Контрольная работа Теплоснабжение здания - файл n1.doc

Контрольная работа Теплоснабжение здания
скачать (169 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc169kb.01.06.2012 12:42скачать

n1.doc

Курсовая работа
Дисциплина: «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Тема: «Расчёты на теплоснабжение здания»


2005г

Содержание

Задание

1. Расходы тепловой энергии на теплоснабжение здания

1.1 Определение максимальных часовых расходов теплоты на отопление

здания по тепловым характеристикам

1.2 Определение максимальных часовых расходов теплоты

на вентиляцию здания по тепловым характеристикам

1.3 Определение максимальных часовых расходов теплоты

на горячее водоснабжение

1.4 Расчет годовых и месячных расходов тепловой энергии на теплоснабжение

1.5 Определение расходов сетевой воды на теплоснабжение

2. Расчёт подогревателя горячего водоснабжения

2.1 Определение расчётных расходов теплоносителей

2.1.1 Определение расхода греющего теплоносителя

2.1.2 Определение расхода нагреваемого теплоносителя

2.2 Определение типоразмера подогревателя горячего водоснабжения

2.3 Определение фактических скоростей теплоносителей

2.3.1 Определение скорости греющего теплоносителя

2.3.2 Определение скорости нагреваемого теплоносителя

2.4 Определение коэффициентов теплоотдачи

2.4.1 Определение коэффициента теплоотдачи от греющего

теплоносителя к стенкам трубок

2.4.2 Определение коэфф - та теплоотдачи от стенки трубки к нагр. воде

2.5 Определение коэффициента теплопередачи

2.6 Определение температурного напора

2.7 Определение поверхности нагрева

2.8 Определение количества секций подогревателя горячего водоснабжения

2.9 Определение потерь давления по ходу теплоносителя

3. Приложения

4. Список используемой литературы

Задание

На выполнение курсовой работы «Расчёты на теплоснабжение здания».

Исходные данные. Часть I

Вариант 1

Отопление и горячее водоснабжение Отопление и вентиляция

Наименование здания

V,мі

Количество

потребителей

Детский сад

738

40

Жилой дом

11310

100

Школа

3050

80

Поликлиника

5053

50



Наименование

V,мі

Деревообрабатывающий цех

2400

Гараж

5500
Исходные данные. Часть II. Задание № 1. Расчет ПГВ

1

Тепловая нагрузка:

Q

400

МДж/ч

2

Температура холодной воды:



5

град

3

Температура горячей воды:



60

град

4

Температура греющей воды на входе в ПГВ воды:

tг1

70

град

5

Температура греющей воды на выходе из ПГВ воды:

tг2

40

град

6

Марка подогревателя:




ГОСТ




7

Тип трубок:




Проф





1 РАСХОДЫ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЯ

1.1 Определение максимальных часовых расходов теплоты на отопление

здания по тепловым характеристикам.

Если известны назначение и строительный объем здания, то максимальный часовой расход теплоты на его отопление Qор определяется по формуле:
Qор = с0,001qоVн(tвн - tнр), (1)
где с - коэффициент, учитывающий единицы измерения теплового потока (МДж/ч, Мкал/ч, кВт) и соответственно равный с = 4,19, с = 1,0 или c = 1,163;

 - поправочный коэффициент, учитывающий зависимость тепловой характеристики здания qо от расчетной температуры наружного воздуха tнр;

qо - удельная тепловая (отопительная) характеристика здания, зависящая от его назначения и объема, значения которой в ккал/(ч°См3),

Vн - строительный объем здания по наружному обмеру, м3, который берётся из генплана или из паспорта здания, составленного на основании проекта или по данным бюро технической инвентаризации;

tвн - усреднённая температура внутреннего воздуха в здании, °С;

tнр - расчетная температура наружного воздуха, °С.

Для определения коэффициента  может также использоваться формула
 = 1 + 0,6(30 - tнр)/(tвн - tнр), (2)
Средние температуры внутреннего воздуха в зданиях принимаются равными:

  1. для детских садов, больниц, поликлиник tвн = 21С;

  2. для школ и предприятий общественного питания tвн = 16С;

  3. для деревообделочных цехов tвн = 18С;

  4. для гаражей tвн=10С и т.д.


В жилых зданиях, общежитиях и гостиницах, расположенных в районах с расчетной температурой наружного воздуха tнр= -31С и ниже, температура внутреннего воздуха принимается равной tвн= 21С, а в районах с tнр= -30С и выше – tвн= 19 С .

tвн = 21С.

tнр= -32С.

 = 1 + 0,6(30 - 32)/(21 + 32) = 0,99.

Детский сад:

qо = 0,38,Vн = 738 м3.

Qор = 1  0,99  0,001  0,38 738  (21 + 32) = 14,7147 Мкал/ч.

Жилой дом:

qо = 0,38,Vн = 11310 м3.

Qор = 1  0,99  0,001  0,38 11310  (21 + 32) =225,51 Мкал/ч.

Школа:

qо = 0,39,Vн = 3050 м3.

Qор = 1  0,99  0,001  0,39 3050  (16 + 32) = 56,53 Мкал/ч.

