трусики женские украина

На головну

 Гідравлічний розрахунок - Теплотехніка

Курсова робота

з дисципліни джерела та системи теплопостачання

Завдання на виконання курсової роботи:

Розрахувати систему теплопостачання для обраного генерального плану підприємства:

· Здійснити раcчет тепловтрат через огороджувальні конструкції

· Визначити питома витрата теплоти на опалення будівлі

· Вибрати тип котла і місце розташування котельні.

· Вибрати тип опалювальних приладів

· Визначити необхідну площу поверхні опалювальних приладів

· Нанести на плані магістральні трубопроводи системи опалення

· Скласти аксонометричну схему опалення з нанесенням опалювальних приладів, запірно-регулювальної арматури, розширювального бака

· Провести гідравлічний розрахунок системи опалення

· Провести розрахунок гідроелеватора і теплові втрати для випадку підключення приміщення до існуючої теплової мережі.

Теплова потужність системи опалення визначається з рівняння теплового балансу

Фсо = ? Фпот-? Фпост

1.1. Визначення величини тепловтрат через огороджувальні конструкції.

Вихідними даними для розрахунку тепловтрат окремими приміщеннями і будівлею в цілому є

· Плани поверхів і характерні розрізи по будівлі з усіма будівельними розмірами.

· Призначення приміщень

· Орієнтація будівлі по сторонах світу

· Місце спорудження будівлі

Відзначимо, що потік теплоти (Вт) втрачається приміщенням, складається з основних втрат теплоти через всі його зовнішні огородження Ф0і додаткових тепловтрат Фдоб

Ф = ?Ф0 + ?Фдоб

При цьому втрати теплоти визначаємо підсумовуючи втрати теплоти через окремі огороджувальні конструкції з округленням до 100 Вт.

Ф = F / R0 (tв- tн) (1 + ??) n = kF (tв- tн) (1-??) n

Де F- розрахункова площа огорожі, k - коефіцієнт теплопередачі даної обгороджує; R0- опір теплопередачі даної обгороджує; tв- tн- температури внутрішнього і зовнішнього повітря. (1-??) - додаткові тепловтрати; n- коефіцієнт враховує положення огороджуючого покриття по відношенню до зовнішнього повітря;

Визначимо основні тепловтрати проектованої будівлі по співвідношенню

Ф = F / R0 (tв- tн) n (1)

Зовнішні стіни

Зовнішні стіни виконані товщиною в дві цеглини, оштукатурені зсередини з використанням цементно-піщаної штукатурки (у разі вапняно-піщаної штукатурки параметри повинні бути змінені).

Вихідні дані для цегляних стін ?к = 0,81 Вт / (м * 0С); ?к = 0,51 м

Вихідні дані для цементно-піщаної штукатурки стін ?шт = 0,93 Вт / (м * 0С); ?шт = 0,015 м. (для вапняно-піщаної штукатурки можливе застосування ?шт = 0,81 Вт / (м * 0С)

Геометричні розміри приміщення:

перший поверх а = 22,4м; b = 12,46м; h = 4,4м

Приміщення має 11 віконних блоків з подвійним склінням мають загальну площу скління Fcт = 11 * 1,2 * 1,8 = 23,76кв.м

Площа поверхні зовнішніх стін

26,3 * 3,6

F = 2ab-Fс = 2 * 22,4 * 12,46-23,76 = 558,208-23,76 = 534,4кв.м

Опір теплопередачі зовнішніх стін отримаємо за формулою 1 враховуючи що Rв = 0,115 (м2 0С / Вт) і Rн = 0,043 (м2 0С / Вт) площа підлоги S = ??279,104кв.м

Rо = Rв + Rн + ? Riгде 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

Опір теплопередачі подвійних вікон Rо = 0,345 м2 0С / Вт

Отже тепловтрати через зовнішні стіни визначаються

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 стіна звернена на північ, другий на схід, третя стіна на захід і остання на південь тому додаткові втрати теплоти через ці стіни Фдоб стсоставляют: для першої 10%, другий 10%, третьої 5% і четверта 0% від основних тепловтрат, які необхідно додати до останніх.

Фдоб ст = 25467 * 0,25 = 6367Вт. Таким чином, з урахуванням додаткових тепловтрат через зовнішні стіни отримаємо

Фдоб = 25467 + 6367 = 31833Вт

ПЕРЕКРИТТЯ

Перекриття має площу S = 273.5 кв.м. і складається із залізобетонних плит товщиною ?пл = 0,035м, для яких по таблиці ?к = 2,04 Вт / (м * 0С); Залізобетонні плити покриті теплоізоляцією виконаної з мінеральної вати товщиною ?вати = 0,14м, шару гравію керамзитового ?кер = 0,1м, і двох шарів руберойду товщиною ?руб = 0,003м, для яких вибираємо по таблиці значення теплопровідності і значення опору тепловоспріятія для внутрішньої і зовнішньої поверхонь :

?вати = 0,06 Вт / (м * 0С), ?руб = 0,17 Вт / (м * 0С), ?кер = 0,23 Вт / (м * 0С)

Rв = 0,132 (м2 0С) / Вт, Rн = 0,043 (м2 0С) / Вт,

Виходячи з цих даних отримаємо для опору теплопередачі перекриття

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,

Тепловтрати через перекриття знаходимо по співвідношенню

Ф = F / R0 (tв- tн) n

Приймаємо поправочний коефіцієнт n = 0,9 як для горищних перекриттів з покрівлею з рулонних матеріалів

Фпер = (1 / 2,975) * 273,5 * (16 + 18) * 0,9 = 282.9 вт

ПІДЛОГИ

Підлоги виконані з керамзитобетону (? = 1800кг / м3) товщиною ?кер = 0,1м, теплопровідність якого знаходимо за довідковими даними таблиці 7 [1] ?кер = 0,92 Вт / (м * 0С). Ширина статі дорівнює b = 10.4м до осьової лінії відповідно 5,2 м. Втрати теплоти через неутеплені підлоги визначаємо за зонам, паралельним зовнішніх стін. Опір теплопередачі для першої зони становить Rн. пол-2,15, для другої -4,3 і для третьої 8,6. Для іншої частини статі -14,2 (м2 0С) / Вт. Площа ділянок підлоги, що примикає до кутів у першій двометрової зоні вводиться в розрахунок двічі, тобто у напрямку обох наружних стін, що утворюють кут. Розділимо площа підлоги на двометрові зони і отримаємо дві зони шириною по 2м і одну зону шириною 1,2 м. Площі даних зон рівні: F1 = F2 = 26,3 * 2 = 52.6м2; F3 = 26,3 * 1.2 = 31.56м2

Rу. пол (м2 0С) / Вт,

Опір теплопередачі Rо підлогу (м2 0С) / Вт, для кожної із зон визначаємо за формулою 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

Сумарні тепловтрати по всіх зонах статі

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

Загальні втрати через всі огорожі

Ф = ?Ф = 2370,9 + 282,9 + 31833 = 34485,9Вт

Додаткові тепловтрати

Додаткові тепловтрати визначаються сумою тепловтрат витрачається на:

· Вентиляцію приміщення,

· Випаровування вологи,

· Нагрів инфильтра повітря

Вентиляція приміщення,

Потік теплоти втрачається на нагрівання припливного повітря визначається співвідношенням

Ф = 0,278 * Q * ?c (tв- tн)

Де Q нормативний повітрообмін, що приймається рівним Q = 3м3 / год

? - щільність повітря ? = 1,2 кг / м2

c- масова ізобарна теплоємність повітря c = 1кДж / кгоС

Ф = 0,278 * 3 * 1,2 * 1 * 34 * 26,3 * 10,4 = 9306,11Вт

Для попереднього розрахунку максимального теплового потоку витрачається на вентиляцію скористаємося методом укрупнених характеристик Ф = qв * V * (tв- tн)

Де qвV- питома теплова характеристика будівлі, береться за додатком 13 і об'єм приміщення

Ф = 0,2 * 1942 * (16 + 18) = 13205Вт

Аналогічно для попереднього розрахунку максимального теплового потоку витрачається на опалення скористаємося методом укрупнених характеристик Ф = qв * V * (tв- tн) * а

Де Qот, V, а - питома теплова характеристика будівлі, береться за додатком 13 ,, об'єм приміщення, поправочний коефіцієнт, що враховує вплив різниці 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

Випаровування вологи

Потік теплоти втрачається на випаровування вологи з мокрих поверхонь

визначається співвідношенням

Ф = 0,278 * 2,49 * Wісп

Для даного випадку ці втрати не враховуються.

Побутові тепловиділення беруться з розрахунку 21Вт на 1 кв.м. площі підлоги та віднімаються з суми основних і додаткових тепловтрат.

Ф = 21Fн = 21 * 273.5 = 5743,5 Вт

Нагрівання від використовуваного технологічного обладнання

Величина тепловиділення для кожного конкретного приладу буде різною еквівалентне значення для всього використовуваного обладнання одно

Фоб = 2653Вт

Нагрівання инфильтра повітря

Потік теплоти втрачається на нагрівання зовнішнього повітря, інфільтрують через сіни вікон, фрамуг, дверей і воріт визначається співвідношенням

Ф = Q * ?c (tв- tн) * Fп / 3,6 = 3 * 1,2 * 1 * 34 * 26,3 * 10,4 / 3,6 = 9299,68Вт

Теплова потужність всієї системи опалення визначається з рівняння теплового балансу і дорівнює

Фот = 34485,9 + 9306,11 + 9299,68-5743,5-2653 = 44695Вт

З якої на перший поверх (напівпідвальне приміщення) припадає Фот1 = 20000Вт

І на виробниче приміщення другого поверху Фот2 = 24695 Вт

Визначимо питому теплову характеристику будівлі за формулою:

Вибір котла і місця розташування котельні

Вибір котла визначається кількістю необхідної теплової потужності і його призначення.

Для опалювально-виробничих котелень малої потужності знаходять широке застосування чавунні секційні котли, що нагрівають воду до 115оС. Найбільшого поширення серед чавунних котлів в нашій країні отримали котли марок КЧМ, КЧ-1 (малої потужності), Універсал-6 (КЧ-2) середньої потужності і Енергія-6 (тип КЧ-3). Використовуючи отримане значення теплової потужності по таблиці 1.1 вибираємо чавунний котел типу КЧМ-1, тепловою потужністю від 16,3 до 46,5 кВт. Котел малогабаритний розташувати його можна в підсобному приміщенні цеху.

Визначаємо діаметри труб і втрати тиску в двотрубної закритою водяній тепловій мережі від котла до споживача довжиною 30 м, через яку подається тепловий потік Ф = 44695Вт. Приймемо розрахункові температури теплоносія tп = 95оС. tо = 70оС і на ній встановлено дві засувки ? = 0,7 і два гнутих відводу радіусом R = 2d для яких ? = 0,5

Витрата теплоносія визначаємо за співвідношенням 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

Приймаємо питомі втрати тиску? Р = 70Па / м і за додатком 2 знаходимо середню щільність теплоносія ? = 970 кг / м3

Розрахунковий діаметр труб визначимо по співвідношенню d = 0.263Q0.38 / (?? Р) 0.19

= 0.263 * 1,530.38 / (970 * 70) 0.19 = 0.263 * 1,18 / 8.28 = 0.037м

Приймаємо відповідно до ГОСТ 10704-76 трубу сталеву прямошовних внутрішній діаметр якої d = 41 мм ближче всього до розрахункового значення.

Визначаємо коефіцієнт тертя, використовуючи вираз С.Ф.Копьева

? = 0,014 / d0.25 = 0,014 / 0,0410.25 = 0,014 / 0,45 = 0,031

Суму коефіцієнтів місцевих опорів визначаємо за співвідношенням

?? = 2 * 0,7 + 2 * 0,5 = 2,4

Еквівалентна довжина місцевих опорів визначається за співвідношенням

Lе = ?? (d / ?) = 2,4 * 0,041 / 0,031 = 3,17м

Загальна втрата тиску в подаючому і зворотному теплопроводах

?Рс = 2 (30 + 3,17) 70 = 4643,8Па

· Визначення річних витрат ПАЛИВА

Річний витрата теплоти на опалення виходячи з отриманих значень теплових втрат і необхідної потужності котлів визначається за співвідношенням

Qт = 3,6 * ?Q (tв- tо.п.) 24nо.п / (tв- tн) = 3,6 * 44.695 * (18-1,5) * 24 * 152 / (18 + 18) = 968кДж

Отже річна витрата палива з урахуванням ККД котельні для газоподібного палива ? = 0,8

В = Qт / q ? = 968 / (0,8 * 85,6) = 14,1т.куб.м.

Визначаємо поверхню нагріву і здійснюємо підбір нагрівальних приладів системи водяного опалення.

· Для напівпідвального приміщення (1 поверх) схеми. Фот1 = 20000 Вт

В якості нагрівальних приладів приймаємо чавунні ребристі труби. Температура теплоносія в прямому трубопроводі 95 ° С, а у зворотній 70 ° С.

Визначимо спочатку тепловий потік від трубопроводу в системи опалення. Для його визначення використовуємо співвідношення

ФПМ = Атрkтр (tтр- tв) * ?

Де Kтр коефіцієнт теплопередачі труб береться за таблицею 1,4 (2) і ?-коефіцієнт враховує розведення труб (лінія подачі - над стелею ? = 0,25, вертикальний стояк ? = 0,5, для зворотної лінії над підлогою ? = 0 , 75 і для підводок до нагрівальних приладів ? = 1).

Для нашої системи теплопостачання подаючий трубопровід перебуває під вікнами, тобто в робочій зоні приміщення, там же де й нагрівальні прилади. Тому для нього як і для підводок до приладів, коефіцієнт ? = 1. Для зворотної лінії, розташованої над підлогою ? = 0,75.

Площа поверхні подання та зворотного магістральних трубопроводів зовнішнім діаметром d = 42,3 мм (dу = 32мм) і довжиною l = 25м

l

d

Ап.м. = Ао.м. = ? * d * l = 3,14 * 0,043 * 25 = 3,38м2.

Площа поверхні шести підводок (по дві на прилад) діаметром 26,8 мм (dу = 20мм) і довжиною 0,8 м кожна Апод = ? * d * l = 6 * 3,14 * 0,0268 * 0,8 = 0 , 4м2.

Коефіцієнт теплопередачі трубопроводу, що подає для середньої різниці температури води в трубі і температури повітря в приміщенні 95-18 = 77 ° С. приймаємо по таблиці 1,4 k = 13,4 Вт / (м2 * ?С) .Коеффіціент теплопередачі зворотної магістралі для різниці між температурою води і температурою повітря 70-18 = 52?С

k = 11,6 Вт / (м2 * ?С), а для підводок при середній різниці температур (95 + 70) / 2-18 = 64,5?С k = 14 Вт / (м2 * ?С), тоді по формулою

ФПМ = Атрkтр (tтр- tв) * ?

для подає магістралі

Фп.м. = 3,38 * 13,4 (95-18) = 3482Вт

Для зворотної магістралі

Фо.м. = 3,38 * 11,6 (70-18) = 2038Вт

для підводок

Фпод = 0,4 * 14 ((95 + 70/2) -18) = 361Вт

Сумарний потік теплоти від усіх трубопроводів ФТР = 3482 + 2038 + 361 = 5881 Вт

Приймаємо ?1 = 1 (нагрівальні прилади встановлені вільно біля стіни), ?2 = 1 (труби прокладені відкрито). Вважаючи, що під кожним вікном, буде встановлено по одній чавунної ребристою трубі, знаходимо по таблиці 1,4kпр = 5,8 Вт / (м2 * ?С). Тоді за формулою (1.8) площа поверхні нагрівання приладів

Квітня = (Фогр- ФТР) ?1?2 / kпр (tтр- tв) = (20000-5881) / 5,8 ((95 + 70) / 2-18) = 86100 / 374,1 = 38кв.м

Приймаємо для установки ребристі труби довжиною 2000 мм, фактична площа поверхні нагрівання яких дорівнює 4 м2 (см.табл.5,2) .Чісло таких труб n = 38 / 4?10

Під кожним вікном встановлюється по одній ребристою трубі!

· Для виробничого корпусу (2 поверх) схеми. Фот2 = 24000 Вт

Висота стояків 3,6 м діаметром 20мм - 10 штук і підводки до радіаторів трубою діаметром 20мм загальною довжиною 30 * 0,5 = 15м

Поверхня нагріву обчислюємо в квадратних метрах еквівалентної площі по співвідношенню Fтр = f * l * ?.

Для цього визначимо для f = 0.15 м2 (стояки і підводки діаметром труби 20мм) і коефіцієнт ? = 0,5 для вертикального стояка і для підводок до нагрівальних приладів ? = 1).

Fтр = 10 * 0,15 * 3,6 * 0,5 + 0,15 * 15 * 1 = 2,7 + 2,25 = 4,97 м2

Тепловіддачу 1 М2М знаходимо по співвідношенню ? = kет * ?4 * ?t

Де ?4 = 1 і kет = 7,9 визначено за додатками 17 і 18

?t = (tтр- tв) = (95-70) / 2-18 = 64,5

? = kет * ?4 * ?t = 7,9 * 1 * 64,5 = 509,55 = 510Вт / м2

Необхідна еквівалентна площа поверхні нагрівання радіаторів визначаємо за співвідношенням

Fпр = (ФОГРА * ?2 / ? - Fтр) ?1?3 = (24000 * 1 / 510-4.97) * 1.02 * 1.05 = 45,07 м2

Для радіаторів М-140-АО число секцій визначиться

N = 45,07 / 0,35 = 128секціі

Приймаємо для 135 секцій і розміщуємо їх по 9 секцій для кожного з 15 вікон другого поверху

· Гідравлічний розрахунок системи опалення

Вичерчуємо в масштабі аксонометричну схему системи опалення з зазначенням магістральних трубопроводів, стояків, запірно-регулювальної арматурою. Для даної схеми вибираємо головне циркуляційний кільце. Визначаємо розрахункове циркуляційний тиск Р = Рн + Ре. Врахуємо що для виробничих приміщень і малоповерхових житлових будинків значенням природного тиску Ре можна знехтувати і згідно з рекомендаціями професора В.М.Чапліна прийняти тиск Рн створюваний насосом виходячи із середнього значення тиску рівного 100Па на метр найбільш протяжного циркуляційного кільця. Середнє значення питомих втрат тиску на тертя в трубопроводах для даного кільця одно

Rср = 0,65Р / ?l

Загальна довжина трубопроводів для обраної схеми дорівнює ?l = 100м

Располагаемое циркуляційний тиск в системі дорівнює

Р = 100 * 100 = 10000Па

Визначаємо середню втрату тиску на тертя

Rср = 0,65Р / ?l = 0,65 * 10000/100 = 65Па / м

Для кожної з ділянок визначаємо витрату теплоносія за формулою

Qм = 3,6Ф / 4,19 ?t

І заносимо результати розрахунку в таблицю.

Головне циркуляційний кільце

 уч-ка Ф, Вт Q кг / год l, м d, мм Vм / с R, Па / м Rl, Па ?? Z, Па Ri + Z, Па

 1 12800 439,9045

· Провести розрахунок гідроелеватора і теплові втрати для випадку підключення приміщення до існуючої теплової мережі.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка