Отопление жилого района города

Содержание

Введение 3

1 Расчёт теплопотерь 4

2 Выбор и размещение отопительных приборов

2.1 Конструирование системы отопления 5

2.2 Разработка расчетной схемы

3 Гидравлический расчёт системы отопления 6

4 Расчёт нагревательных приборов 9

5 Расчет и подбор элеватора 10

Список литературы 12

Приложения

Введение

В данном курсовом проекте необходимо сконструировать и рассчитать систему отопления жилого дома города Калуга, где расчётная температура наружного воздуха t_н = -27⁰С[7, табл. Расчётные параметры наружного воздуха].

Система отопления служит для восполнения теплопотерь, уходящих в окружающую среду в холодное время года через ограждающие конструкции здания, а также для нагрева воздуха, инфильтрующегося через остекление. Восполнение теплопотерьпотерь достигается с помощью отопительных приборов в помещениях. В данном курсовом проекте представлены тепловой и гидравлический расчеты системы отопления, а также расчет приборов и специального оборудования узла управления, основанные на СНиП и требованиях, предъявляемых к системе отопления.

Проектируемое здание трехэтажное, бесчердачное, с неотапливаемым подвальным помещением. Ориентация главного фасада на северо-восток.

Теплоснабжение централизованное водяное с использованием высокотемпературной воды (150/70), поступающей в здание из ТЭЦ.

1 Расчет теплопотерь

Для расчета теплопотерь необходимо взять коэффициенты теплопередач, рассчитанные в курсовой работе по строительной теплофизике:

Наружная стена ;

Окно ;

Потолок последнего этажа ;

Пол над подвалом ;

Перегородка ;

Наружная дверь;

Теплопотери помещений Q_огр складываются из теплопотерь через отдельные ограждения площадью A, м².

[1, с. 5]

где -тепло теряемое ограждением;

k – коэффициент теплопередачи ограждения, ;

A – площадь ограждения, ;

- внутренняя расчётная температура помещения,;

- наружная расчётная температура,;

n – поправочный коэффициент уменьшения расчётной разности температур для ограждений, не соприкасающихся с наружным воздухом;

β –добавочные теплопотери в долях от основных теплопотерь, [1, прил. А, с 25.]

1. Добавка на ориентацию ограждений по сторонам горизонта – принимаем для всех наружных вертикальных ограждений, обращенных на северо-восток, север, северо-запад, восток в размере 0,1; юго-восток и запад – в размере 0,05;

2. Добавка в угловых помещениях общественных зданий, имеющих две и более наружных стены принимаем для вертикальных ограждений, ориентированных на северо-запад, север, северо-восток и восток в размере 0,05; для ограждений, ориентированных по остальным сторонам горизонта, в размере 0,1;

3. Добавка на поступление холодного воздуха через входы в здания и сооружения, не оборудованные воздушными завесами, – принимаем для одинарных дверей при высоте здания Н, м, в размере 0,27Н от осноных теплопотерь через эти двери, учитывая что в здании двойные двери с тамбуром;

4. Добавка на инфильтрацию.

Площадь наружных и внутренних ограждений при расчете теплопотерь помещений вычислена, соблюдая правила обмера ограждений по планам и размерам здания.[2, с. 34]

Окна с двойным остеклением в деревянных раздельных переплетах размерами высотой 1,45м;. Наружные двери двойные размерами 1,35х2,3 с тамбуром. Бесчердачное перекрытие и перекрытие над подвалом – железобетонные, утепленные, толщинами соответственно 0,4 м, и 0,4м. Расстояние от пола до потолка этажа –3,5м.

Расчеты теплопотерь сводим в таблицу 1 (приложение 1).

2 Выбор и размещение отопительных приборов

2.1 Конструирование системы отопления

Система отопления питается от тепловой сети (150/70). В здании устанавливаем приборы одного и того же типа. В качестве отопительного прибора по заданию дан чугунный радиатор МС-140-108. Размещены тепловые приборы под световыми проемами помещений, расстояние от низа прибора до поверхности пола составляет 100 мм. В лестничной клетке используются так же отопительные приборы МС-140-108, они размещены между 1 и 2, 2 и 3 этажом. На первом этаже приборы не устанавливаем, так как недостаточно места. Нагрузка приборов определяется в соответствии с теплопотерями помещения. Теплопотери помещения, в которых не устанавливаются отопительные приборы, добавлены к теплопотерям соседних отапливаемых помещений. Отопительные приборы размещены с обеспечением их осмотра, очистки и ремонта, на них устанавливаются терморегуляторы(3,п.п. 3.59^*).

Система отопления двухтрубная с нижней разводкой. Отопительные приборы подключаются к приборам попарно, расстояние между трубами в стояке составляет 80мм. Длина подводок не превышает максимального значения 1,50 м.

Тепловой пункт располагается в подвальном помещении, узел управления смонтирован на внутренней стене. Магистральные трубопроводы расположены в подвале на отметке -0,450. В подвале трубопроводы крепятся на кронштейне с подкосом. При размещении магистралей предусмотрен свободный доступ к ним для ремонта и замены, а также уклон 0,002.

Компоновка проведена на планах первого этажа и подвала, а так же аксонометрической схеме с нанесением напорно-регулирующей арматуры и устройства для удаления воздуха.

2.2 Разработка расчетной схемы

В курсовом проекте расчет производим для главного циркуляционного кольца системы (наиболее нагруженная и протяженная ветвь).

Подробный расчет отопительных приборов выполняем только для стояков и ветвей, входящих в это кольцо. Рабочая расчетная схема выполняется для вы­бранного кольца.

Главное циркуляционное кольцо системы с указанием номеров участков, их длин и нагрузок приведено на рисунке 1.

3 Гидравлический расчет системы отопления

В курсовом проекте расчет производим для главного циркуляционного кольца системы (наиболее нагруженная и протяженная ветвь).

Подробный расчет отопительных приборов выполняем только для стояков и ветвей, входящих в это кольцо. Рабочая расчетная схема выполняется для вы­бранного кольца.

Главное циркуляционное кольцо системы с указанием номеров участков, их длин и нагрузок приведено на рисунке 1.

Задачей гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов системы отопления при заданном располагаемом давлении на вводе .

Определение располагаемого циркуляционного давления [4, с. 88]:

, где

- давление, создаваемое сетевым насосом в зависимости от перепада давления перед элеватором и коэффициентом смешения эле­ватора , определяемое по [4, с.90, р. 10.19], Па;

- естественное давление, возникающее от охлаждения воды в систе­ме, Па.

Перепад давления по заданию .

Коэффициент смешения определяется:

, где

- температура теплоносителя в подающей магистрали в теп­ловой сети определяется по заданию;

- температура воды в обратной магистрали, определяется по заданию;

- температура теплоносителя в системе отопления.

Из [4, рис. 10.19] принимаем

Естественное давление определяется:

, в системах с нижней разводкой можно пренебрегать;

Тогда .

Определяем среднее линейное сопротивление:

, где

- сумма длин участков главного циркуляционного кольца.

Расход теплоносителя , определяется по формуле:

, где

- тепловые потери на участках, Вт;

- коэффициент, учитывающий номенклатурный шаг приборов [4, т. 9.4];

- коэффициент, учитывающий место установки прибора [4, т. 9.5];

- температура теплоносителя в системе отопления;

- температура воды в обратной магистрали.

По расходу теплоносителя , из [4, II.2] определяем диаметр , скорость и сопротивление .

Все данные и результаты расчетов сведены в таблицу 3.

Местные потери определяются по формуле:

, где

- местные потери для , Па, [4, т. II.3];

- местные сопротивления на каждом из участков.

Местные сопротивления на каждом из участков главного циркуляционного кольца определены согласно [4, т. II.11] и отображены в таблице 2.

Таблица 1-Местные сопротивления

Полученное гидравлическое сопротивление системы и располагаемое давление должны быть связаны следующим отношением:

, с погрешностью .

.

Погрешность -0,82% соответствует нормативной.

Таблица 2 – Гидравлический расчет

4 Расчет нагревательных приборов

Подробный расчет производиться для стояка главного кольца - рисунок 2.

