Тюменцев А.Г. Методичка по отоплению

Подождите немного. Документ загружается.

21 22

Если расчетное число секций по формуле 23 получа-

ется не целое, то к установке принимается ближайшее боль-

шее число секций N

уст

Для радиаторов стальных панельных колончатых ти-

поразмер радиатора выбирается непосредственно по значе-

нию А

, необходимость в графе 15 отпадает, а в графе 14,

обозначенной «тип радиатора», пишется подобранный тип

радиатора, например, РСВ1-5.

Расчет нагревательной поверхности отопительных

приборов в двухтрубном стояке

системы водяного отопления

Определить число секций чугунного секционного ра-

диатора МС-140-108, установленного в стояке 1 (рис. 5).

Температуру внутреннего воздуха, диаметр трубопроводов

и расстояние до строительных конструкций принять по рис.

Рис. 9. Двухтрубный стояк системы водяного отопления

с нижней разводкой с двухсторонним подключением

отопительных приборов к стояку

Расчет сводится в таблицу 4.

Таблица 4

Расчет отопительных приборов

(в двухтрубном стояке)

Эксперименталь-

ные числовые

показатели

№ по-

ме-

щения,

темпе-

ратура

воздуха

Тепловая

нагрузка

прибора

Qп, Вт

Разность

темпера-

тур

∆tср,

п р с

Расчет-

ная

плот-

ность

теплово-

го

потока

пр

, Вт/м

1 2 3 4 5 6 7

Продолжение таблицы 4

Число секций

чугунного

радиатора

Тепло-

отдача

1 м

вер-

тикаль-

ных

труб

, Вт/м

Тепло-

отдача

1 м го-

ризон-

таль-

ных

труб

, Вт/м

Теплоотда-

ча тепло-

проводов,

открыто

проложен-

ных в

помеще-

нии

тр

, Вт

Расчет-

ная

площадь

отопи-

тельного

прибора

Fр, м

по

расче-

ту

Nр

к уста-

новке

Nуст.

8 9 10 11 12 13

Средняя температура воды в отопительном приборе,

присоединенном к стояку двухтрубной системы отопления,

определяется по формуле:

[

]

остпмгср

ttttt

−

)(5,0

, (25)

где

и t

- то же, что в формуле 9; Σ∆t

- то же, что в фор-

муле 18;

Σ∆t

п.ст.

- суммарное понижение температуры воды

23 24

на участках подающего стояка от магистрали до рассчиты-

ваемого прибора,

С, определяется по формуле:

ββ

iуч

iучiв

стп

⋅

=ΣΔ

(26)

где

в.i

- теплоотдача 1 м вертикальной трубы, Вт/м, на i-м

участке подающего стояка, принимается в зависимости от

диаметра участка подающего стояка, разности температуры

теплоносителя

и окружающего воздуха t

[5, табл. П.22];

ℓ

уч.i

- длина i-го участка подающего стояка, м; G

уч.i

- расход

воды, кг/ч, на

i-м участке подающего стояка.

Расчетная плотность теплового потока отопительного

прибора

пр

, определяется по формуле:

пр

ср

номпр

⋅

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

⋅

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

36070

, (27)

где

∆t

ср =

ср

– t

С- разность между средней температурой

воды в приборе и температурой воздуха в помещении;

п, р,

– экспериментальные числовые показатели, принимаются

по таблице [5, табл. 9.2] в зависимости от типа отопитель-

ного прибора, схемы присоединения прибора и расхода во-

ды через отопительный прибор

пр

., кг/ч; q

ном

- номиналь-

ный тепловой поток прибора, Вт/м

, определяется по фор-

муле 20.

Теплоотдача открыто проложенных в рассматривае-

мом помещении теплопроводов определяется по формуле

21.

Расчетная площадь отопительного прибора определя-

ется по формуле 22.

Число секций в чугунном радиаторе определяется по

формуле 23.

Расчет и подбор элеватора

Подобрать водоструйный элеватор для системы ото-

пления здания, имеющего тепловую нагрузку

зд

=100 000

Вт. Перепад давлений, создаваемый элеватором,

∆Р

=10кПа. Температура воды во внешней тепловой сети

=150

С, температура воды в подающем трубопроводе сис-

темы отопления

=115

С, температура воды в обратном

трубопроводе системы отопления t

=70

С. Отопительные

приборы – радиаторы МС-140-108 (

=1,04; β

=1,02).

Диаметр горловины водоструйного элеватора

, см,

определяется по формуле:

25,0

5,0

55,1

= , (28)

где

- расход воды в системе отопления, определенный по

формуле 13 и выраженный в т/ч;

∆Р

- насосное циркуляци-

онное давление для системы отопления, выраженное в кПа.

По вычисленному значению диаметра горловины

подбирают [6, табл. 24.4; 4, с. 246] номер элеватора, имею-

щего диаметр горловины, ближайший меньший к получен-

ному по формуле 28.

Коэффициент смешения элеватора определяется по

формуле:

ог

−

. (29)

Диаметр сопла элеватора определяется с точностью до

0,1 мм с округлением в меньшую сторону по формуле:

. (30)

Диаметр сопла следует принимать не менее 3 мм [7].

Необходимая для действия элеватора разность давле-

ний в наружных теплопроводах при вводе их в здание

∆Р

кПа, определяется по формуле:

25 26

)1(4,1 uРР

нт

+⋅Δ⋅=Δ . (31)

Подбор отопительной печи

Определить правильность выбора отопительной печи

ПТО-3300 для отопления помещения в одноэтажном здании

(рис. 10). Теплопотери помещения

=3200 Вт, высота по-

мещения 3 м, окно имеет размеры 2х2 м, дверь – 0,9х2 м.

Для выбранной печи определяют амплитуду колеба-

ний температуры воздуха в помещении:

QМ

ср

7,0

≤

ΣΒ

⋅

= , (32)

где

М – коэффициент неравномерности теплоотдачи печи,

принимается по техническим данным печи, для ПТО-3300

М=0,3; Q

ср

- средняя теплоотдача печи, Вт; В – коэффициент

теплопоглощения наружных и внутренних поверхностей в

помещении, Вт/(м

2 . о

С); F – площадь соответствующих по-

верхностей, м

, принятая по внутренним размерам.

ΣВF определяется по формуле:

двдвококплплптптвсвснснс

FFFFFFF

⋅

⋅Β+⋅Β

⋅

ΣΒ (33)

Значения коэффициента теплопоглощения В можно

принимать, Вт/(м

. о

С), по данным 3-го издания справочни-

ка [5]: для наружных стен – 5,2; для внутренних стен – 5,0;

для потолка – 3,63; для пола – 2,99; для окон в двойных пе-

реплетах – 2,68; для деревянных внутренних дверей – 2,91.

Если величина

> 3

С, то выбирают другую печь с

меньшим коэффициентом М, но с такой же теплоотдачей.

Рис. 10. План помещения для подбора

отопительной печи

Расчет поверхности нагрева отопительных

приборов из гладких труб

Определить поверхность нагрева отопительного при-

бора из труб диаметром 108х4 мм. Тепловая нагрузка при-

бора

Q = 5 кВт, температура внутреннего воздуха t

= 16

С.

Параметры теплоносителя:

= 150

С, t

= 70

С. Теплоот-

дачу подводок и магистралей не учитывать. Длина прибора

ограничивается расстоянием между колоннами здания – 6 м.

В системах отопления в качестве отопительных при-

боров применяются гладкие трубы с диаметром от 32 до 150

мм. Площадь поверхности таких приборов, м

, определяется

[8] по формуле:

)(

вср

ttК

−

, (34)

где

Q - тепловая нагрузка прибора, Вт; К – коэффициент те-

плопередачи отопительного прибора, Вт/(м

2 о

С), принимает-

ся по табл. 5;

ср

- средняя температура теплоносителя,

С; t

– температура воздуха в помещении,

С.

27 28

Отопительные приборы из гладких труб обычно под-

ключают к магистралям или стоякам по двухтрубной схеме.

Средняя температура воды в приборе при этой схеме опре-

деляется по формуле 25.

Для пара средняя температура теплоносителя равна

температуре пара.

Таблица 5

Значение коэффициента теплопередачи

отопительного прибора, Вт/(м

2 о

С)

Вода при (tср-tв),

Отопительные

приборы

60-70 70-80

свыше

Пар

Трубы стальные

при диаметре

одной трубы

38-100 мм

125-150 мм

Регистр из не-

скольких труб

(одна над дру-

гой)

12,2

10,5

12,8

12,2

10,5

13,4

12,2

10,5

13,9

13,4

12,8

При установке стальных труб сначала принимают

один ряд труб по высоте, задаются диаметром трубы и оп-

ределяют площадь поверхности нагрева

F, затем вычисляют

длину трубы

ℓ, м, по формуле:

=l , (35)

где

d – наружный диаметр трубы, м.

Если эта длина трубы неприемлема по условиям раз-

мещения отопительного прибора, то принимают больший

диаметр трубы и вычисляют

F и ℓ. Если полученная новая

длина трубы также неприемлема, то переходят к регистру из

нескольких труб и вычисляют

F, а затем длину труб по

формуле:

dп

⋅⋅

l , (36)

где

п – число труб по высоте.

Расчет отопительного прибора электрического

отопления

Электроприбор должен выделять тепла Q=610 Вт; на-

пряжение на зажимах прибора

U =100В; температура про-

волоки t

пров.

=100

С; температура внутреннего воздуха t

=20

С. Определить длину проволоки из хромникеля.

Мощность электроприбора, Вт, определяется [9] по

формуле:

)(

1000

. впров

Q −⋅⋅

⋅

, (37)

где

d - диаметр проволоки, мм; ℓ – длина проводника, м; α –

коэффициент теплопередачи, Вт/(м

2 о

С); t

пров.

– температура

проводника,

С; t

– температура воздуха, окружающего

проводник,

С.

Удельное сопротивление проводника, Ом. мм

/м, при

любой температуре, отличной от 20

С, определяется по

формуле:

[

]

)20(1

.20

−

провс

tсс

, (38)

где

– удельное сопротивление проводника, Ом.мм

/м,

при температуре 20

С, принимается по табл. 6; α

– темпе-

ратурный коэффициент сопротивления электропроводности

29 30

материала проводника, 1/

С, отнесенный к 1

повышения

температуры, принимается по таблице 6.

Таблица 6

Свойства некоторых проводников

Материал проводника

Свойство

Нихром Конста-

нтан

Никелин

Хромникель

[Ом.мм

]

[ 1 ]

1,1

0,00075

0,48

0,00004

0,41

0,000067

1,1

0,00025

По закону Ома сила тока,

А, определяется по формуле:

= (39)

Сопротивление проводника

R, Ом, определяется по

формуле:

⋅

= . (40)

Тепловая мощность прибора, Вт, определяется по

формуле:

=⋅Ι= . (41)

Подставляя значение сопротивления проводника, оп-

ределенное по формуле 40 в выражение 41, получаем:

⋅

. (42)

Приравняв выражения 42 и 37 находим длину провод-

ника

ℓ, м, по формуле:

)(

⋅−

⋅

впров

ttc

. (43)

Если

d=0,5-2 мм и t

пров.

=100

С, то α =35-52 Вт/(м

С).

Большие значения коэффициента теплоотдачи относятся к

меньшим диаметрам проволоки.

По формуле 43 определяется длина проводника при

прямолинейной затяжке. При спиральной навивке вследст-

вие ухудшения условий теплоотдачи и проявления индук-

тивности температура проводника повышается примерно на

20%. Для того, чтобы и при спиральной навивке температу-

ра проводника не превышала принятую при определении

прямолинейного проводника ее снижают на 20% и прове-

ряют по формуле Имхофа, будет ли достигнута необходи-

мая температура проводника при спиральной навивке:

)

1,2

прсп

′

= , (44)

где

сп

– температура проводника при спиральной навивке,

С; t’

пр.

– принятая сниженная температура условно прямо-

линейной проволоки,

С; δ – расстояние между витками

спирали, мм.

Диаметр проводника, мм, можно определить по эмпи-

рической формуле:

36,1

d Ι=

, (45)

где

К – вспомогательная величина, определенная по форму-

ле:

)0208,046,10(31,13

00336,0

пров

tеК

пров

⋅−−=

⋅

. (46)

31 32

Площадь поперечного сечения этой проволоки, мм

определяется по формуле:

= . (47)

Длина проводника, м, определяется по формуле:

⋅Ι

⋅

=l . (48)

Построение графика центрального

качественного регулирования

Построить график центрального качественного регу-

лирования температуры теплоносителя по отопительной на-

грузке для г. Улан-Удэ (t

=-37

С, t

= 20

С, t

от.пер.

= - 10,6

С,

от.пер

.=235

сут

.) по данным табл. 7 [10].

Таблица 7

Данные для построения графика

tтн,

tн,

- 37 150 105 95 70

- 35 145,9 102,5 92,8 68,7

- 30 135,5 96,1 87,2 65,3

- 25 125,0 89,7 81,6 61,9

- 20 114,4 83,1 75,9 58,3

- 15 103,8 76,4 70,0 54,6

- 10 92,9 69,6 64,0 50,8

- 5 81,9 62,6 57,8 46,8

0 70,7 55,3 51,4 42,7

5 59,2 47,8 44,8 38,2

10 47,4 39,8 37,7 33,3

Список использованной литературы

СниП 2.01.01-82. Строительная климатология и

геофизика / Минстрой России. – М.: ГУП ЦПП,

1997. – 140 с.

СниП П-3-79*. Строительная теплотехника

/Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1995. – 29 с.

СниП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кон-

диционирование / Минстрой России. – М.: ГП

ЦПП, 1994. – 66 с.

Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: Учеб.

для вузов. – М.: Стройиздат, 1991. – 735 с.

Внутренние санитарно-технические устройства

Ч.1: Отопление / В.Н.Богословский, Б.А.Крупнов,

А.Н.Сканави и др.; Под ред. И.Г.Староверова и

Ю.И.Шиллера. – 4-е перераб. и доп. изд. – М.:

Стройиздат, 1990. – 344 с. (Справочник проекти-

ровщика).

Водяные тепловые сети: Справочное пособие по

проектированию / И.В.Беляйкина, В.П.Витальев,

Н.К.Громов; Под ред. Н.К.Громова, Е.П.Шубина. –

М.: Энергоиздат, 1988. – 376 с.

Проектирование тепловых пунктов. СП 41-101-95.

– М.: Минстрой России, 1997. – 78 с.

Вентиляция, отопление и кондиционирование воз-

духа на текстильных предприятиях: Учебн. посо-

бие для вузов / Под ред. В.Н.Талиева. – М.: Лег-

промбытиздат, 1985. – 256 с.

Отопление и вентиляция: Учеб. для вузов. В 2-х ч.

Ч. 1: Отопление / П.Н.Каменев, А.Н.Сканави,

В.И.Богословский и др. – 3-е перераб. и доп. изд. –

М.: Стройиздат, 1975. – 483 с.

10.

Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей:

Справочник / В.И.Манюк, Я.И.Каплинский,

Э.Б.Хиж и др. – 3-е перераб. и доп. изд. – М.:

Стройиздат, 1988. – 432 с.

33 34

СОДЕРЖАНИЕ

1. Расчет теплопотерь помещениями производст-

венного здания...........................................................................3

2. Расчетное циркуляционное давление в систе-

мах водяного отопления ...........................................................6

3. Гидравлический расчет двухтрубной системы

водяного отопления.................................................................10

4. Гидравлический расчет однотрубной системы

водяного отопления.................................................................15

5. Расчет нагревательной поверхности отопи-

тельных приборов в однотрубном стояке системы

водяного отопления.................................................................17

6. Расчет нагревательной поверхности отопи-

тельных приборов в двухтрубном

стояке системы

водяного отопления.................................................................21

7. Расчет и подбор элеватора.............................................24

8. Подбор отопительной печи............................................25

9. Расчет поверхности нагрева отопительных

приборов из гладких труб.......................................................26

10. Расчет отопительного прибора электрическо-

го отопления.............................................................................28

11. Построение графика центрального качест-

венного регулирования ...........................................................31

Методические указания

к практическим занятиям по отоплению для студентов

специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Составитель Тюменцев А.

Г.

Подписано в печать 26.05. 2000 г. Формат 60х84 1/16.

Усл.п.л. 2,09, уч.-изд.л. 1,5. Тираж 100 экз. С. 109.

Издательство ВСГТУ. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40, а.

35 36