Поликлиника:

qо = 0,36 ,Vн = 5053 м3.

Qор = 1  0,99  0,001  0,36 5053  (21 + 32) =95,447 Мкал/ч.

Деревообрабатывающий цех:

qо = 0,6,Vн = 2400 м3.

Qор = 1  0,99  0,001  0,6 2400  (18 + 32) = 71,28 Мкал/ч.

Гараж:

qо = 0,50 ,Vн = 5500 м3.

Qор = 1  0,99  0,001  0,50 5500  (10 + 32) =114,345 Мкал/ч.

1.2 Определение максимальных часовых расходов теплоты на вентиляцию здания по тепловым характеристикам

Тепловая энергия в вентиляционных установках расходуется в отопительном периоде на нагрев наружного воздуха в калориферах приточных систем вентиляции или воздушно-тепловых завес. В жилых зданиях системы организованного притока подогретого воздуха согласно СНиП “Отопление, вентиляция и кондиционирование” отсутствуют и, следовательно, расход теплоты на их вентиляцию не учитывается.

Тепловая нагрузка (максимальный часовой расход теплоты) на вентиляцию производственных и общественных зданий определяется по формуле:
Qвр = с0,001qвVн(tвн - tнр), (3)
где qв - удельная вентиляционная характеристика, зависящая от назначения здания и его наружного объма Vн.

Детский сад: qв = 0,11 ,Vн = 738 м3.

Qвр = 1  0,99  0,001  0,11 738  (21 + 32) = 4,2595 Мкал/ч.

Школа: qв = 0,09 ,Vн = 3050 м3.

Qвр = 1  0,99  0,001  0,09 3050  (16 + 32) = 13,044 Мкал/ч.

Поликлиника: qв = 0,28 ,Vн = 5053 м3.

Qвр = 1  0,99  0,001  0,28 5053  (21 + 32) =74,237 Мкал/ч.

Деревообрабатывающий цех: qв = 0,55 ,Vн = 2400 м3.

Qвр = 1  0,99  0,001  0,55 2400  (18 + 32) = 65,34 Мкал/ч.

Гараж: qо = 0,65 ,Vн = 5500 м3.

Qвр = 1  0,99  0,001  0,65 5500  (10 + 32) =148,5485 Мкал/ч.

1.3 Определение максимальных часовых расходов теплоты на горячее водоснабжение

Расходы теплоты на горячее водоснабжение (суточный Qсут, средний часовой

Qср, максимальный часовой Qмакс) определяются по формулам:
Qсут = 0,001mcGсут(tг - tх)(1 + Kтп), (4)
Qср = Qсут/Т, (5)

Qмакс = Qср(Kч + Kтп)/(1 + Kтп), (6)
где m - фактическое число потребителей горячей воды в здании;

Gсут - суточная норма расхода горячей воды в литрах на одного потребителя при средней температуре разбираемой воды tг= 60 °С, л/(сутпотр), принимается по прил. 2 или по СНиП 2.04.01-85;

tг - средняя температура разбираемой потребителями горячей воды, С;

tх - средняя температура холодной воды в отопительном периоде; С, если источником водоснабжения города или поселка является открытый водоем (река, озеро), то tх= 5 °С; при заборе воды из скважин tх следует принимать по данным водоснабжающей организации;

 - плотность горячей воды, кг/л;

Kтп - коэффициент тепловых потерь;

Т - период работы системы горячего водоснабжения в течение суток, ч/сут;

Kч - коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды.
Kч=(120Gч/Gсут)[0,2 + 0,6/(mGч/Gо)0,5 + 0,18/(mGч/Gо)], (7)
где Gч - норма расхода горячей воды на одного потребителя в час наибольшего водопотребления, л/(чпотр);

Gсут - суточная норма расхода горячей воды на одного потребителя, л/(сутпотр);

Gо - часовой расход горячей воды водоразборным прибором, л/час.

Значения Gсут , Gч и Gо для различных зданий приведены в СНиП 2.04.01-85.

Для жилых зданий: Gсут =105 л/(сутчел), Gч =10 л/(ччел), Gо =200 л/ч.

Для детских садов: Gсут =25 л/(сутребенка), Gч =8 л/(ччел), Gо =60 л/ч.

Для школ: Gсут = 3 л/(сутчел), Gч = 1 л/(ччел), Gо = 60 л/ч.

Для поликлиник: Gсут = 5,2 л (сутчел), Gч = 1,2 л/(ччел), Gо = 60 л/ч.

tг = 60 С.

tх = 5 С.

При температуре 60 С  = 0,986 кг/л.

Kтп= 0,3.

Для упрощения расчетных формул обычно принимают Т = 10 ч/сут.
Детский сад:

Qсут = 0,00140125(60 - 5)0,986(1 + 0,3) =70,499Мкал/ч,

Qср = 70,499/10 = 7,0499 Мкал/ч,

Kч=(1208/25)[0,2 + 0,6/(408/60)0,5 + 0,18/(408/60)] = 18,95 ,

Qмакс = 7,0499(18,95 + 0,3)/(1 + 0,3) = 104,393 Мкал/ч.

Жилой дом:

Qсут = 0,0011001105(60 - 5)0,986(1 + 0,3) = 740,2395 Мкал/ч,

Qср = 740,2395 /10 = 74,02395Мкал/ч,

Kч=(12010/105)[0,2 + 0,6/(10010/200)0,5 + 0,18/(10010/200)] = 5,764 ,

Qмакс =74,02395(5,764 + 0,3)/(1 + 0,3) = 345,293 Мкал/ч.

Школа:

Qсут = 0,0018013(60 - 5)0,986(1 + 0,3) = 16,92Мкал/ч,

Qср = 16,92/10 = 1,692 Мкал/ч,

Kч=(1201/3)[0,2 + 0,6/(801/60)0,5 + 0,18/(801/60)] = 34,184 ,

Qмакс = 1,692(34,184+ 0,3)/(1 + 0,3) = 44,88 Мкал/ч.

Поликлиника:

Qсут = 0,0015015,2(60 - 5)0,986(1 + 0,3) = 18,33 Мкал/ч,

Qср =18,33 /10 = 1,833Мкал/ч,

Kч=(1201,2/5,2)[0,2 + 0,6/(501,2/60)0,5 + 0,18/(501,2/60)] = 27,1385 ,

Qмакс = 1,933(27,13+ 0,3)/(1 + 0,3) = 40,79Мкал/ч.

1.4 Расчет годовых и месячных расходов тепловой энергии на теплоснабжение

Расходы тепловой энергии в ГДж или Гкал на отопление зданий за определенный период (месяц или отопительный сезон) определяются по следующей формуле:
Qо = 0,00124NQор(tвн - tн.ср)/(tвн - tнр), (8)

где 24 - количество часов работы отопления в сутки;

N - число суток в расчетном периоде или продолжительность отопительного сезона Nо или число дней в конкретном месяце Nмес; например, при пятидневной рабочей неделе Nм.в= Nмес5/7, а Nв = Nо5/7;

Qор - расчетная тепловая нагрузка (максимальный часовой расход) в МДж/ч или Мкал/ч на отопление;

tвн - средняя температура воздуха в здании, °С;

tн.ср - средняя температура наружного воздуха за рассматриваемый период (отопительный сезон или конкретный месяц), °С, принимаемая по прил.2;

tнр - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92).

Сентябрь: N = 9, tн.ср = + 2,6 °С.

Октябрь: N = 31, tн.ср = + 2,5 °С.

Ноябрь: N = 30, tн.ср = - 3,6 °С.

Декабрь: N = 31, tн.ср = - 9,2 °С.

Январь: N = 31, tн.ср = - 11,2 °С.

Февраль: N = 28, tн.ср = - 11,4 °С.

Март: N = 31, tн.ср = - 6,4 °С.

Апрель: N = 30, tн.ср = + 2,1 °С.

Май: N = 8, tн.ср = + 2,6 °С.

Год: N = 231, tн.ср = - 4,1 °С.

Детский сад:

Сентябрь: Qо = 0,00124914,7147(21 - 2,6)/(21 + 32) = 1,103 Гкал/мес.

Октябрь: Qо = 0,001243114,7147(21 - 2,5)/(21 + 32) = 3,821 Гкал/мес.

Ноябрь: Qо = 0,001243014,7147(21 + 3,6)/(21 + 32) =4,917 Гкал/мес.

Декабрь: Qо = 0,001243114,7147(21 + 9,2)/(21 + 32) = 6,238 Гкал/мес.

Январь: Qо = 0,001243114,7147(21 + 11,2)/(21 + 32) = 6,69 Гкал/мес.

Февраль: Qо = 0,001242814,7147(21 + 11,4)/(21 + 32) = 6,045 Гкал/мес.

Март: Qо = 0,001243114,7147(21 + 6,4)/(21 + 32) = 5,66 Гкал/мес.

Апрель: Qо = 0,001243014,7147(21 - 2,1)/(21 + 32) = 3,778 Гкал/мес.

Май: Qо = 0,00124814,7147(21 - 2,6)/(21 + 32) = 0,98 Гкал/мес.

Год: Qо = 0,0012423114,7147(21 + 4,1)/(21 + 32) = 38,634 Гкал/год.

Жилой дом:

Сентябрь: Qо = 0,001249225,51(21 - 2,6)/(21 + 32) = 16,91 Гкал/мес.

Октябрь: Qо = 0,0012431225,51(21 - 2,5)/(21 + 32) = 58,56 Гкал/мес.

Ноябрь: Qо = 0,0012430225,51(21 + 3,6)/(21 + 32) = 75,36 Гкал/мес.

Декабрь: Qо = 0,0012431225,51(21 + 9,2)/(21 + 32) = 95,6 Гкал/мес.

Январь: Qо = 0,0012431225,51(21 + 11,2)/(21 + 32) = 101,93 Гкал/мес.

Февраль: Qо = 0,0012428225,51(21 + 11,4)/(21 + 32) = 92,64 Гкал/мес.

Март: Qо = 0,0012431225,51(21 + 6,4)/(21 + 32) = 86,74 Гкал/мес.

Апрель: Qо = 0,0012430225,51(21 - 2,1)/(21 + 32) = 57,9 Гкал/мес.

Май: Qо = 0,001248225,51(21 - 2,6)/(21 + 32) = 15,03 Гкал/мес.

Год: Qо = 0,00124231225,51(21 + 4,1)/(21 + 32) = 592,09 Гкал/год.

Школа:

Сентябрь: Qо = 0,00124956,53(16 - 2,6)/(16 + 32) = 3,41 Гкал/мес.

Октябрь: Qо = 0,001243156,53(16- 2,5)/(16 + 32) = 11,83 Гкал/мес.

Ноябрь: Qо = 0,001243056,53(16+ 3,6)/(16 + 32) = 16,62 Гкал/мес.

Декабрь: Qо = 0,001243156,53(16 + 9,2)/(16+ 32) = 22,83 Гкал/мес.

Январь: Qо = 0,001243156,53(16 + 11,2)/(16+ 32) = 23,83 Гкал/мес.

Февраль: Qо = 0,001242856,53(16+ 11,4)/(16+ 32) = 21,68 Гкал/мес.

Март: Qо = 0,001243156,53(16+ 6,4)/(16 + 32) = 19,63 Гкал/мес.

Апрель: Qо = 0,001243056,53(16- 2,1)/(16+ 32) = 11,79 Гкал/мес.

Май: Qо = 0,00124856,53(16 - 2,6)/(16 + 32) = 3,03 Гкал/мес.

Год: Qо = 0,0012423156,53(16 + 4,1)/(16 + 32) = 131,24 Гкал/год.

Поликлиника:

Сентябрь: Qо = 0,00124995,447(21 - 2,6)/(21 + 32) = 7,16 Гкал/мес.

Октябрь: Qо = 0,001243195,447(21 - 2,5)/(21 + 32) = 24,79 Гкал/мес.

Ноябрь: Qо = 0,001243095,447(21 + 3,6)/(21 + 32) = 31,897 Гкал/мес.

Декабрь: Qо = 0,001243195,447(21 + 9,2)/(21 + 32) = 40,46 Гкал/мес.

Январь: Qо = 0,001243195,447(21 + 11,2)/(21 + 32) = 43,14 Гкал/мес.

Февраль: Qо = 0,001242895,447(21 + 11,4)/(21 + 32) = 39,21 Гкал/мес.

Март: Qо = 0,001243195,447(21 + 6,4)/(21 + 32) = 36,71 Гкал/мес.

Апрель: Qо = 0,001243095,447(21 - 2,1)/(21 + 32) = 24,51 Гкал/мес.

Май: Qо = 0,00124895,447(21 - 2,6)/(21 + 32) = 6,36 Гкал/мес.

Год: Qо = 0,0012423195,447(21 + 4,1)/(21 + 32) = 250,6 Гкал/год.

Деревообрабатывающий цех:

Сентябрь: Qо = 0,00124971,28(18 - 2,6)/(18 + 32) = 4,74 Гкал/мес.

Октябрь: Qо = 0,001243171,28(18 - 2,5)/(18 + 32) = 16,44 Гкал/мес.

Ноябрь: Qо = 0,001243071,28(18 + 3,6)/(18 + 32) = 22,17 Гкал/мес.

Декабрь: Qо = 0,001243171,28(18 + 9,2)/(18 + 32) = 28,85 Гкал/мес.

Январь: Qо = 0,001243171,28(18 + 11,2)/(18 + 32) = 30,97 Гкал/мес.

Февраль: Qо = 0,001242871,28(18 + 11,4)/(18 + 32) = 28,17 Гкал/мес.

Март: Qо = 0,001243171,28(18 + 6,4)/(18 + 32) = 25,88 Гкал/мес.

Апрель: Qо = 0,001243071,28(18 - 2,1)/(18 + 32) = 16,32 Гкал/мес.

Май: Qо = 0,00124871,28(18 - 2,6)/(18 + 32) = 4,21 Гкал/мес.

Год: Qо = 0,0012423171,28(18 + 4,1)/(18 + 32) = 174,67 Гкал/год.

Гараж:

Сентябрь: Qо = 0,001249114,345(10 - 2,6)/(10 + 32) = 4,35 Гкал/мес.

Октябрь: Qо = 0,0012431114,345(10 - 2,5)/(10 + 32) = 15,19 Гкал/мес.

Ноябрь: Qо = 0,0012430114,345(10+ 3,6)/( 10+ 32) = 26,66 Гкал/мес.

Декабрь: Qо = 0,0012431114,345(10 + 9,2)/(10 + 32) = 38,89 Гкал/мес.

Январь: Qо = 0,0012431114,345(10 + 11,2)/(10 +32)= 42,94 Гкал/мес.

Февраль: Qо = 0,0012428114,345(10 + 11,4)/(10 + 32) = 39,15 Гкал/мес.

Март: Qо = 0,0012431114,345(10 + 6,4)/(10 + 32) = 33,22 Гкал/мес.

Апрель: Qо = 0,0012430114,345(10 - 2,1)/(10+ 32) = 15,49 Гкал/мес.

Май: Qо = 0,001248114,345(10 - 2,6)/(10 + 32) = 3,87 Гкал/мес.

Год: Qо = 0,00124231114,345(10 + 4,1)/(10 + 32) = 212,82 Гкал/год.
Расход тепловой энергии в ГДж/год или Гкал/год на вентиляцию за определённый период определяется по формуле:
Qвент = 0,001Zв N Qвр (tвн - tн.ср)/(tвн - tнр) (9)
где Qвр – число часов работы системы вентиляции в сутки, например:

1 смена – 8часов,

2 смены – 16 часов;

N - число рабочих суток системы вентиляции в рассматриваемом периоде;

Qвр - максимальный часовой расход теплоты на вентиляцию здания, рассчитывается по формуле 3.

Детский сад: Zв = 8ч, N = 152

Qвент = 0,0018 152 4,2595 (21 + 4,1)/(21 + 32) = 2,453 Гкал/год

Школа: Zв = 8ч, N = 152

Qвент = 0,0018152 13,044 (16 + 4,1)/(16 + 32) = 6,642 Гкал/год

Поликлиника: Zв = 8ч, N = 152

Qвент = 0,0018 152 74,237 (21 + 4,1)/(21 + 32) = 42,752 Гкал/год

Деревообрабатывающий цех: Zв = 16ч, N = 152

Qвент = 0,00116 152 65,34(18 + 4,1)/(18 + 32) = 70,2368 Гкал/год

Гараж: Zв = 8ч, N = 152

Qвент = 0,0018 152 148,6485(10 + 4,1)/(10 + 32) = 60,68 Гкал/год
Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение Qгв.год в ГДж/год или Гкал/год определяется по формуле:

Qгв.год = 0,001Qсут(Nз + NлKл), (10)

где Qсут - суточный расход теплоты на горячее водоснабжение здания в МДж/сут или Мкал/сут, вычисленный по формуле (4);

Nз - число суток потребления горячей воды в здании за отопительный (зимний) период; для жилых домов, больниц, продуктовых магазинов и других зданий с ежедневной работой систем горячего водоснабжения Nз принимается равным продолжительности отопительного сезона Nо; для предприятий и учреждений Nз - это число рабочих дней в течение отопительного периода, например при пятидневной рабочей неделе Nз= Nо5/7;

Nл - число суток потребления горячей воды в здании за летний период; для жилых домов, больниц, продуктовых магазинов и других зданий с ежедневной работой систем горячего водоснабжения Nл = 350 - Nо, где 350 - расчетное число суток в году работы систем ГВ; для предприятий и учреждений Nл - это число рабочих дней в течение летнего периода, например при пятидневной рабочей неделе Nл = (350 - Nо)  5/7;

Kл - коэффициент, учитывающий снижение расхода теплоты на ГВ из-за более высокой начальной температуры нагреваемой воды, которая зимой равна tхз=5 °С, а летом в среднем tхл = 15 °С; при этом коэффициент Kл будет равен

Kл = (tг - tх.л)/(tг - tх.з) = (60 - 15)/(60 - 5) = 0,8; при заборе воды из скважин может оказаться tх.л = tх.з и тогда Kл = 1,0;

 - коэффициент, учитывающий возможное уменьшение количества потребителей горячей воды в летнее время в связи с отъездом части жителей из города на отдых и принимаемый для жилищно-коммунального сектора равным  = 0,8 (для курортных и южных городов  = 1,5), а для предприятий  = 1,0.

Nз = 231 сут.

Nл = 350 - 231 = 119 сут.

Кл = 0,8.

 = 0,8.

Детский сад:

Qгв.год = 0,00170,499  (231 + 119  0,8  0,8) = 21,65 Гкал/год.

Жилой дом:

Qгв.год = 0,001740,2395 (231 + 119  0,8  0,8) = 227,372 Гкал/год.

Школа:

Qгв.год = 0,001 16,92 (231 + 119  0,8  0,8) = 5,197 Гкал/год.

Поликлиника:

Qгв.год = 0,001 18,33 (231 + 119  0,8  0,8) = 5,63 Гкал/год.

1.5 Определение расходов сетевой воды на теплоснабжение

G = Qмакс/c·∆t , (11)

где Qмакс – максимальная часовая нагрузка на соответствующий вид потребления;

с - коэффициент, учитывающий единицы измерения теплового потока (МДж/ч, Мкал/ч, кВт) и соответственно равный с = 4,19, с = 1,0 или c = 1,163;

∆t – разность температур подаваемой воды и обратной воды.

∆t = t1 – t2 = 90С - 70С = 20С.