Расчет заключается в нахождении номинального потока, по которому производим подбор количества секций отопительного прибора. Номинальный тепловой поток , определяется по формуле:

, где

-расчетная тепловая отдача прибора, Вт;

-тепловая отдача труб, находящихся в помещениях, Вт, опреде­ляемая по формуле:

.

, - теплоотдача 1 погонного метра горизонтальных и вертикальных труб соответственно, определяемая в зависимости от по [4,т.II.2];

- длина горизонтальных и вертикальных труб соответственно в помещении, для первого и второго этажей , для третьего этажа .

, где

- температура теплоносителя в системе отопления;

- температура воды в обратной магистрали;

- внутренняя расчетная температура помещений.

- расход теплоносителя в приборе, кг/ч;

- коэффициент учета расчетного атмосферного давления [4, т. 9.1];

- коэффициент, определяемый по [4, т. 9.2];

- коэффициенты, зависящие от расхода теплоносителя в приборе и определяемая по [4, т. 9.1].

- коэффициент, учитывающий направление движения теплоноси­теля в приборе, принимаемый при движении воды в приборе сверху вниз.

Таблица 3а – Расчет отопительных приборов

Таблица 4а – Расчет числа секций в отопительном приборе МС-140-108

Подбор приборов осуществляем согласно [4, т. X.1]:

для помещения 103 – прибор МСВ-140-108, 7 секций;

для помещения 203 – прибор МСВ-140-108, 4 секций;

для помещения 303 – прибор МСВ-140-108, 8 секций;

;

- длина горизонтальных и вертикальных труб соответственно в помещении, для первого и второго этажей , для третьего этажа .

Таблица 3б – Расчет отопительных приборов

Таблица 4б – Расчет числа секций в отопительном приборе МС-140-108

для помещения 104 – прибор МСВ-140-108, 4 секций;

для помещения 204 – прибор МСВ-140-108, 3 секции (т.к. меньше 3х нельзя);

для помещения 304 – прибор МСВ-140-108, 5 секций;

5 Расчет и подбор элеватора

Элеваторы водоструйные предназначаются для снижения температуры воды, поступающей из тепловой сети в отопительную систему и для создания в системе циркуляционного напора.

При выборе элеватора определяют следующие величины:

1. коэффициент подмешивания

, где

- температура теплоносителя в подающей магистрали в теп­ловой сети определяется по заданию;

- температура теплоносителя в системе отопления;

- температура воды в обратной магистрали.

2. диаметр горловины

, где

- расход теплоносителя в системе отопления;

- суммарное сопротивление системы отопления.

По [5, пр.В] принимаем элеватор стальной водоструйный 40с10бк с диаметром горловины .

3. диаметр отверстия сопла

.

Производим обточку отверстия сопла до 3 мм в диаметре.

4. количество сетевой воды в системе

Грязевики, термометры, манометры подбираем по [5, приложение Е]

Вентили принимаем по [4, т. VI.3] при ø32 L=140мм.

Грязевики подбираем по ø32 серия: 10Г и 16Г, L=350мм.

Термометры (ГОСТ 2823-73*), выбираем термометр с пределом измерения 0÷160ºС.

Манометр - показывающий пружинный, модель ОБМ1-100, пределы измерения до 2,5 МПа, класс точности 2,5; ø100, масса 0,8кг.

Счетчики для воды подбираем по количеству сетевой воды в системе: турбинные водомеры ø40, монтажная длина 200мм.

Список литературы

1 СНиП 2.04.05 - 91 Отопление, вентиляция и кондиционирование / Минстрой России. - М: ГПЦ ПП, 1994. - 66 с.

2 СНиП II–II- 3.79* Строительная теплотехника / Минстрой России, 1995. - 27 с.

3 СНиП 2.08.01 - 89 Жилые здания.

4 Справочник проектировщика. Внутренние санитарно - технические устройства. Ч. 1. Отопление / Под. ред. И.Г. Староверова. - 4-е издание переработанное и дополненное. - Стройиздат, 1990. - 344 с.

5 Отопление жилого здания: Метод. указ. / Сост. О.Я.Логунова: СибГИУ. –Новокузнецк, 2000.