Курсовой Отопление и вентиляция жилого 3-х этажного здания

Содержание

Содержание

Лист

1. Исходные данные проектирования

2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания

3. Расчет мощности отопительной установки отопления и здания

4. Выбор и конструктивное решение системы отопления

5. Гидравлический расчет системы водяного отопления

6. Теплотехнический расчет труб и нагревательных приборов

7. Расчет основного оборудования индивидуального местного

8. теплового пункта

9. Выбор и конструкционные решения в системе естественной вентиляции

10. Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции

11. Используемая литература

«Ижевский государственный технический Университет»

Кафедра «Гидравлика и теплотехника»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту «Отопление и вентиляция жилого 3-х этажного здания»

по дисциплине

«Теплогазоснабжение и вентиляция»

Исходные данные проектирования

Проектируются системы отопления и вентиляции в жилом трехэтажном здании. Строительство ведется в городе Архангельске. Здание кирпичное, с высотой этажа 3 метра. Система отопления централизованная , с температурой теплоносителя 15070 оС. Ввод в здание осуществляется через подвал, высота подвала 2 метра.

Продолжительность отопительного периода Z=253 сут.

Температура наружного воздуха tн= 31 оС

Средняя температура отопительного периода tн= 4,4 оС

Температура внутреннего воздуха ж. к. tв= 20 оС

Температура внутреннего воздуха угловой ж.к. tв= 22 оС

Температура внутреннего воздуха кухни tв= 18 оС

Температура внутреннего воздуха л.м. tв= 16 оС

Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания

2.1 Теплотехнический расчет наружной стены, перекрытия над подвалом и перекрытия над последним этажом.

°1. Требуемое термической сопротивление теплопередаче R0ТР ограждающей конструкции.

Расчет мощности отопительной установки отопления и здания

Теплопотери в помещениях здания определяется по следующей формуле:

Выбор и конструктивное решение системы отопления

В здании запроектирована система отопления с нижней разводкой (прокладка подающих магистралей по подвалу), однотрубная (вода поступает, а прибор и отводится из него по одному стояку, приборы присоединены последовательно по теплоносителю), вертикальная. Система отопления централизованная. В качестве теплоносителя используется вода, со следующими параметрами:

- для системы отопления:

падающая магистраль - t = 95 С, обратная магистраль – t = 70 С;

- для тепловых сетей:

падающая магистраль - t = 150 С, обратная магистраль – t = 70 С.

Схема присоединения приборов – прямоточная – регулируемая со смещенным замыкающим участком. Направление движения воды в подающих и обратных магистралях попутное, т.е. движение воды в одном направлении.

В качестве отопительных приборов, используются радиаторы чугунные секционные, марка М140АО (размеры 582х96х140 мм, высота, ширина, глубина соответственно).

Удаление воздуха из системы происходит через кран Маевского, который установлен на каждом отопительном приборе верхнего этажа.

Гидравлический расчет системы водяного отопления

Расчет выполнен методом характеристик.

Основание для расчета – выполненная аксонометрическая схема системы отопления.

Потери давления на отдельном расчетном участке вычисляется как

Руч = SG2,

где S – характеристика гидравлического сопротивления,

Для отдельных унифицированных узлов дана в справочнике а зависимости от используемого диаметра d;

G2 – расход теплоносителя на участке, кг/ч;

Для нескольких участков, соединенных последовательно

S = ∑Si,

где Si – характеристика гидравлического сопротивления на i-м участке,

Характеристика гидравлического сопротивления магистрального трубопровода вычисляется по формуле:

S = A(l/d + ∑),

где А – удельное динамическое давление, , из справочных данных;

l – длина участка, м;

/d – приведенный коэффициент гидравлического трения, м-1;

∑ - сумма коэффициентов местного сопротивления на участке.

Результаты расчета приведены в приложении №2.

Теплотехнический расчет труб и нагревательных приборов

Суть расчета – определение требуемой площади поверхности нагрева отдельно рассматриваемого отопительного прибора. Основание для расчета – выполненная аксонометрическая схема системы отопления.

Теплопоступление от отопительного прибора рассчитывается как

Qо.п.т/пост=Qпомт/пот – Qтрт/пост,

где Qпомт/пот – потери помещения, Вт;

Qтрт/пост – теплопоступление от трубопровода, Вт, по формуле

Qтрт/пост = qтрlтртр,

где qтр – теплосъем с 1м погонного трубы в зависимости от температурного перепада (tг – tв) и диаметра трубопровода, Вт/м;

lтр – длина трубопровода, м;

тр – поправочный коэффициент, учитывающий полезную для поддержания температуры внутреннего воздуха долю теплоты.

Требуемый номинальный тепловой поток рассчитывают по формуле:

где Qо.п.т/пост – теплопоступление от отопительного прибора, Вт;

ϕк – комплексный коэффициент, рассчитываемый по формуле:

где tcр – средний температурный напор, рассчитывается по формуле:

tcр = tcр – tв,

tср – средняя температура i – м приборе, 0 С;

tв – температура внутреннего воздуха, 0 С;

n, p, c – коэффициенты, учитывающие конструктивные особенности прибора;

Gпр – расход воды в приборе, кг/ч;

b – коэффициент, учитывающий атмосферное давление;

- коэффициент, учитывающий направление движения теплоносителя.

tср = tвх – 0,5tпр,

где tвх – температура теплоносителя на входе в прибор, 0 С,

tпр – понижение температуры теплоносителя после прохождения отопительного прибора, 0 С.

где tг – расчетная температура горячей воды в системе, 0 С;

i - коэффициент затекания i–го прибора;

Qi – тепловая нагрузка i–го прибора, Вт;

tо – расчетная температура обратной воды в системе, 0 С;

где с – удельная теплоемкость теплоносителя, ;

Gпр – расход воды в приборе, кг/ч;

1 – коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительные площади сверх расчетных;

2 – коэффициент, учитывающий теплопотери вследствие размещения приборов у наружных стен.

Gпр = Gст,

где - коэффициент затекания;

Gст – расход воды в стояке, кг/ч, определяется по формуле:

где Qст – тепловая нагрузка стояка, Вт, рассчитывается по формуле:

Qст = ∑Qi,

где Qi – тепловая нагрузка i-го прибора, Вт;

Температура теплоносителя на выходе из прибора определяется как

где - температура теплоносителя на входе в i-й прибор, 0 С,

- понижение температуры теплоносителя после прохождения отопительного прибора, 0 С.

Количество секций чугунного радиатора определяется следующим образом:

где Qт.н. – требуемый номинальный тепловой поток, Вт;

Qн.у. – нормативный условный тепловой поток с одной секции, Вт.

Результаты теплотехнического расчета отопительных приборов представлены в приложении №3.

Расчет основного оборудования индивидуального местного теплового пункта

Подбор водоструйного элеватора осуществляются на основании расчета диаметра горловины dг и диаметра сопла dc.

dc = dr / (1+U)=20/(1+2,53)=56мм=5,6см

где dr – диаметр горловины, мм.;

U – увеличенный коэффициент смещения.

где Gn – расход подмешивания, кг/ч.

рс – потери давления в системе, 4,324кПа.

U=1,15U′=1,152,2=2,53,

где U′ - коэффициент смещения.

Gc – расход теплоносителя, кг/ч.

где Т1 – температура теплоносителя на входе в элеваторный узел из теплоаой сети, 0 С;

tr – расчетная температура горячей воды системе;

Т2 – температура теплоносителя на выходе из элеваторного узла в тепловую сеть, 0 С.

где Qзд – теплопотери всего здания, Вт;

с – удельная теплоемкость теплоносителя, ;

Выбираем элеватор № 2 , т.к. 18≤dr≤23мм.

Выбор и конструкционные решения в системе естественной вентиляции

В здании применяется система вентиляции с естественным побуждением – это открывание фрамуг окон и применение каналов (перемещение воздуха происходит благодаря разности давлений). Система вентиляции относится к вытяжной, с помощью которой загрязненный воздух удаляется из помещения. По назначению относится к общеобменной (т.е. вредные вещества подводятся приточным воздухом к вытяжным отверстиям).

Так как число этажей в здании не превышает 5, то применяются индивидуальными каналами из киртича. Удаление воздуха происходит через вентиляционные каналы установленные в кухне, ванне, туалете. В пределах неотапливаемых помещений вентиляционные каналы изолируются. Вытяжные вентиляционные каналы объединяются на чердаке сборным коробом, из которого воздух отводится в атмосферу через шахту. Шахту делают утепленной. Для пожарной безопасности шахта изнутри и снаружи обивается кровельной сталью по войлоку. Над шахтой устанавливают зонт для предотвращения попадания осадок.

Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции

Цель аэродинамического расчета – определение геометрических размеров системы вентиляции.

Основание для расчета – выполненная аксонометрическая схема системы вентиляции.

В данном жилом доме предусмотрена система вентиляции с естественным побуждением.

ргр=ghв(н - вн),

где g – ускорение свободного падения, 9,81м/с2;

hв – высота от центра оконного проема соответствующего этажа до устья вытяжной шахты, м2;

н – плотность воздуха при температуре +5 0 С, кг/м3;

вн – плотность воздуха внутри помещения, кг/м3;

вн = 353 / (273 + tв),

tв – температура воздуха внутри здания, 0 С.

потери давления на какой-либо ветви есть суммарные потери давления на расчетных участках:

рветви = ∑pi,

где pi – потери давления на i-м участке, вычисляющаяся по формуле:

pi = Rilii + zi,

где Ri – удельные потери давления, приходящиеся на 1м длины участка, Па/м, принимаются по номограмме в зависимости от скорости воздуха и сечения участка.

li - длина участка, м;

i – коэффициент шероховатости материала участка.

zi – потери давления на местных сопротивлениях, Па.

Эквивалентный диаметр воздуховода находится следующим образом:

dэкв = 2ab / (a + b),

где а, b – геометрические размеры канала, м.

где ∑ - сумма коэффициентов местного сопротивления;

в – плотность воздуха на участке, кг/м3;

V – скорость воздуха на участке, м/с.

Результаты расчета представлены в приложении №4.

Используемая литература

1. СНиП II3 79** «Строительная теплотехника».

2. СНиП 2.01.0182 «Строительная климатология и геофизика».

3. СНиП 2.08.0189 «Жилые здания».

4. Богословский В.Н. «Отопление и вентиляция» – Стройиздат,1980г.

5. Сканави А.Н. «Отопление» – Москва,1988г.

Справочник проектировщика. Староверов И.Г. Ч.1. «Отопление, водопровод, канализация» – Стройиздат, 1975г.

11. Экспликация оборудования.