Климатические условия г. Иркутска. 
Общежитие 4-этажное, расчет отопления и гидравлики

Относительный расход воды через прибор определяют по формуле (3.4):

(3.4)

где — перепад температуры теплоносителя в приборе, определяют по формуле (3.5):

(3.5)

где — количество воды, проходящей через стояк, определяют по формуле (3.6):

(3.6)

где — тепловая нагрузка стояка, равная теплоотдаче всех приборов, присоединенных к нему, Вт;

— температура охлажденной воды, выходящей из стояка, °С, °С.

— коэффициент учета остывания воды в трубопроводах, [11, табл. 11.8] ;

— коэффициент, зависящий от изменения температурного напора;

— коэффициент, учитывающий изменение массового расхода теплоносителя;

— коэффициент, учитывающий число устанавливаемых рядов конвекторов по высоте, принимают равным 1.

Результаты расчетов сводят в таблицу 3.

1. В зависимости от величины поверхности нагрева выбирают типоразмер отопительных приборов по [13].

Из таблицы видно, что для угловых помещений установка дополнительных конвекторов под всеми оконными проемами не требуется, поскольку подобранные конвекторы обеспечивают достаточную передачу тепла воздуху этих помещений.

Таблица 3.1 — Расчет поверхности отопительных приборов

№ помещения Qпр, Вт Твх, С Δtпр, С ΔtТ qэ Поправочные коэффициенты Fпр, экм Gст Gпр Типоразмер конвектора

«Комфорт» (1 (2 (2 (3 Z 101 2617,70 88,52 12,89 61,07 483,41 0,93 1,03 0,99 1 1,02 1,24 203,02 1,82 Н-6 102 1141,55 75,63 5,62 51,82 399,73 0,74 1,03 0,99 1 1,03 1,29 203,02 3,41 Н-7 103 922,96 88,58 9,14 65,01 459,44 1,04 1,03 1,01 1 0,90 1,07 101,00 0,28 Н-6 107 922,96 79,44 9,14 55,87 458,52 0,83 1,03 1,01 1 1,02 1,30 101,00 2,30 Н-7 111 1141,55 88,51 5,59 64,71 533,09 1,04 1,03 0,99 1 1,05 1,23 204,08 4,49 Н-6 112 2635,98 82,92 12,92 55,46 426,09 0,82 1,03 0,99 1 1,01 1,24 204,08 1,61 Н-6 113 4503,85 85,14 14,60 56,84 439,02 0,84 1,03 1,03 1 1,01 1,20 308,56 1,47 Н-6 116 1216,90 88,54 3,94 67,84 568,96 1,09 1,03 1,03 1 1,06 1,20 308,56 6,58 Н-6 119 1216,90 73,96 3,96 52,98 362,96 0,75 1,03 1,03 1 0,91 1,11 307,51 0,48 Н-6 120 4485,74 88,55 14,59 60,26 471,08 0,91 1,03 1,03 1 1,01 1,19 307,51 1,58 Н-6 ЛК 2641,68 105 35 34,85 207,55 0,48 1,03 1,07 1 0,90 0,96 75,48 0,33 Н-5 201 2290,96 105,00 11,28 78,36 647,07 1,29 1,03 0,99 1 1,02 1,20 203,02 2,78 Н-6 202 1055,66 93,72 5,20 70,12 507,70 1,12 1,03 0,99 1 0,91 1,08 203,02 0,53 Н-6 203 828,74 105,00 8,21 81,90 693,92 1,37 1,03 1,01 1 1,04 1,19 101,00 4,02 Н-6 207 828,74 96,79 8,21 73,69 609,73 1,18 1,03 1,01 1 1,03 1,21 101,00 3,56 Н-6 211 1055,66 105,00 5,17 81,42 702,54 1,36 1,03 0,99 1 1,06 1,24 204,08 6,34 Н-6 212 2309,62 99,83 11,32 73,17 597,94 1,20 1,03 0,99 1 1,02 1,19 204,08 2,56 Н-6 213 4140,32 101,96 13,42 74,25 608,16 1,22 1,03 1,03 1 1,02 1,15 308,56 2,20 Н-6 216 938,59 105,00 3,04 84,48 739,56 1,42 1,03 1,03 1 1,07 1,20 308,56 11,24 Н-6 219 938,59 91,60 3,05 71,08 606,50 1,14 1,03 1,03 1 1,07 1,22 307,51 9,18 Н-6 220 4121,66 105,00 13,40 77,30 637,03 1,27 1,03 1,03 1 1,02 1,15 307,51 2,30 Н-6

Гидравлический расчет системы отопления Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы отопления. Расчет выполняют методом удельных потерь давления.

Для расчета вычерчивают аксонометрическую схему системы отопления в М 1:

100. На схеме указывают тепловую нагрузку на каждый отопительный прибор и длину расчетных участков главного циркуляционного кольца системы (ГЦКС). Определяют ГЦКС и разбивают его на расчетные участки. На каждом расчетном участке определяют тепловую нагрузку участка, путем последовательного суммирования нагрузок на отопительные приборы каждого участка. Также определяют длину каждого участка.

Определяем кольцо, у которого в зависимости от располагаемого циркуляционного давления значение будет наименьшим. Средняя ориентировочная величина линейной потери давления в теплопроводах расчетного циркуляционного кольца определяется по формуле (3.7):

(3.7)

где k — коэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины расчетного циркуляционного давления, k=0,5 для систем отопления с естественной циркуляцией;

— общая длина последовательно соединенных участков расчетного кольца, м;

— динамическое давление, определяемое по формуле (3.8):

(3.8)

где l — расстояние от главного стояка до расчетного, м;

N — число этажей в здании;

n — показатель степени, n=0,18.

0,84<0,94, следовательно, расчет ведут для циркуляционного кольца 1.

Определяют расход теплоносителя на каждом участке по формуле (3.9):

(3.9)

где Дж/кг∙°С — удельная теплоемкость воды;

— температура воды на ответвлении к системе отопления, °С.

Зная расход теплоносителя, определяют диаметр трубопровода и удельную потерю давления на каждом расчетном участке.

Определяют потери давления на трение на каждом расчетном участке по формуле (3.10):

(3.10)

где — удельные потери давления на расчетном участке, Па/м;

— длина участка, м.

Определяют потери давления на местное сопротивление на каждом расчетном участке по формуле (3.11):

(3.11)

где — сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке трубопровода [11, прил. 9];

— динамическое давление воды на данном участке трубопровода, Па, определяют по [10, прил.

2].

Определяют потери давления на каждом расчетном участке по формуле (3.12):

(3.12)

Полученные результаты сводят в таблицу 3.

2.

Таблица 3.2 — Результаты гидравлического расчета трубопроводов

№ участка Тепловая нагрузка, Q, Вт Расход воды, G, кг/ч Длина l, м Диаметр труб, d, мм Уд. потери давления,, Па/м Скорость воды, V, м/с Потери на трение,, Па Сумма коэффициентов местного сопротивления, Потери давления на местное сопротивление,, Па/м Динамическое давление воды,, Па

Сумма потери давления, Па/м 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 41 956,3 1027,5 12,64 32 39,79 0,287 502,91 2,5 450,33 180,13 953,24 2 17 752,3 434,8 9,93 20 117,5 0,347 1166,78 2,5 656,28 262,51 1823,16 3 10 646,3 260,7 6,16 15 202,9 0,381 1249,86 1 70,79 70,79 1320,65 4 7142,9 174,9 19,20 15 95 0,255 1824,00 5,5 961,95 174,90 2785,95 5 10 646,3 260,7 6,16 15 202,9 0,381 1249,86 1 70,79 70,79 1320,65 6 17 752,3 434,8 8,56 20 117,5 0,347 1005,80 2,5 656,28 262,51 1662,08 7 41 956,3 1027,5 6,00 32 39,79 0,287 238,74 2,5 450,33 180,13 689,07 Определяют полную потерю давления в системе отопления по формуле (3.13):

(3.13)

где — потери давления на каждом расчетном участке, Па/м.

Па/м Определяют запас давления в системе отопления по формуле (3.14):

(3.14)

где — располагаемые потери давления в ГЦКС, Па/м.

Запас составляет 12%, что допустимо для тупиковой гравитационной системы отопления.

Расчет и подбор элеватора Элеваторный ввод располагают в техническом подполье здания. Элеваторный узел включает в себя следующее оборудование: запорная арматура, грязевики, элеватор, водомер, контрольно-измерительные приборы (термометры, манометры. Элеватор подбирают по расчетам, по различным характеристикам. Принимаем ориентировочно двухсопловый элеватор как наиболее эффективный для качественного регулирования теплоносителя. Количество воды, подаваемое элеватором в систему отопления, определяют по формуле (3.15):

(3.15)

где 3,6 — переводной коэффициент Вт в кДж;

Дж/кг∙°С — удельная теплоемкость воды;

— параметры системы отопления, °С;

— суммарные теплопотери здания, Вт.

кг/ч Коэффициент подмешивания обратной воды в элеватор определяют по формуле (3.16):

(3.16)

где Т1 — температура воды на вводе теплосети, °С, принимают равной 130 °C;

t1, t2 — температура воды на ответвлении к системе отопления, °С.

Расчетное насосное давление в системе отопления определяют по формуле (3.17):

(3.17)

где =15 кПа — перепад давления в подающей и обратной магистралях наружной тепловой сети, кПа, принимается согласно [4, п. 3.28].

кПа Диаметр горловины элеватора рассчитывают по формуле (3.18):

(3.18)

мм Диаметр горловины принимают равным ближайшему стандартному значению (10 мм).

Диаметр сопла элеватора определяют по формуле (3.19):

(3.19)

мм Диаметр сопла принимают равным ближайшему стандартному значению (6 мм). С учетом диаметра сопла выбирают тип элеватора — ЭДР-4 согласно табл. 36 [2]. Элеваторный узел — РЭУ-4А, согласно табл. 35 [2]. По табл. 34 [2] подбираем базовую модель 40С106кМ № 4, диаметр камеры смешивания составляет 30 мм, масса элеватора — 16,9 кг.

Подбор оборудования теплового пункта Основным назначением теплового пункта (ТП) является трансформация параметров теплоносителя тепловой сети (давления в тепловой сети и температуры на вводе теплосети) на параметры, требующиеся для системы отопления (давление в системе отопления, температура в системе отопления).

Систему отопления жилого здания присоединяют к тепловой сети через элеватор для снижения температуры воды в системе отопления и располагаемом напоре перед элеватором, достаточном для его работы.

Элеватор водоструйный принимают ЭДР-4 (см. п.

3.4).

Арматура в тепловом пункте здания предназначена для регулирования и отключения отдельных веток, стояков системы отопления, а также отопительного оборудования. Выбор запорной арматуры производится по условному проходу Dy и рабочей температуре, а также по принятому типу привода.

В качестве запорной арматуры применяется вентиль обыкновенный проходной 15КЧ18П, при этом диаметр запорной арматуры принимается равным диаметру условного прохода трубопровода. Вентили размещают на главной подающей и обратной магистралях, до и после (по движению теплоносителя) водоструйного элеватора.

Термометры используются для измерения температуры теплоносителя. Для данной отопительной системы применяется технический ртутный термометр.

Манометр предназначен для измерения избыточного давления. В системе применяется манометр показывающий пружинный марки М-250.

Грязевики абонентские принимают при условном диаметре 40 мм.

Водомер (счетчик воды) согласно диаметру условного прохода принимают ВСКМГ-9010.

Противопожарные требования к системе отопления

Противопожарные требования устанавливаются согласно [9].

Основное противопожарное требование к запроектированной системе отопления: трубопроводы с горячей водой не должны соприкасаться с конструкциями из горючих и трудногорючих материалов.

Горячие поверхности отопительного оборудования и трубопроводов, размещенных в помещениях, в которых они создают опасность воспламенения газов, паров, аэрозолей или пыли, изолируются, предусматривается температура на поверхности теплоизоляционной конструкции не менее, чем на 20% ниже температуры, (С, их воспламенения.

Трубопроводы в местах пересечения перекрытий, внутренних стен и перегородок прокладываются в гильзах из негорючих материалов; края гильз должны быть на одном уровне с поверхностями стен, перегородок и потолков, но на 30 мм выше поверхности чистого пола.

Заделку зазоров и отверстий в местах прокладки трубопроводов предусматривают негорючими материалами, обеспечивая нормируемый предел огнестойкости ограждений Отопительные приборы не ставят вплотную к горючей конструкции. Конвекторы с кожухом не ограждают экранами.

Спецификация системы отопления

Спецификация труб, фасонных частей, арматуры и оборудования, необходимых для монтажа проектируемой системы отопления, составляется на основе выполненных чертежей и расчетных таблиц. Длину водопроводных труб определяют замерами по аксонометрической схеме с добавлением 5% на неучтенные проектом участки (обводы, огибы и т. д.). Количество тройников соответствует количеству стыков труб (по 3). Количество соединительных муфт определяют из расчета одна муфта на каждые 5 м трубы, а также по 2 муфты на арматуру. Переходные муфты устраивают в местах присоединения отопительных приборов к подводкам, а тройники с 2 переходами — в местах изменения диаметров при стыках труб (по 3). В местах поворота трубопроводов устраивают угольники прямые.

Заключение

Таким образом, в ходе выполнения курсового проекта были выполнены такие задачи, как: изучение устройства и принципов расчета системы отопления жилого здания, ознакомление с принципом действия и устройством основного технологического оборудования этой системы, выполнен гидравлический расчет трубопроводов, а также расчет поверхности отопительных приборов. Помимо этого рассчитан элеваторный ввод системы отопления, выполнен расчет теплопотерь отапливаемых помещений, а также сделан теплотехнический расчет наружных ограждений здания. Система теплоснабжения отвечает архитектурно-планировочным и конструктивным решениям жилого здания.

Список используемой литературы

ГОСТ 30 494–96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Еремкин, А. И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие/ А. И. Еремкин, Т. И. Королева. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2001. — с.

Потапова, Т. А. Отопление зданий и сооружений: Методические указания. — Братск, БрГУ, 2003. — 18 с.

СНиП 2.

04.05−91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. — М.: Стройиздат, 1992. — с.

СНиП 23−01−99. Строительная климатология/ Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2000.

СНиП 23−02−2003

Строительная теплотехника/ Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2003.

СНиП 23−02−2003

Тепловая защита зданий/ Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2004. — 25 с.

СП 23−101−2004

Проектирование тепловой защиты зданий/ Госстрой России. — М.: ФГУП ЦНС, 2004. — 139 с.

СНиП 2.

04.05−91 Пособие 13.91 Противопожарные требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирования.

Староверов, И. Г. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика/ Под ред. И. Г. Староверова. — 3-е изд., перераб. доп. — М.: Стройиздат, 1975. — 429 с.

Тихомиров, К. В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб.

для вузов — 4-е изд., перераб. и доп./ К. В. Тихомиров, Э. С. Сергеенко — М.: Стройиздат, 1991. — 480 с.: ил.

Каменев П. Н. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч. 1. Отопление.

/ Каменев П. Н., Сканави А. Н., Богословский В. Н. Изд. 3-е, перераб. и доп.

М.: Стройиздат, 1975. — 483 с.

Щекин Р.В., Березовский В. А., Потапов В. А. Расчет систем центрального отопления. — К: Вища школа, 1975. — 213 с.