Методические рекомендации по выполнению КОМПЛЕКСНОЙ контрольной работы
«Проектирование системы отопления 3-этажного жилого дома»
Целью контрольной работы является закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении дисциплины «Теплогазоснабжение и вентиляция», а также приобретение практических навыков по расчетам систем отопления жилого дома. Контрольная работа состоит из пояснительной записки и графического материала и выполняется после сданного и зачтенного практического задания, которое является основой для выполнения работы.
Графическая часть контрольной работы выполняется согласно требований ГОСТ по оформлению чертежей по отоплению вентиляции и кондиционированию [1] в любой графической программе. Должны быть представлены планы подвала, типового этажа, чердака (при необходимости) с нанесением на них разводки системы отопления, а также аксонометрическая схема системы отопления расчетной части здания.
СОДЕРЖАНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ С МЕТОДИЧЕСКИМИ УКАЗАНИЯМИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛОВ
РАЗДЕЛ 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1.1. Параметры наружного и внутреннего воздуха
Параметры наружного климата и внутреннего микроклимата помещений проектируемого здания принимаются согласно району строительства и требований ГОСТ – это п.1.1, 1.2 Практического задания по курсу.
1.2. Архитектурно-планировочное описание объекта
Описывается здание, выбранное согласно варианту задания: его этажность, ориентация фасада, высота помещения, размеры в плане и площадь застройки, наличие подвала и чердака. Описываются конструкции наружных ограждающих конструкций, дверей, выбранные оконные заполнения. Подсчитывается высота здания и его строительный объем.
1.3. Источник теплоснабжения
Указывается источник теплоснабжения, параметры теплоносителя. Принимается ТЭЦ города с параметрами теплоносителя 150оС-70оС. Присоединение к наружным теплосетям по зависимой схеме.
РАЗДЕЛ 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
2.1 Конструирование системы отопления
Систему отопления, вид и параметры теплоносителя, а также типы нагревательных приборов принимают в соответствии с характером, назначением зданий и сооружений [2]. Выбор производят в соответствии с требованиями санитарных и противопожарных норм и технико-экономическими обоснованиями [3].
Понижение температуры теплоносителя от величины, указанной в задании (на вводе в здание) осуществляется в тепловом пункте, который следует разместить в подвале, выделяя для этого специальное помещение. Прокладка трубопроводов в помещениях – открытая [2].
Разработку схемы системы отопления следует вести в следующем порядке:
1. На планах типового этажа разместить нагревательные приборы, обозначив их в соответствии с условным обозначением. Нагревательные приборы – радиаторы и конвекторы следует располагать под окнами. Размеры подводок к отопительным приборам должны, как правило, унифицироваться. Длина подводки не должна превышать 1,25-1,5 м, уклон подводки – 5-10 мм на всю ее длину (при длине до 0,5 м допускается прокладка подводки без уклона).
2. На планах чердака и подвала нанести стояки и магистральные трубопроводы системы отопления. В системах с верхней разводкой подающие магистрали прокладываются на чердаке на расстоянии 1-1,5 м от наружных стен, обратные – в подвале по наружным стенам или подпольном канале. Главный стояк размещают во вспомогательных помещениях (например, коридоре или лестничной клетке). Размещение главного стояка в жилой квартире недопустимо. В системах с нижней разводкой прокладку подающих и обратных трубопроводов магистралей систем отопления следует предусматривать совместную в подвалах, а при их отсутствии – в подпольном канале. Их монтируют или одна под другой на расстоянии 250-300 мм друг от друга, или рядом.Причем, подающую магистраль размещают наверху от обратной или дальше от наружной стены.
Отопительную систему для лучшей увязки потерь давления в коротких и длинных циркуляционных кольцах рекомендуется разбить на две или четыре ветви приблизительно одинаковой длины. При тупиковой разводке максимальное количество стояков в ветви не более 15. При этом желательно обеспечить пофасадное регулирование теплоотдачи нагревательных приборов. При конструировании системы необходимо учитывать правила производства монтажных работ. В частности, следует выдерживать расстояние 80 мм между осями двухтрубных неизолированных стояков Dу£32 мм, при этом подающие трубы располагать справа от обратных.
3. В соответствии с условными обозначениями расставить в системе отопления запорно-регулирующую арматуру. На подводках к отопительным приборам при двухтрубной системе отопления – регулирующие краны двойного регулирования КРД и шиберного типа КРДШ, обладающие повышенным сопротивлением; при однотрубной системе — кран регулирующий трехходовой КРТ. Регулирующие краны у отопительных приборов не устанавливают в местах, где может замерзать циркулирующая вода, – это относится к приборам при входе в лестничные клетки. Запорно-регулировочная арматура должна обеспечивать регулирование и отключение отдельных колец, ветвей, стояков. Для опорожнения системы отопления от воды на каждом стояке устанавливаются тройники с пробкой. В качестве запорно-регулирующей арматуры используются: на трубах диаметром 50 мм и более –
задвижки с латунными уплотнительными кольцами; на трубах диаметром менее 50 мм – краны проходные сальниковые, вентили прямоточные запорные.
В верхних точках системы отопления предусматривается установка устройств для удаления воздуха.
2.2 Гидравлический расчет системы отопления
На основании планов этажа, подвала и чердака с размещенными на них нагревательными приборами, стояками и магистралями вычерчивается аксонометрическая схема системы отопления в масштабе 1:100.
Гидравлический расчет трубопроводов в работе производится для наиболее протяженной и нагруженной ветви системы отопления. Рассчитываемая ветвь разбивается на участки. Расчетным участком считается отрезок трубопровода с постоянным расходом теплоносителя (т.е. трубопровод между двумя ответвлениями). На расчетной аксонометрической схеме у каждого участка проставляется его номер, тепловая нагрузка и длина.
Целью гидравлического расчета теплопроводов является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых на всех расчетных участках системы расход теплоносителя обеспечивает заданные тепловые нагрузки приборов [2]. При этом сумма потерь давления в системе SDРСИС не должна превышать 90-95% расчетного циркуляционного давления, т.е.
. (1)
Последовательность гидравлического расчета методом удельной потери давления на трение
1. На аксонометрической схеме выбирается главное циркуляционное кольцо. В двухтрубных системах водяного отопления оно проходит при тупиковой разводке магистралей – через нижний отопительный прибор наиболее нагруженного и удаленного от теплового пункта стояка, а при попутном движении воды в магистралях – через нижний прибор наиболее нагруженного среднего стояка; в однотрубных системах отопления при тупиковой схеме – через наиболее нагруженный и удаленный от теплового пункта стояк, а при попутном движении – через наиболее нагруженный средний стояк [2].
2. Главное циркуляционное кольцо разбивается на участки, обозначаемые порядковым номером (по ходу движения теплоносителя, начиная от узла ввода).
3. Определяют расчетное циркуляционное давление , по формуле
, (2)
где DРН – давление, создаваемое насосом или элеватором. Для небольших систем его можно приближенно принимать равным:
, (3)
где S – сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м;
DРЕ – естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце от охлаждения воды в нагревательных приборах DРЕ ПРи в трубах DРЕ ТР;
Б – поправочный коэффициент, учитывающий значение естественного циркуляционного давления в период поддержания расчетного гидравлического режима в системе; для двухтрубных систем Б=0,4; для вертикальных однотрубных при качественном регулировании теплоносителя Б=1, при автоматическом качественно-количественном регулировании – 1.
для двухтрубной системы
(4)
для однотрубной системы отопления с верхней разводкой
, (5)
или напишите нам прямо сейчас
где – среднее приращение плотности (объемной массы) при понижении температуры воды на 10С (при разности )
– произведение тепловой нагрузки прибора на вертикальное расстояние от его условного центра охлаждения до центра нагревания воды в системе отопления;
– коэффициент учета дополнительного теплового потока при округлении сверх расчетной величины [2]. Он принимается в зависимости от шага номенклатурного ряда отопительных приборов. При тепловой мощности одной секции до 120 Вт –1,02, от 120 до 150 Вт -1,03, при больших значениях мощности – 1,04.
– коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений [2].Принимается при установке под оконным проемом 1,02.
– удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,19 ;
– расход воды в стояке по формуле (5).
4. Находят средние удельные потери давления на трение
(6)
где 0,65 – коэффициент, учитывающий, что 65% располагаемого давления расходуется на преодоление линейных потерь;
5. Подсчитывают расход воды на участках
(7)
где – тепловая нагрузка соответствующего участка, ;
, , – то же, что в формуле (5).
6. По и по приложению 1 подбираются возможные диаметры трубопровода для расчетного кольца. Для этого диаметра при данном расходе устанавливается фактическое R и соответствующая данному режиму скорость. Диаметры труб желательно выбирать так, чтобы скорость не превышала допустимых значений:
0,3
0,65
0,8
1,0
1,5
1,5
15
20
25
32
40
50 и более
7. Для каждого участка находится сумма коэффициентов местных сопротивлений ( ) по приложению 2, а по приложению 3, –гидродинамическое давление. В пояснительной записке вслед за таблицей гидравлического расчета следует дать перечень местных сопротивлений и их коэффициенты x по участкам.
8. Определяют общие потери давления в расчетном кольце по формуле
(8)
Z можно определить по формуле
(9)
9. Потери давления в главном циркуляционном кольце сравнивают с располагаемым перепадом давления:
(10)
Запас располагаемого давления необходим на случай неучтенных в расчете гидравлических сопротивлений. Если запас давления превышает эту величину, необходимо уменьшить диаметры одного-двух участков циркуляционного кольца. Если же запас давления оказался менее 5% или отрицательным, то необходимо увеличить диаметры одного-двух участков. Измененные участки пересчитать заново, чтобы получить нормальный запас давления (5-10%).
10. Аналогично проводится расчет малых циркуляционных колец (через нижний прибор ближнего к тепловому пункту стояка). Потери давления в главном и малом циркуляционных кольцах не должны отличаться более, чем на для систем с тупиковым движением воды, — при попутном движении.
Увязка проводится путем изменения диаметра труб (обычно изменяют диаметр труб, соединяющих стояки с магистралями). При невозможности увязки потерь давления (только при тупиковой разводке) прибегают к установке диафрагм на обратных стояках. Диаметр диафрагмы, мм, определяют по формуле
(11)
где – расход воды в стояке, ;
– необходимые для увязки потери давления в диафрагме, .
Диаметр диафрагмы должен быть не менее 5 мм. Часто вместо диафрагм устанавливаются балансировочные клапаны, которые применяются для поддержания постоянной разности давлений между подающим и обратным трубопроводами регулируемых систем, для обеспечения постоянного расхода или стабилизации температуры перемещаемой по трубопроводу воды Подбор клапанов осуществляется по каталогам фирм-производителей [6].
Результаты гидравлического расчета заносятся в таблицу.
Таблица 1 – Результаты гидравлического расчета
или напишите нам прямо сейчас
