)/2=77,50С бтр. м=(1630+21*77,5−0,048*77,52)*1,0010,8/0,1 610,2=2969,2*1,0007/0,437 = 6799,264

Действительный коэффициент теплопередачи К=м/(1/бтр.м+1/бтр.), где м=0,85 — коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение.

К=0,85/(1/8085,792+1/6799,264)= 3269,23 Вт/м2К Площадь поверхности теплообменника

F= Qс/К ?tср, где

?tср ==((150 — 90) — (70 — 65))/lg ((150 — 90)/(70 — 65)) = 50,97 0С

F = 61 727,792/3269,23*50,97=0,370 м²

Количество трубок в теплообменнике

n= F/ Fо = 0,370/0,37 = 1 шт.

Потери давления в теплообменнике

?Рто=104А Wтр. м2n=104*0,926*1,0012*1=9278,52 Па

3.5 Расчет открытого расширительного бака Расширительный бак предназначен для компенсации изменений объема воды и ограничения гидравлического давлений в системе водяного отопления при тепловой мощности системы до 6 МВт.

Полезный объем расширительного бака определяем по формуле:

отопление здание гидравлический теплообменник

Vпол = k*Vc, где

k — коэффициент зависящий от расчетной температуры горячей воды в системе отопления, принимаем k = 24;

Vc — объем воды в системе отопления.

Vc = (Vтр. + Vт/о + Vпр.)*Qсо., где

Vтр. — объем воды в трубах

Vт/о — объем воды в теплообменнике

Vпр. — объем воды в приборах

Qсо. — тепловая нагрузка системы отопления, Qco. = 0,5 MВт

Vc = (6,9 + 0,21 + 0,69)*0,5 = 3,9 л.

Vпол = 24*3,9 = 93,6 л.

По табл. 33.5 [ ] принимаем расширительный бак А16В041.000- 01 с полезным объемом 102 л. И вместимостью до переливного патрубка 150 л.

Технические характеристики бака:

Диаметр — 570 мм.

Высота — 765 мм.

Масса — 40 кг.

3.6 Расчет грязевика Выбор грязевика производится по диаметру магистрального трубопровода системы отопления, выходящего из теплообменника. Принимаем грязевик по данным СантехМонтажПроект dу=40, высотой H=159 мм, диаметром корпуса D=270 мм.

Скорость жидкости в грязевике

Wгр=G/с *H*D=0,59/920*0,159*0,27=0,014 м/с < 0,05м/с

3.7 Гидравлический расчет труб ИТП Таблица 2.1

Таблица 2.2

3.8 Расчет циркуляционного насоса

?Рцн=1,1(?Ритп+?Роцк+?Рто), где

?Ритп=2280 Па — потери давления в трубах ИТП;

?Роцк=16 358 Па — потери давления в трубах ГЦК;

?Рто=8508 Па — потери давления в теплообменнике.

?Рцн=1,1(2280+17 168+8508)=30 733 Па Выбираем циркуляционный насос"Грундфосс" тип UPS 32−50 с электродвигателем мощностью N=0,07 кВт.

4. Гидравлический расчет центрального отопления

4.1 Гидравлический расчет по методу удельных линейных потерь давления ГЦК и ВЦК Таблица 3.1

Результаты гидравлического расчета системы отопления Таблица 3.2

4.3 Расчет отопительных приборов Расчет отопительного прибора в помещении 113.

Тепловой поток прибора, приведенный к нормированным условиям

Qпрну=Qпрр/(bШ1ц1 ц2), где

Qпрррасчетный тепловой поток прибора;

b=1 — коэффициент, зависящий от атмосферного давления табл. 5.2.(4) «Рекомендации по применению стальных настенных отопительных конвекторов с кожухом Универсал ТБ, Универсал ТБ-С, Сантехпром Авто и Сантехпром Авто С» Федеральное государственное унитарное предприятие «НИИсантехники» Москва 2006 г ц1 =0,818 -коэффициент, учитывающий изменение теплового потока отопительного при отличии расчетного температурного напора от нормального (по табл 5.3);

ц2=0,91 -коэффициент, учитывающий изменение теплового потока отопительного при отличии расчетного массного расхода от нормального по табл 5.4(4);

Ш1 =1−0,002?tкоэффициент, учитывающий уменьшение теплового потока при движение теплоносителя снизу-вверх;

Ш1 =1−0,002*60,3=0,88;

Qпрр= Qпом -0,9*Qтр, где

Qтр — полезный тепловой поток от труб;

Qтр=qгlг+qвlв,

qг и qв — тепловые потоки 1 м открыто проложенных соответственно горизонтальных и вертикальных труб по приложению 3 (4);

?tср= tср — tв — средний температурный напор;

tср=(tо+tг)/2 — ?tм — средняя температура теплоносителя

?tм — потери температуры теплоносителя на обогрев обратной магистралью подвала;

?tм=(tо-tг)*Qподв/Qзд

?tм=(95−65)*7910/129 443=1,7 ?C

tср=(95+65)/2−1,7=78,3 ?C

Qтр=4,4*63+8*59=701 Вт

Qпрр=1364−701=733 Вт

Qпрну=733/1*0,818*0,91*0,88=1119 Вт По табл. 2.9. выбираем конвектор «Сантехпром мини» КСК20−1,127К.

Таблица 3.3

Список литературы

А.Н.СканавиЛ.М.Махов. Отопление. издательство АСВ. Москва 2008.

Внутренние санитарно-технические устройства. В3 ч. Ч.1/ Отопление/ под ред.И. Г. Староверова изд. 4-е перераб. И доп. М. Стройиздат, 1990

Монтаж внутренних санитарно-технические устройств./ под ред.И. Г. Староверова изд. 3-е перераб. И доп. М. Стройиздат, 1984

Рекомендации по применению стальных настенных отопительных конвекторов с кожухом Универсал ТБ, Универсал ТБ-С, Сантехпром Авто и Сантехпром Авто С" Федеральное государственное унитарное предприятие «НИИсантехники» Москва 2006г