Главная / Рефераты / Рефераты по теплотехнике

Реферат: Гидравлический расчёт


Курсовая работа по дисциплине источники и системы теплоснабжения
Задание на выполнение курсовой работы:
Расчитать систему теплоснабжения для выбранного генерального плана предприятия:
. Осуществить раcчет теплопотерь через ограждающие конструкции
. Определить удельный расход теплоты на отопление здания
. Выбрать тип котла и место расположения котельной.
. Выбрать тип отопительных приборов
. Определить требуемую площадь поверхности отопительных приборов
. Нанести на плане магистральные трубопроводы системы отопления
. Составить аксонометрическую схему отопления с нанесением отопительных приборов, запорно-регулировочной арматуры, расширительного бака
. Провести гидравлический расчет системы отопления
. Произвести расчет гидроэлеватора и тепловые потери для случая подключения помещения к существующей тепловой сети.
Тепловая мощность системы отопления определяется из уравнения теплового баланса
Фсо = ? Ф пот -? Ф пост

1.1. Определение величины теплопотерь через ограждающие конструкции.
Исходными данными для расчета теплопотерь отдельными помещениями и зданием в целом являются
. планы этажей и характерные разрезы по зданию со всеми строительными размерами.
. Назначение помещений
. Ориентация здания по сторонам света
. Место постройки здания
Отметим, что поток теплоты(Вт) теряемой помещением, складывается из основных потерь теплоты через все его наружные ограждения Ф0 и добавочных теплопотерь Фдоб
Ф=?Ф0+?Фдоб
При этом потери теплоты определяем суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 100 Вт.
Ф =F/R0(tв - tн)(1+??)n=kF(tв - tн)(1-??)n
Где F- расчетная площадь ограждения, k - коэффициент теплопередачи данной ограждающей конструкции; R0 - сопротивление теплопередачи данной ограждающей конструкции; tв - tн - температуры внутреннего и наружнего воздуха. (1-??) - добавочные теплопотери; n- коэффициент учитывающий положение ограждающего покрытия по отношению к наружнему воздуху;
Определим основные теплопотери проектируемого здания по соотношению
Ф =F/R0(tв - tн)n
(1)
НАРУЖНИЕ СТЕНЫ
Наружные стены выполнены толщиной в два кирпича, оштукатуренные изнутри с использованием цементно-песчаной штукатурки( в случае известково-песчаной штукатурки параметры должны быть изменены).
Исходные данные для кирпичных стен ?к = 0,81 Вт/(м*0 С); ?к= 0,51 м
Исходные данные для цементно-песчаной штукатурки стен ?шт = 0,93 Вт/(м*0
С); ?шт= 0,015 м.(для известково-песчаной штукатурки возможно применение
?шт = 0,81 Вт/(м*0 С)
Геометрические размеры помещения: первый этаж а =22,4м; b= 12,46м; h= 4,4м
Помещение имеет 11 оконных блоков с двойным остеклением имеющие общую площадь остекления Fcт= 11*1,2*1,8=23,76кв.м
Площадь поверхности наружных стен
26,3*3,6
F= 2ab-Fс =2*22,4*12,46-23,76=558,208-23,76=534,4кв.м
Сопротивление теплопередаче наружных стен получим по формуле 1 учитывая что
Rв=0,115 (м2 0С/Вт) и Rн=0,043 (м2 0С/Вт) площадь пола S=279,104кв.м
Rо= Rв+Rн+? Ri где Ri = ?к /?к+ ?шт /?шт =0,51/0,81+0,015/0,81
Rо= 0,115+0,043 +0,015/0,81+0,51/0,81=0,806 м2 0С/Вт
Сопротивление теплопередаче двойных окон Rо=0,345 м2 0С/Вт
Следовательно теплопотери через наружные стены определяются
Ф=F/R0(tв-tн)n=(1/0,345)*534,4(16+18)+(1/0,345)23,76(16+18)=
52666+2341,5=55007,5Вт
Одна стена обращена на север, вторая на восток , третья стена на запад и последняя на юг поэтому дополнительные потери теплоты через эти стены Фдоб ст составляют: для первой 10%, второй 10%, третьей 5% и четвертая 0% от основных теплопотерь, которые необходимо добавить к последним.
Фдоб ст =25467*0,25=6367Вт. Таким образом, с учетом дополнительных теплопотерь через наружние стены получим
Фдоб =25467+6367=31833Вт
ПЕРЕКРЫТИЯ
Перекрытие имеет площадь S=273.5 кв.м. и состоит из железобетонных плит толщиной ?пл=0,035м, для которых по таблице ?к = 2,04 Вт/(м*0 С);
Железобетонные плиты покрыты теплоизоляцией выполненной из минеральной ваты толщиной ?ваты=0,14м, слоя гравия керамзитового ?кер=0,1м, и двух слоев рубероида толщиной ?руб=0,003м, для которых выбираем по таблице значения теплопроводности и значения сопротивления тепловосприятию для внутренней и внешней поверхностей:
?ваты = 0,06 Вт/(м*0 С), ?руб = 0,17 Вт/(м*0 С), ?кер = 0,23 Вт/(м*0
С)
Rв= 0,132 (м2 0С)/Вт, Rн= 0,043 (м2 0С)/Вт,
Исходя из этих данных получим для сопротивления теплопередаче перекрытия
Rо пер= 0,132+0,043+0,035/2,04 + 0,14/0,06 + 0,1/0,23 + 0,003/0,17=
0,132+0,043+0,017+2,33+0,435+0,018=2,975 (м2 0С)/Вт,
Теплопотери через перекрытия находим по соотношению
Ф =F/R0(tв - tн)n
Принимаем поправочный коэффициент n =0,9 как для чердачных перекрытий с кровлей из рулонных материалов
Фпер=(1/2,975)*273,5*(16+18)*0,9=282.9 вт
ПОЛЫ
Полы выполнены из керамзитобетона (?=1800кг/м3) толщиной ?кер=0,1м, теплопроводность которого находим по справочным данным таблицы 7 [1] ?кер
= 0,92 Вт/(м*0 С). Ширина пола равна b= 10.4м до осевой линии соответственно 5,2 м. Потери теплоты через неутепленные полы определяем по зонам, паралельным наружним стенам. Сопротивление теплопередаче для первой зоны составляет Rн. пол –2,15, для второй –4,3 и для третьей 8,6. Для остальной части пола –14,2 (м2 0С)/Вт. Площадь участков пола, примыкающего к углам в первой двухметровой зоне вводится в расчет дважды, т.е. по направлению обеих наружних стен, образующих угол. Разделим площадь пола на двухметровые зоны и получим две зоны шириной по 2м и одну зону шириной 1,2 м. Площади данных зон равны: F1= F2= 26,3*2=52.6м2; F3= 26,3*1.2=31.56м2
Rу. пол (м2 0С)/Вт,
Сопротивление теплопередаче Rо пол (м2 0С)/Вт, для каждой из зон определяем по формуле Rу. пол= Rн. пол + ? /?
Зона 1 Rу. пол= 2,15+ 0,1/0,92=2,15+0,11=2,26
Зона 2 Rу. пол= 4,3+ 0,1/0,92=2,15+0,11=4,44
Зона 3 Rу. пол= 8,6+ 0,1/0,92=2,15+0,11=8,71
Суммарные теплопотери по всем зонам пола
Фп =F/R0(tв - tн)n =2*[(1/2,26)*52,6+(1/4,44)*52,6 +
(1/8,71)*31,56]*(16+18)*0,9=
2*(23.27+11.85+3.62)*34*0.9=2370.9Вт
Общие потери через все ограждения
Ф=?Ф=2370,9+282,9+31833=34485,9Вт
Добавочные теплопотери
Добавочные теплопотери определяются суммой теплопотерь расходуемой на:
. вентиляцию помещения,
. испарение влаги,
. нагрев инфильтрующего воздуха
Вентиляция помещения,
Поток теплоты теряемый на нагрев приточного воздуха определяется соотношением
Ф =0,278*Q*?c(tв - tн)
Где Q нормативный воздухообмен, принимаемый равным Q =3м3/ч
? - плотность воздуха ?=1,2кг/м2 c- массовая изобарная теплоемкость воздуха c=1кДж/кг оС
Ф =0,278*3*1,2*1*34*26,3*10,4=9306,11Вт
Для оценочного расчета максимального теплового потока расходуемого на вентиляцию воспользуемся методом укрупненных характеристик Ф =qв*V*(tв - tн)
Где qв V- удельная тепловая характеристика здания, берется по приложению
13 и объем помещения
Ф =0,2*1942*(16+18)=13205Вт
Аналогично для оценочного расчета максимального теплового потока расходуемого на отопление воспользуемся методом укрупненных характеристик Ф
=qв*V*(tв - tн)*а
Где qот, V, а - удельная тепловая характеристика здания, берется по приложению 13,, объем помещения, поправочный коэффициент, учитывающий влияние разности температур а=0,54+22/(tв - tн) =0,54+22/34=0,54+0,65=1,11
Ф =0,6*1942*(16+18)*1,1=43578,5Вт
Испарение влаги
Поток теплоты теряемый на испарение влаги с мокрых поверхностей определяется соотношением
Ф =0,278*2,49*Wисп
Для данного случая эти потери не учитываются.

Бытовые тепловыделения берутся из расчета 21Вт на 1 кв.м. площади пола и вычитаются из суммы основных и добавочных теплопотерь.
Ф =21Fн=21* 273.5=5743,5 Вт
Нагрев от используемого технологического оборудования
Величина тепловыделения для каждого конкретного прибора будет различной эквивалентное значение для всего используемого оборудования равно
Фоб =2653Вт
Нагрев инфильтрующего воздуха
Поток теплоты теряемый на нагрев наружного воздуха, инфильтрующегося через притворы окон, фрамуг, дверей и ворот определяется соотношением
Ф =Q*?c(tв - tн)*Fп/3,6 =3*1,2*1*34*26,3*10,4/3,6=9299,68Вт
Тепловая мощность всей системы отопления определяется из уравнения теплового баланса и равна
Фот =34485,9+9306,11+9299,68-5743,5-2653 = 44695Вт
Из которой на первый этаж (полуподвальное помещение) приходится Фот1 =
20000Вт
И на производственное помещение второго этажа Фот2 = 24695 Вт
Определим удельную тепловую характеристику здания по формуле:
Выбор котла и места расположения котельной
Выбор котла определяется количеством требуемой тепловой мощности и его назначения .
Для отопительно-производственных котельных малой мощности находят широкое применение чугунные секционные котлы, нагревающие воду до 115оС. Наибольшее распространение среди чугунных котлов в нашей стране получили котлы марок
КЧМ, КЧ-1(малой мощности),Универсал-6(КЧ-2) средней мощности и Энергия-
6(тип КЧ-3). Используя полученное значение тепловой мощности по таблице
1.1 выбираем чугунный котел типа КЧМ-1, тепловой мощностью от 16,3 до 46,5 кВт. Котел малогабаритный расположить его можно в подсобном помещении цеха.
Определяем диаметры труб и потери давления в двухтрубной закрытой водяной тепловой сети от котла до потребителя длиной 30 м, через которую подается тепловой поток Ф=44695Вт. Примем расчетные температуры теплоносителя tп=95 оС. tо=70 оС и на ней установлены две задвижки ?=0,7 и два гнутых отвода радиусом R=2d для которых ?=0,5
Расход теплоносителя определяем по соотношению Qт=3,6*Ф/4,19(tп - tо)
Qт=3,6*44,695/(4,19(95-70))= 160,92/104,75=1,53 т/ч
Принимаем удельные потери давления ?Р=70Па/м и по приложению 2 находим среднюю плотность теплоносителя ?=970 кг/м3
Расчетный диаметр труб определим по соотношению d=0.263Q0.38/ (? ?Р) 0.19
=0.263*1,530.38/(970*70) 0.19=0.263*1,18/8.28=0.037м
Принимаем в соответствии с ГОСТ 10704-76 трубу стальную электросварную прямошовную внутренний диаметр которой d=41 мм ближе всего к расчетному значению.
Определяем коэффициент трения , используя выражение С.Ф.Копьева
?=0,014/ d 0.25 =0,014/0,0410.25=0,014/0,45=0,031
Сумму коэффициентов местных сопротивлений определяем по соотношению
??=2*0,7+2*0,5=2,4
Эквивалентная длина местных сопротивлений определяется по соотношению
Lэ= ??(d/?)=2,4*0,041/0,031=3,17м
Общая потеря давления в подающем и обратном теплопроводах
?Рс=2(30+3,17)70=4643,8Па

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА
Годовой расход теплоты на отопление исходя из полученных значений тепловых потерь и требуемой мощности котлов определяется по соотношению
Qт=3,6*...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь  на сайте:

Ваш id: Пароль:

РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ
Простая ссылка на эту работу:
Ссылка для размещения на форуме:
HTML-гиперссылка:



Добавлено: 2010.11.28
Просмотров: 1470

При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная!