Отопление гражданского здания

Министерство образования Российской Федерации Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра ТГС

Курсовой проект

на тему: “Отопление гражданского здания”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

 студент гр. ТГВ-11 Чепурная М.С.

 

 

Проверил:

преподаватель

КовринаО.Е.

 

1. Исходные данные для проектирования системы отопления

Административное здание двухэтажное, имеет чердак, подвал с неотапливаемым подпольем.

Исходные данные для расчета системы отопления:

- располагаемый перепад давления  теплоносителя на вводе в здание  ∆Рр = 70 кПа;

- перепад температуры воды на  вводе в здание ∆Т =125 - 65 =60 °С;

- параметры теплоносителя в  системе отопления в соответствии [2] tг=105 °С;

t0=70 °С.

 

2. Обоснование схем и компоновка систем отопления

Источником теплоснабжения является районная тепловая сеть. В качестве теплоносителя используется перегретая вода с параметрами 125-65 °С. Для отопления здания запроектирована система тупиковая вертикальная однотрубная с нижней разводкой.

В проекте принята зависимая схема присоединения системы отопления к тепловой сети со смешиванием в элеваторном узле.

Магистральные трубопроводы системы отопления проложены в техническом подполье на отметке -1.000 м.

На ветвях магистралей, и лестничных стояках предусмотрены запорная арматура – краны шаровые.

Удаление воздуха из систем отопления следует производить в верхних точках системы отопления с помощью кранов конструкции Маевского, установленных на приборах верхних этажей.

Принимаются к установке чугунные секционные радиаторы марки «Бриз» QH.y.=150 Вт.

1.3 Гидравлический расчет системы  отопления 

1.3.1 Определение расхода теплоносителя

1. Определение расхода теплоносителя в системе отопления

 

 кг/ч

 

где Qсо - расход тепла на отопление здания, Вт;

  - коэффициент, зависящий от типа нагревательных приборов, для чугунных секционных радиаторов марки «Бриз».  Q=150Вт. =1,03, определяемый [4, табл. 9.4 стр. 45];

  - коэффициент, зависящий от типа и способа установки отопительных приборов, для стального радиатора, расположенного под оконным проёмом =1,02, определяемый [4, табл. 9.5 стр. 46];

 tr - температура воды в подающей магистрали системы отопления, tr=l 05 °С;

to - температура в обратной магистрали системы отопления, to=70 °С;

 

 кг/ч

 

1.5 Гидравлический расчёт основного  циркуляционного кольца

Основное циркуляционное кольцо выбираем через дальний стояк наиболее нагруженной и протяженной ветви. Располагаемое давление в системе отопления 7,0 кВт. Расход воды на участках основного циркуляционного кольца определяется по формуле:

 кг/ч

 

Расчет местных сопротивлений сводим в таблицу №3.

Гидравлический расчет сводим в таблицу №4.

Таблица №1 - Ведомость местных сопротивлений

 

№ участка	Диаметр	Наименование КМС	Значение КМС
ТУ-1	25	Отвод 90° 2шт	2
			Σ2
1-2	25	Тройник на противоток	3
		Кран шаровый	2
			Σ5
2-3	25	Тройник на противоток	3
		Тройник на проход	1
		Кран шаровый 2шт	2
			Σ6
3-4	20	Тройник на проход	1
			Σ1
4-5	20	Отвод 90о	1,5
			Σ1,5
5-6	15	Тройник на проход	1
			Σ1
Ст. 14	15	Отвод 90о 6шт	6х1,5=9
		Кран шаровый 4шт	4х2=8
		Кран КРТ 2шт	2х4=8
		Радиатор 2шт	2х2=4
		Утки 2шт	1,5х2=3
			Σ33
6’-5’	15	Тройник на проход	1
			Σ1
5’-4’	20	Отвод 90о	1,5
			Σ1,5
4’-3’	20	Тройник на проход	1
			Σ1
3’-2’	25	Тройник на противоток	3
		Тройник на проход	1
		Кран шаровый 2шт	2
			Σ6
2’-1’	25	Тройник на противоток	3
		Кран шаровый	2
			Σ5
1’-ТУ	25	Отвод 90° 2шт	2
			Σ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица №2 – Гидравлический расчет системы отопления

 

Уч-ок	Qуч, Вт	G, кг/ч	l, м	D, мм	V, м/с	R, Па/м	Rl, Па	Σζ	z, Па	Rl+z, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Основное циркуляционное кольцо через дальний стояк 14 Рр=46 кПа
ТУ-1	38980	1006	2,1	25	0,489	160,0	336	2	236,01	572,01
1-2	20490	529	10,0	25	0,267	50,0	500	5	174,3	674,3
2-3	10650	275	4,2	25	0,135	14,0	58,8	6	53,44	112,26
3-4	7370	190	5,8	20	0,152	24,0	139,2	1	11,30	150,5
4-5	4330	112	5,6	20	0,089	9,0	50,4	1,5	5,81	56,21
5-6	1530	39	6,3	15	0,057	4,0	25,2	1	1,59	26,79
Ст.14	1530	39	9,9	15	0,057	4,0	25,2	32	50,88	76,08
6’-5’	1530	39	6,3	15	0,057	4,0	25,2	1	1,59	26,79
5’-4’	4330	112	5,6	20	0,089	9,0	50,4	1,5	5,81	56,21
4’-3’	7370	190	5,8	20	0,152	24,0	139,2	1	11,30	150,5
3’-2’	10650	275	4,2	25	0,135	14,0	58,8	6	53,44	112,26
2’-1’	20490	529	10,0	25	0,267	50,0	500	5	174,3	674,3
1’-ТУ	38980	1006	2,1	25	0,489	160,0	336	2	236,01	572,01
									Σ3260,22
Запас давления [(4600-3261)/4600]-100 = 29%, т.к запас больше нормируемого, устанавливаем шайбу на участке ТУ-1 dm= 3,54 (10062/1339·0,9)0,25 = 19,06 мм
Ст.3	3280	85	10,9	15	0,132	28	305,2	44	374,88	680,08
									Σ680,08
Запас давления [(543,06-680,08)/543,06]-100 = 26%, т.к запас больше нормируемого, устанавливаем шайбу на участке Ст.3 dm= 3,54 (852/137,02)0,25 = 9,54 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Расчет охлаждения  воды в подающей магистрали

Падение температуры воды на каждом участке магистрального подающего теплопровода находится по формуле:

 

где – потери тепла на участке изолированного трубопровода в подвале, Вт.

 

где – теплоотдача 1м изолированной трубы, Вт/м, определяемая по табл.II.24[1].

Температура воды в конце участка равна:

 

Конечная температура воды на предыдущем участке является начальной температурой воды на последующем участке.

Таблица №3 - Расчет охлаждения воды в подающем теплопроводе

№ участка	Расход теплоносителя	Длина участка	Диаметр трубы	Начальная температура	Тепло-отдача 1 м изолированной трубы, Вт/м	Потери тепла на участке Qтр, Вт	Падение температуры на участке Dt,  ºС	Конечная температура
	G, кг/ч	l , м	d , мм	t н  , ºС				t к  , ºС
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ТУ-1	1006	2,1	25	105,0	47	98,7	0,084	104,92
1-2	529	10,0	25	104,92	47	470	0,76	104,16
2-3	275	4,2	25	104,16	47	197,4	0,62	103,54
3-4	190	5,8	20	103,54	38	220,4	0,99	102,55
4-5	112	5,6	20	102,55	38	212,8	1,63	100,92
5-6	39	6,3	15	100,92	30	450	9,92	91,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Тепловой расчет поверхности отопительных приборов

В качестве отопительных приборов использованы секционные чугунные радиаторы марки «Бриз» условный номинальный тепловой поток одной секции = 150 Вт

Расчет выполняется для П-образного стояка Ст.3 и сводится в таблицу №4. В качестве подъемной части принимаем ту, которая имеет меньшую тепловую нагрузку. Температура горячей воды на входе в стояк из Таблицы №3.

Расчет отопительных приборов на первом этаже.

1. Определяем остывание воды  в отопительном приборе:

 

2. Определяем температурный напор для этого прибора:

 

 

3. Определяем теплоотдачу открыто проложенных труб:

 

Если стояк и оба прибора в одной комнате, то

 

=3,0-0,5=2,5, м        

 =0,4∙2=0,8, м

4. Требуемая теплоотдача прибора рассчитывается с учетом теплоотдачи труб, открыто проложенных в отапливаемом помещении:

 

где – расчетные теплопотери помещения, Вт;

  – суммарная теплоотдача открыто проложенных труб, Вт.

 

5. Комплексный коэффициент при теплоносителе-воде определяется по формуле:

 

где n, p, c – экспериментальные числовые показатели по табл.9.2 [1];

      b – коэффициент учета атмосферного давления в районе строительства по табл. 9.1 [1]. Схема 3 снизу-вверх

 

 

6. Число элементов в секционном приборе определяется по  формуле:

 

где – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в приборе и определяемый в соответствии с п. 9.5 [1];

      - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки прибора в помещении и определяемый по табл. 9.12 [1].

 

Таблица №4 - Тепловой расчет поверхности отопительных приборов в однотрубной системе отопления

 

№ помещения по  ходу воды	Расчетная температура в помещении tв, ○С		Тепловые потери помещения Qтп, Вт	Остывание воды в стояке tпр , ○С	Температура воды на входе в прибор  tг , ○С	Температурный напор tср , °С	Схема питания	Теплоотдача труб Qтр ,Вт	Теплоотдача прибора Qпр ,Вт		Комплексный коэффициент φк	Расчетное количество секций Nmin	Принимаем N секций
1	2		3	4	5	6	7	8	9		10	11	12
П-образный Ст.3 d=15 G=85 кг/ч t_г=103,54
101	19	730		7,76	103,54	80,66	3	273	457	1,09		2,98	3
201	20	790		8,40	103,54	79,34	1	236	554	1,07		3,6	4
201	20	790		8,40	103,54	79,34	1	236	554	1,07		3,6	4
107	16	970		10,31	103,54	82,39	3	333	637	1,19		4,2	5