Жилой дом:

Gот = 529,09/20 = 29,604 т/час,

Gгв = 227,372/20 = 11,3686 т/час,

G = ? Gi = Gот + Gгв = 29,604 + 11,3686 = 40,9726 т/час

Детский сад:

Gвент = 2,453/20 = 0,1226 т/час,

Gот = 38,634/20 = 1,9317 т/час,

Gгв = 21,65/20 = 1,0825 т/час,

G = ? Gi = Gот + Gвент + Gгв = 1,9317 + 0,1226 + 1,0825 = 3,1368 т/час

Школа:

Gвент = 6,642/20 = 0,332 т/час,

Gот = 131,24/20 = 6,562 т/час,

Gгв = 5,197/20 = 0,2596 т/час,

G = ? Gi = Gот + Gвент + Gгв = 6,562 + 0,332 + 0,2596 = 7,154 т/час

Поликлиника:

Gвент = 42,752/20 = 2,1376 т/час,

Gот = 250,601/20 = 12,53 т/час,

Gгв = 5,63/20 = 0,2815 т/час,

G = ? Gi = Gот + Gвент + Gгв = 12,53 + 2,1376 + 0,2815 = 14,9491 т/час

Деревообрабатывающий цех:

Gвент = 70,2368/20 = 3,512 т/час,

Gот = 174,668/20 = 8,7334 т/час,

G = ? Gi = Gот + Gвент = 8,7334 + 3,512 = 12,2454 т/час

Гараж:

Gвент = 60,68/20 = 3,034 т/час,

Gот = 212,6819/20 = 10,641 т/час,

G = ? Gi = Gот + Gвент = 10,641 + 3,034 = 13,675 т/час.

2 РАСЧЁТ ПОДОГРЕВАТЕЛЯ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

2.1 Определение расчётных расходов теплоносителей

2.1.1 Расход греющего теплоносителя определяется по формуле:
G1 = Q/(c·(tг1 – tг2)), (2.1)
где Q – тепловая нагрузка на горячее водоснабжение, МДж/ч;

с - коэффициент, учитывающий единицы измерения теплового потока (МДж/ч, Мкал/ч, кВт) и соответственно равный с = 4,19, с = 1,0 или c = 1,163;

tг1 – температура греющего теплоносителя на входе в подогреватель, °С;

tг2 – температура греющего теплоносителя на выходе из подогревателя, °С.

Q = 400 МДж/ч.

с = 4,19.

tг1 = 70 °С.

tг2 = 40 °С.
G1 = 400·/(4,19·(70 – 40)) = 3,18 т/ч.

2.1.2 Расход нагреваемого теплоносителя определяется по формуле:

G2 = Q/(c·(tг – tх)), (2)

где tг – температура горячей воды, °С;

tх – температура холодной воды, °С.

tг = 60 °С,

tх = 5 °С

G2 = 400/(4,19·(60 – 5)) = 1,736 т/ч.


2.2 Определение типоразмера подогревателя горячего водоснабжения
Площадь живого сечения труб ПГВ определяется по формуле

= G2·1000/(3600·?2·?2), (3)

где ?2 – скорость нагреваемой воды, м/с,

?2 – плотность нагреваемой воды, кг/м3.

В первоначальных расчётах принимаем ?2 = 0,75 м/с.

Плотность нагреваемой воды определяется по формуле

?2 = 1000,3 – 0,06·t2 ср – 0,0036 tІ2 ср, (4)

t2 ср = (tг + tх)/2, (5)

t2 ср = (60 + 5)/2 = 32,5 °С.

Тогда

?2 = 1000,3 – 0,06·32,5 – 0,0036·32,52 = 994,55 кг/м3.

= 1,736·1000/(3600·0,75·994,55) = 0,000646 м2.

М а подогреватель 02 по приложению 3

2.3 Определение фактических скоростей теплоносителей

2.3.1 Скорость греющего теплоносителя:

?1 = G1·1000/(3600·?1·fмтр), (6)

где ?1 – плотность греющей воды, кг/м3;

fмтр – площадь живого сечения межтрубного пространства, м2 из приложения 3

Плотность греющей воды определяется по формуле:

?1 = 1000,3 – 0,06·t1 ср – 0,0036·t21 ср, (7)

t1 ср = (tг1 + tг2)/2, (8)

t1 ср = (70 + 40)/2 = 55 °С.

Тогда

?1 = 1000,3 – 0,06·55 – 0,0036·552 = 986,11 кг/м3.

Для выбранного подогревателя fмтр = 0,00116 м2.

?1 = 3,18·1000/(3600·986,11·0,00116) = 0,772 м/с.

2.3.2 Скорость нагреваемого теплоносителя:

?2 = G2·1000/(3600·?2·fтруб), (9)

где fтруб – фактическая площадь живого сечения труб, м2.

Для выбранного ПГВ fтруб = 0,00062 м2.

?2 = 1,736·1000/(3600·994,55·0,00062) = 0,782 м/с.

2.4 Определение коэффициентов теплоотдачи

2.4.1 Коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к стенкам трубок определяется по следующей формуле:

?1 = с·?пер·(1210 + 18·t1 ср - 0,038·t21 ср)·?10,8/dэкв0,2, (10)

где ?пер – коэффициент, учитывающий конструкцию перегородки;

dэкв – эквивалентный диаметр, м.

?пер = 1,8.

dэкв = 0,0129 м.
?1 = 4,19·1,8·(1210 + 18·55 - 0,038·552)·0,7720,8/0,01290,2 = 30519,60.

2.4.2 Коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к нагреваемой воде определяется по следующей формуле:

?2 = с·?тр·(1210 + 18·t2 ср - 0,038·tІ2 ср)·?20,8/d0,2, (11)

где ?тр – коэффициент, учитывающий конструкцию трубок;

d – внутренний диаметр трубок, м.

Поскольку трубки профилированные, то ?тр = 2.

Внутренний диаметр всех трубок d = 0,0014 м.
?2 = 4,19·2·(1210 + 18·32,5 - 0,038·32,52)·0,7820,8/0,00140,2 = 44960,06.

2.5 Определение коэффициента теплопередачи

Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

к=1/(1/?1 + Rст + Rнак + 1/?2), (12)

где Rст – термическое сопротивление стенки;

Rнак – термическое сопротивление накипи.

Rст + Rнак = 0,000261/с, (13)

Rст + Rнак = 0,000261/4,19 = 0,0000623, (14)

к=1/(1/30519,60 + 0,0000623 + 1/44960,06) = 8524,64

2.6 Определение температурного напора

Температурный напор вычисляется по следующей формуле

?t = (?tб – ?tм)/ln ?tб/?tм , (15)

?tб = tг2 – tх , (16)

?tб = 40 – 5 = 35 °С,

?tм = tг1 – tг , (17)

?tм = 70 – 60 = 10 °С.

Тогда

?t = (35 – 10)/ln 35/10 = 19,96 °С.

2.7 Определение поверхности нагрева

Площадь поверхности нагрева определяется по формуле

F=Q·1000/(к·?t), (18)

F=400·1000/(8524,64·19,96) = 2,35 м2.

2.8 Определение количества секций подогревателя горячего водоснабжения

Количество секций ПГВ равно:

n=F/Fсекц , (19)

где Fсекц – поверхность нагрева одной секции, м2.

Для выбранного ПГВ Fсекц = 0,75 м2.
n=2,35/0,75 = 3,13.

Принимаем 4 секции.

2.9 Определение потерь давления по ходу теплоносителя

?p1 = 0,102∙B1·?12·n, (20)

где B1 – коэффициент, учитывающий тип теплообменника.

Для выбранного ПГВ марки ГОСТ при диаметре корпуса Dкорп = 57 мм B1 = 30 кПа·с22.

?p1 = 0,102∙30·0,7722·4 = 7,3 кПа.

?p2 = 0,102∙?нак·B2·?22·n, (21)

где ?нак – коэффициент, учитывающий загрязнение теплообменника;

?нак = 3.

При профилированных трубках B2 = 22,5 кПа·с22.

?p2 = 0,102∙3·22,5·0,7822·4 = 16,84 кПа.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Удельные тепловые характеристики зданий

1 Жилые здания

Наружный

Удельная отопительная




Наружный

Удельная отопительная

объем, м3

характеристика qо,




объем, м3

характеристика qо,




ккал/(чм3°С)







ккал/(чм3°С)

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1700

2000

2500

3000

3500

0,92

0,82

0,78

0,74

0,71

0,69

0,68

0,67

0,66

0,65

0,62

0,60

0,59

0,58

0,57

0,55

0,53

0,52

0,50

0,48




4000

4500

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000

0,47

0,46

0,45

0,43

0,42

0,41

0,40

0,39

0,38

0,38

0,37

0,37

0,37

0,37

0,37

0,36

0,35

0,35

0,34

0,34


Продолжение прил. 1

2 Общественные и производственные здания

Назначение

здания

tвн, °С

Объем, Vн

Отопление,

Вентиляция,







тыс. м3

qо

qв

Школы и

ВУЗы

16

До 5

До 10

Более 10

0,39

0,35

0,33

0,09

0,08

0,07

Детские сады и

ясли

21

До 5

Более 5

0,38

0,34

0,11

0,10

Больницы,

поликлиники

21

До 5

До 10

До 15

Более 15

0,40

0,36

0,32

0,30

0,29

0,28

0,26

0,25

Административные

здания,

главные конторы

18

До 5

До 10

До 15

Более 15

0,43

0,38

0,36

0,32

0,09

0,08

0,07

0,18

Столовые, кафе,

фабрики-кухни.

16

До 5

До 10

Более 10

0,35

0,33

0,30

0,70

0,65

0,60

Бытовые и

административно-вспомогательные

помещения

18

0,5 – 1

1 - 2

2 - 5

5 -10

0,60-0,45

0,45-0,40

0,40-0,33

0,33-0,30

0,00

0,00

0,14-0,12

0,12-0,11

Механосборочные и

механические цехи

16

5 –10

10-15

50-100

0,55-0,45

0,45-0,40

0,40-0,38

0,40-0,25

0,25-0,15

0,15-0,12

Ремонтные

цехи

16

5 -10

10-20

0,60-0,50

0,50-0,45

0,20-0,15

0,15-0,10

Деревообделочные

цехи

18

До 5

5-10

10-50

0,60-0,55

0,55-0,45

0,45-0,40

0,60-0,50

0,50-0,45

0,45-0,40

Гаражи

10

До 2

До 3

До 5

Более 5

0,70

0,60

0,55

0,50

0,00

0,00

0,70

0,65

Склады

14

1 – 2

2 – 5

5 –10

0,80-0,70

0,70-0,60

0,60-0,45

0,00

0,00

0,00

Отопительные и паровые

котельные

16

2 - 5

5 –10

10-20

0,10

0,10

0,08

0,30-0,50

0,30-0,50

0,20-0,40

Проходные промпредприятий

18

До 0,5

0,5...2

1,3...1,2

1,2...0,7

0,00

0,00

Значения удельных тепловых характеристик приведены в ккал/(чм3°С).

Примечания:

1. Отопительные характеристики приведены для жилых зданий постройки после 1958 года.

2. Средняя температура воздуха tвн в жилых зданиях на территориях с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) tнр  -31 °С в соответствии со СНиП 2.04.01-89 "Жилые здания" принимается равной tвн = 20 °С, а при tнр  -30 °С – tвн = 18 °С.

3. Общежития и гостиницы относятся к жилым зданиям, поэтому для них tвн= 20 или 18 °С, а значения qо могут выбираться из этой таблицы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Нормы расхода горячей воды потребителями

Назначение здания

Измеритель

Gсут,

л/сут

Gч,

л/ч

Gо,

л/ч

Жилые дома с ваннами длиной 1500-1700 мм,

оборудованными душами

1 житель

105

10

200

Общеобразовательные школы с душевыми в

спортзалах и столовыми на полуфабрикатах

То же, с продленным днем


1ученик и

1 преподаватель


3,0

3,4


1,0

1,0


60

60

Детские ясли-сады с дневным пребыванием детей и столовыми на полуфабрикатах

То же, со столовыми, работающими на сырье и прачечными

1 ребенок



11,5


25,0



4,5

8,0



60


60

Поликлиники и амбулатории

1 больной

5,2

1,2

60

Административные здания,

промтоварные магазины

1 работник

5,0

2,0

60

Предприятия общественного питания для пищи, реализуемой в зале

1 условное

блюдо

12,7

12,7

200

Цехи с тепловыделениями свыше 84 кДжч/м3

Обычные цехи (бытовые нужды работающих)

1 чел. в смену

24

11

8,4

4,4

40

40

Прием душа в бытовке, спортзале, бассейне

1 чел.

60

5,0

50

Гаражи при ручной мойке легковых машин

1 машина

175

17,5

200

Гаражи при ручной мойке грузовых машин

1 машина

250

25,0

200

Магазин продовольственный

1 продавец или

20 м2 торг. зала

65

9,6

200

Общежития с общими душевыми

Общежития с общими кухнями и блоками душевых в каждой секции

1 житель

50


80

6,3

7,5

60


60

Гостиницы, пансионаты с общими душевыми

1 житель

70

8,2

200

Больницы с общими ваннами и душами

1 койка

75

8,4

60

Примечания:

Gсут – норма расхода в средние сутки на 1 потребителя, л/сут.

Gч – нома расхода в час наибольшего водопотребления, л/ч.

G0 – часовой расход горячей воды прибором, л/ч.

Нормы и расходы взяты из прил.3 СНиП 2.04.01-85.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Техническая характеристика водоводяных секционных подогревателей

по ГОСТ 27590 и по ОСТ 34588 – 68

Номер

т - ка

Корпус

Dн/ Dвн

Тип

Число

трубок

Fсекц.,

мІ

fтруб.,

мІ

fмежтр.,

мІ

Dэкв,

м

Коэффи-

циент Bмт

02

02

57/50

57/50

ГОСТ

ОСТ

4

4

0,75

0,75

0,00062

0,00062

0,00116

0,00116

0,0129

0,0130

30

15

04

04

76/69

76/69

ГОСТ

ОСТ

7

7

1,32

1,31

0,00108

0,00108

0,00233

0,00233

0,0164

0,0164

30

14

06

06

89/82

89/82

ГОСТ

ОСТ

10

12

1,88

2,24

0,00154

0,00185

0,00327

0,00287

0,0172

0,0133

30

13

08

08

114/106

114/106

ГОСТ

ОСТ

19

19

3,58

3,54

0,00293

0,00293

0,00500

0,00500

0,0155

0,0155

25

12

10

10

168/158

168/158

ГОСТ

ОСТ

37

37

6,98

6,90

0,00570

0,00570

0,01220

0,01220

0,0190

0,0207

25

10

12

12

219/207

219/207

ГОСТ

ОСТ

61

64

11,51

12,00

0,00939

0,00985

0,02139

0,02079

0,0224

0,0215

20

10

14

14

273/259

273/259

ГОСТ

ОСТ

109

109

20,56

20,30

0,01679

0,01679

0,03077

0,03077

0,0191

0,0196

20

10

16

16

325/309

325/309

ГОСТ

ОСТ

151

151

28,49

28,00

0,02325

0,02325

0,04464

0,04464

0,0208

0,0209

20

10


Dн/ Dвн – наружный и внутренний диаметры стального корпуса, мм;

Мтруб – количество латунных трубок диаметром 16/14 мм в секции;

Fсекц – поверхность нагрева одной секции длиной 4 метра, мІ;

fтруб – площадь живого сечения трубного пространства, мІ;

fмежтр - площадь живого сечения межтрубного пространства, мІ;

Dэкв – эквивалентный диаметр межтрубного пространства, м;

Bмт – удельные потери давления в секции при скорости W1=1 м/с.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации