Курсовая по "Отоплению"

 

 

 

Запас циркуляционного  давления вычисляется по формуле (4.12):

_{Процент запаса достигнут (10-30%).}

В результате расчёта  новой группы участков дополнительного  кольца потери давления в них должны быть сопоставлены с величиной  , Па, с вычислением процента невязки по выражению:

                        

                                          (4.12)

где - сумма потерь давления в группе участков дополнительного циркуляционного кольца, Па;

            - располагаемое циркуляционное давление для расчёта новой группы участков дополнительного кольца, Па, которое определяется по выражению:

                                                                                                      (4.13)

 

       где  - сумма потерь давления в группе уже рассчитанных участков неблагоприятного циркуляционного кольца, параллельно соединённых с подлежащей расчёту группой участков.

 

Поскольку в  системах водяного отопления с попутным движением воды допускается невязка 5%, таким образом условие не выполняется 72,8% > 5%.

          Для погашения избыточного давления устанавливаем дроссельную шайбу. Диаметр шайбы определяем по формуле:

 

(4.14)

 

 

 

 

                                          мм.

 

 

 

5. РАСЧЁТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ  ПРИБОРОВ

 

Выбор типа отопительного  прибора следует осуществлять с  учетом технико-экономических и  архитектурных требований.

Конвекторы “Комфорт-20М” предназначены в первую очередь  для жилых зданий. Допускается  их использование в общественных зданиях и тех помещениях, где нет массового потока практически не контролируемых посетителей.

Детальный расчет поверхности  и числа элементов производится для двух приборов первого расчетного кольца. Для всех остальных отопительных приборов системы ориентировочно определяется число элементов с использованием данных номинальном тепловом потоке отопительных приборов. Число элементов (секций) в отопительном приборе определяется путем деления тепловой нагрузки отопительного прибора  на номинальный тепловой поток прибора. Результаты ориентировочного расчета числа элементов заносятся на планы этажей без составления расчетной таблицы.

Расчет сводится к  определению площади поверхности  прибора и числа конструктивных элементов. Расчетная площадь F_р , м², отопительного прибора определяется по формуле:

                                                   _(5.1)

где Q_пр – тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;

      Q_тр – суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб, Вт;

      q_пр – поверхностная плотность теплового прибора, Вт/м²;

      0,9 – коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов, полезную для поддержания заданной температуры воздуха в помещении.

Суммарную теплоотдачу  открыто проложенных в пределах помещения труб Q_тр, Вт, вычисляют по формуле:

                                    (5.2)

где K_тр – коэффициент теплопередачи отдельного трубопровода, Вт/(м^2.0С);

      d_н – наружный диаметр отдельного трубопровода, м;

      l – длина отдельного трубопровода, м;

      t_т – средняя температура теплоносителя в отдельном трубопроводе, ⁰С;

      t_в – температура воздуха в помещении, ⁰С.

Значение коэффициентов  теплопередачи K_тр , Вт/(м²∙⁰С), одиночных горизонтальных или вертикальных стальных труб при теплоносителе воде принимаем по табл. 4.7 [2].

Поверхностная плотность  теплового потока q_пр, Вт/м², при теплоносителе воде определяется по формуле:

 

                             _(5.3)

где q _ном – номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м²;

       Δt_ср – фактический температурный напор, °С;

        n – эмпирический показатель степени при температурном напоре, принимается по табл.9.2 [5];

       G_пр – фактический расход теплоносителя через прибор, кг/с;

        n – эмпирический показатель степени при расходе теплоносителя, принимается по табл.9.2 [5];

       70°С и 0,1 кг/с – соответственно температурный напор и расход теплоносителя через прибор при стандартных условиях;

        в – поправочный коэффициент на атмосферное давление, принимается по табл.9.1 [5];

      – коэффициент, учитывающий уменьшение плотности теплового потока при движении теплоносителя через отопительный прибор по схеме “сверху-вниз”;

       z – коэффициент, учитывающий схему присоединения прибора и изменение показателя степени  p в различных диапазонах расхода теплоносителя.

Значение атмосферного воздуха для данной местности  принимается равным 760 мм.рт.ст, (прил. Е [1]).

Фактический температурный  напор Δt_ср, ⁰С, в однотрубных системах отопления при теплоносителе воде определяется по формуле:

                                                   _(5.4)

где t_ср – средняя температура воды в приборе, ⁰С;

       t_в –температура воздуха в помещении, ⁰С.

Средняя температура  воды в отопительном приборе t_ср, ⁰С, в однотрубных системах отопления при теплоносителе воде определяется:

                                               _(5.5)

где t_вх –температура воды, входящей в отопительный прибор, ⁰С;

      Q_пр – тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;

       с – теплоемкость воды, Дж/(кг^.0С);

      G_пр – фактический расход теплоносителя через прибор, кг/с.

Температура воды на входе  в отопительный прибор в однотрубной  системе отопления определяется по формуле:

                      

                                                 (5.6)

где t_г – температура горячей воды в системе отопления, ^оС;

    – суммарная тепловая нагрузка отопительных приборов, присоединённых к стояку до рассматриваемого участка, считая по ходу движения воды, Вт;

     – понижение температуры воды в подающей магистрали  по пути от теплового пункта до места присоединения к ней стояка, ^оС, принимается с учетом рекомендаций изложенных на стр. 45 [5];

   Q_ст – тепловая нагрузка приборов, присоединённых к стояку, Вт;

   – разность температур теплоносителя на входе и выходе из стояка, ^оС, определяется по формуле:

                                        (5.7)

где t_г, – то же , что в формуле (5.6);

t_о – температура обратной воды в системе отопления, ^оС.

В однотрубных системах отопления фактический расход теплоносителя  через прибор G_пр, кг/с, определяется по формуле:

 

                                        (5.8)                                              

где α – коэффициент затекания воды в отопительный прибор, определяется по табл. 9.3. [5];

 G_ст – расход воды через стояк, кг/с, определяется по формуле:

                                                  _(5.9)

где Q_ст, Δt_ст – то же, что в формуле (5.6);

        с – то же, что в формуле (5.5).

Коэффициент _, учитывающий уменьшение плотности теплового потока при движении теплоносителя через отопительный прибор по схеме “сверху – вниз” , равен 1( стр.44 [5])

Температура теплоносителя  на выходе из отопительного прибора t_вых, ˚С. определяется по формуле:

                                            (5.10)

где Q_пр – тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;

        с – теплоемкость воды, Дж/(кг^.0С);

       G_пр – расход теплоносителя через отопительный прибор, кг/с;

        t_вх – температура воды, входящей в отопительный прибор, ⁰С.

Значение коэффициента z, учитывающего схему присоединения прибора и изменение показателя степени р в различных диапазонах теплоносителя принимаем по табл.4.9 [2].

Число секций N в чугунном радиаторе вычисляется по найденной их поверхности нагрева по формуле:

                                                  (5.11)

где F_р – расчетная площадь отопительного прибора, м²;

       f_э – поверхность нагрева одного принятого типа радиатора, м², принимается по табл. 4.8 [2];

      β₃ – поправочный коэффициент, учитывающий число элементов в приборе;

     β₄ – коэффициент, учитывающий условия установки отопительного прибора, принимается по табл. 9.12 [5].

При открытой установке  отопительного прибора значение коэффициента β₄ можно принимать равным 1.

Величина коэффициента β₃ может быть определена по формуле:

                                                    (5.12)

где F_р – то же, что в формуле (5.11).

 

Количество конвекторов  определяется по формуле:

                                                   _(5.13)

где F_р, f_э – то же, что в формуле (5.11).

При округлении дробного расчетного элементов до целого числа  следует иметь ввиду, что номинальный тепловой поток устанавливаемого отопительного прибора не следует принимать менее чем на 5% от требуемого по расчету.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример расчёта отопительных приборов для стояка 6.

 

 

 

Тепловая нагрузка прибора №1 по ходу движения теплоносителя:

Тепловая нагрузка прибора  №2 по ходу движения теплоносителя:

 

Понижение температуры воды в подающей магистрали  по пути от теплового пункта до места присоединения к ней стояка:

Разность температур теплоносителя на входе и выходе из стояка определяем по формуле (5.7):

Температура воды на входе  в отопительный прибор в однотрубной  системе отопления определяем по формуле (5.6):

;

 

     

Расход воды через стояк определяем по формуле (5.9):

    

Фактический расход теплоносителя через прибор определяем по формуле (5.8):

Расчет отопительного  прибора №1 (по ходу движения воды) стояка 6.

Участок 1-2.

Средняя температура  воды в отопительном приборе определяем по формуле (5.5):

 

Фактический температурный  напор определяем по формуле (5.4):

Следовательно, значение коэффициента теплопередачи K_тр , Вт/(м²∙⁰С), принимаемый по табл. 4.7 [2] на участке 1-2 равен K_тр=14,5 Вт/(м²∙⁰С).

 

Участок 3-4.

 

Следовательно, значение коэффициента теплопередачи K_тр , Вт/(м²∙⁰С), принимаемый по табл. 4.7 [2] на участке 3-4 равен K_тр=14,5 Вт/(м²∙⁰С).

 

 

Поверхностную плотность теплового потока q_пр, Вт/м², при теплоносителе воде определяем по формуле (5.3):

    

_{Для чугунного секционного  радиатора 2КП90x500 qном=710Вт/м²;}

_{n=0,25  (табл. 9.2 [5]);}

_{p=0,04     (табл. 9.2 [5]);}

_{b=1     (табл. 9.1 [5]);}

_{z=0,97     (табл. 4.9[2]);}

 

Расчетную площадь отопительного прибора определяем по формуле (5.1):

Величина коэффициента β₃ определяется по формуле (5.12):

Число секций N в чугунном радиаторе определяем по формуле (5.11):

 

 

 

 

 

Т.к. погрешность не превышает 5%, то к установке принимаем чугунный радиатор с числом секций равным 11.

 

Расчет отопительного прибора №2 для стояка 1.

Участок 5-6.

 

Средняя температура  воды в отопительном приборе определяем по формуле (5.5):

 

 

Фактический температурный  напор определяем по формуле (5.4):

 

Следовательно, значение коэффициента теплопередачи K_тр , Вт/(м²∙⁰С), принимаемый по табл. 4.7 [2] на участке 5-6 равен K_тр=14,5 Вт/(м²∙⁰С).

Участок 7-8.

 

 

Следовательно, значение коэффициента теплопередачи K_тр , Вт/(м²∙⁰С), принимаемый по табл. 4.7 [2] на участке 7-8 равен K_тр=14,5 Вт/(м²∙⁰С).

 

Суммарную теплоотдачу  открыто проложенных в пределах помещения труб определяем по формуле (5.2):

 

 

Поверхностную плотность теплового потока q_пр, Вт/м², при теплоносителе воде определяем по формуле (5.3):