Проектирование систем отопления и вентиляции производственного здания

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Строительство
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    159,96 Кб
  • Опубликовано:
    2012-10-20
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Проектирование систем отопления и вентиляции производственного здания

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО «Братский государственный университет»

Факультет энергетики и автоматики

Кафедра промышленной теплоэнергетики







Курсовая работа по дисциплине

Системы отопления и вентиляции

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

.65 СО 10 КР 00000 ПЗ

Выполнил

ст. гр. ПТЭ-04-1 Майдариева Е. Ч.

Руководитель

ст. преп. каф. ПТЭ Тартыкова Е. В.



Братск 2007г.

Введение

Требуемый микроклимат в помещении создается следующими системами инженерного оборудования зданий: отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Системы отопления служат для создания и поддержания в помещениях в холодный период года необходимых температур воздуха, регламентируемых соответствующими нормами. Таким образом, они позволяют разрешить лишь одну из задач по созданию и обеспечению микроклимата в помещении - необходимого теплового режима.

В тесной связи с тепловым режимом помещений находится воздушный режим, под которым понимают процесс обмена воздухом между помещениями и наружным воздухом. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного и подачу в них чистого воздуха. При этом расчетная температура внутреннего воздуха не должна изменяться. Система вентиляции состоит из устройств для нагревания, увлажнения и осушения приточного воздуха.

Системы кондиционирования воздуха являются более совершенными средствами создания и обеспечения в помещениях улучшенного микроклимата, т. е. заданных параметров воздуха: температуры, влажности и чистоты при допустимой скорости движения воздуха в помещении независимо от наружных метеорологических условий и переменных по времени вредных выделений в помещениях. Системы кондиционирования воздуха состоят из устройств термовлажностной обработки воздуха, очистки его от пыли, биологических загрязнений и запахов, перемещения и распределения воздуха в помещении, автоматического управления оборудованием и аппаратурой.

1. Исходные данные

Местонахождение помещения: г. Енисейск.

Схема здания: Цех по производству микалекса (см рис.1).

Таблица 1.1 Климатические параметры холодного периода года

Температура воздуха, °С

Отопительный период

Средняя скорость ветра в январе, м/с

Влажностная зона

абсолютная минимальная

наиболее холодной пятидневки

расчетная на вентиляцию

продолжительность в сутках

средняя температура, °С



tmin

t вт

no

tср



-49

-46

-30

245

-9,6

2,8

нормальная


Таблица 1.2 Значения температуры внутреннего воздуха для комнат данного здания (см рис.1)

Номер по плану

Наименование

Температура, °С

1

Прессовое отделение

16

2

Кабинет начальника цеха

20

3

ОТК

20

4

Упаковка

18

5

Контора цеха

20

6

Сан. кабины и душевые

20

7

Лаборатория

18

8

Шлифовальное отделение

16

9

Коридор

16


Рис. 1 Схема здания

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

.1 Теплотехнический расчет наружных стен

.1.1 В зависимости от расчетных значений температуры и относительной влажности внутреннего воздуха по табл. 3.2 [1] устанавливаем, что тепловой режим помещения - нормальный.

По прил. 2 [2] в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности определяются условия эксплуатации ограждающих конструкций. Условия эксплуатации - Б.

Для установленных условий эксплуатации из прил. 3 [2] выбираются значения теплотехнических показателей материалов, использованных в конструкции наружной стены.

Рис. 2.1. Схема конструкции наружной стены:

- цементно-перлитовый раствор; 2- пенополиуритан; 3- бетон на зольном гравии

Таблица 2.1 Значения теплотехнических показателей материалов, использованных в конструкции наружной стены (из прил. 3 [2])

Наименование материалов

Плотность r, кг/м3

Коэффициент теплопроводности , Вт/м·КТолщина δ, мм


цементно-перлитовый раствор

800

0,26

40

пенополиуритан (утеплитель)

60

0,041

150

бетон на зольном гравии

1000

0,3

160


.1.2 Действительное термическое сопротивление определяется по формуле, м²·К/Вт

=,

Где - коэффициент теплоотдачи внутреннего воздуха к внутренней поверхности ограждения = 8.7 Вт/м²·К;

- коэффициент теплоотдачи наружного воздуха, для стен: = 23 Вт/м²·К, для потолка: = 17 Вт/м²·К;

- коэффициенты теплопроводности, Вт/м·К;

 - толщина отдельных слоев, м;

- толщина утеплителя, м.

 м²·К/Вт.

.1.3 Определяем коэффициент теплопередачи, Вт/м²·К:

 Вт/м²·К.

.2 Теплотехнический расчет пола расположенного на грунте

Рис. 2.2. Схема конструкции пола: 1- железобетонная плита; 2- гранитная плитка; 3- ленолиум

Таблица 2.2 Значения теплотехнических показателей материалов, использованных в конструкции пола

Наименование материалов

Коэффициент теплопроводности , Вт/м·К Толщина δ, мм


железобетонная плита

0,33

250

гранитная плитка

3,49

25

ленолиум

0,33

10


.2.1 Термическое сопротивление пола на грунте для каждой зоны определяется по формуле, м²·К/Вт:

,

,

,

,

Где - термическое сопротивление утепляющих слоев, м²·К/Вт;

, , ,  - термическое сопротивление неутепляющих слоев, м²·К/Вт

Рис. 2.3 Схема разделения пола на зоны

= 2,2 м²·К/Вт,

= 4,3 м²·К/Вт,

= 8,6 м²·К/Вт,

= 14,2 м²·К/Вт.

.2.2 Определяем коэффициент теплопередачи, Вт/м²·К

 Вт/м²·К

 Вт/м²·К,

 Вт/м²·К,

 Вт/м²·К.

.3 Теплотехнический расчёт световых проёмов

Для световых проемов по табл. 9 [2] определяется требуемое термическое сопротивление. Действительное термическое сопротивление  должно быть не менее требуемого термического сопротивления .

Следовательно, среди конструкций заполнения светового проема по прил. 6 [2] выбирается двойное остекление в раздельном переплете с  = 0,44 м²·К/Вт, тогда  Вт/м²·К.

.4 Теплотехнический расчёт крыши

Рис. 2.4 Схема конструкции крыши: 1- керамзитобетон; 2- пароизоляционный слой из рубероида; 3- плиты мягкие минераловатные

Таблица 2.3 Значения теплотехнических показателей материалов, использованных в конструкции крыши

Наименование материалов

Коэффициент теплопроводности , Вт/м·КТолщина δ, мм


керамзитобетон

0,33

220

пароизоляционный слой из рубероида

0,17

50

плиты мягкие минераловатные

0,076

80


.4.1 Действительное термическое сопротивление для крыши определяется по формуле 2.1.2., м²·К/Вт

 м²·К/Вт.

.4.2 Определяем коэффициент теплопередачи для крыши по формуле 2.1.3., Вт/м²·К

 Вт/м²·К.

.5 Теплотехнический расчёт наружных дверей

Рис. 2.5 Схема конструкции наружной двери: 1- фанера; 2- доска

Таблица 2.4 Значения теплотехнических показателей материалов, использованных в конструкции дверей

Наименование материалов

Коэффициент теплопроводности , Вт/м·КТолщина δ, мм


фанера

0,16

120

доска

0,29

200


.5.1 Действительное термическое сопротивление для дверей определяется по формуле 2.1.2., м²·К/Вт

 м²·К/Вт.

.5.2 Определяем коэффициент теплопередачи для дверей по формуле 2.1.3., Вт/м²·К

 Вт/м²·К.

3. Расчет тепловыделения. Определение тепловой мощности системы отопления

.1 Определение тепловой мощности системы отопления

.1.1 Для определения тепловой мощности системы отопления составляется баланс часовых расходов тепла для расчетных зимних условий.


Где  - потери тепла через наружные ограждения (основные и добавочные), Вт;

 - дополнительные потери теплоты, Вт;

потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха, Вт;

минимальные технологические и бытовые тепловыделения, Вт;

Потери теплоты (основные и добавочные) через ограждающие конструкции зданий, сооружений и помещений, следует определять путем суммирования потерь теплоты через отдельные ограждающие конструкции.


Где k - коэффициент теплопередачи, Вт/м²·К;

А - площадь ограждения, м2;

- расчетная температура внутри помещения, °С;

- расчетная температура снаружи помещения, °С;

n - коэффициент, зависящий от положения ограждающей конструкции, для стен n = 1, для потолка n = 0,9, для пола n = 0,6.

3.2 Определение дополнительных потерь теплоты

.2.1 Дополнительные теплопотери на ориентацию зданий, Вт:


Где  основные теплопотери, Вт;

 коэффициент, учитывающий ориентацию здания, для стен, окон, наружных дверей находящихся: в зоне север, северо-запад, северо-восток = 0,1; в зоне запад, юго-запад, восток, юго-восток = 0,05; в зоне юг = 0.

.2.2 Дополнительные теплопотери на наличие двух и более стен

В жилых зданиях в угловых помещениях температуру расчетную повышают на 2°С для остальных зданий аналогично добавкам на ориентацию.

.2.3 Дополнительные теплопотери на открывание наружных дверей, Вт


Где коэффициент добавки, выбирается по [6].

.2.4 Дополнительные теплопотери на не отапливаемые полы, Вт:

Где  = 0,05 - коэффициент добавки для пола.

.3 Определение минимальных технологических и бытовых тепловыделений

.3.1 Для ламп накаливания

= n·150(300), Вт,

Где n- число включенных ламп.

.3.2 Для человека

= n·175, Вт,

Где n - количество человек, работающих в данной комнате.

.3.3 Для прессов и печей:

, Вт

Где n- число работающих прессов и печей;

N = 25000 - количество тепла, которое отдает один пресс, Вт;

N = 15000 - количество тепла, которое отдает одна печь, Вт;

 - коэффициенты соответственно равные 0,5;0,5;0,1.

3.4 Определение потерь теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха

Инфильтрация происходит через окна, балконные двери, ворота и т.д., то есть через неплотности.

.4.1 Определяем расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч

,

Где индекс 1 относится к окнам;

индекс 2 относится к дверям и воротам;

индекс 3 относится к стыкам стеновых панелей;

А - площадь ограждения, м2;

l3 - длина стыков панелей;

Ri - сопротивление воздухопроницанию, для ворот- 1,6, для окон- 0,44;

∆Pi- перепад давления на поверхности соответствующих ограждений на уровне расположения воздухопроницаемого элемента, Па:


Где Н - высота здания, м.- высота от поверхности земли до верха окна/наружной двери, м;

 - плотности внутреннего и наружного воздуха,:

 кг/м3,

 кг/м3

 кг/м3,

 кг/м3,

g = 9.8- ускорение свободного падения, м/с²;

k = 0,5 - коэффициент учитывающий изменение скоростного давления ветра по высоте здания;

υ - скорость ветра (по табл. 1.1.), м/с;

Сн, Сз - аэродинамические коэффициенты на ветренной и заветренной поверхностях здания, равны 0,8 и -0,6 соответственно;

P0 - условное давление в помещении, Па:

Для зданий с балансированной вентиляцией или при отсутствии организованной вентиляции:


.4.2 Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха, Вт:


где с = 1,005 - теплоёмкость воздуха, кДж/кг·ч;

β - коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрующегося воздуха, выбирается по [6].

Расчет для комнаты 1 - Прессовое отделение:

 Па,

 Па,

 кг/ч

 Вт.

Расчет для комнаты 2 - Кабинет начальника цеха:

 Па,

 Па,

 кг/ч,

 Вт.

Расчет для комнаты 3 - ОТК:

 Вт.

Расчет для комнаты 4 - Упаковка:

 Па,

 Па,

 кг/ч,

 Вт.

Расчет для комнаты 5 - Контора цеха:

 Вт.

Расчет для комнаты 7 - Лаборатория:

 Вт.

Расчет для комнаты 8 - Шлифовальное отделение:

 Вт.

Расчет для комнаты 9 - Коридор:

 кг/ч,

 Вт.

Расчетные данные всех предыдущих разделов заносятся в табл. 3.5.

Таблица 3.5 Ведомость расчета теплопотерь

Номер поля

tВ,°С

Характеристика ограждения

tН,°С

tВ - tН,°С

n

k, Вт/м²·К

 Основные теплопотери, Вт

Дополнительные теплопотери, Вт

Суммарные дополнительные теплопотери, Вт

Потери на инфильтрацию, Вт

Бытовые тепловыделения, Вт

Суммарные теплопотери, ВТ



Наименование

Ориентация

Размер

 Площадь, м²






На ориентацию

Наличие двух и более стен

На открывание дверей

На неотапливаемые полы





1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

101            16            НС 1       С           27,54

,12-4662

,22

,08

,01

97,01-106,011498,25623,7348520062,55















 



2

З

9431,6810,22432,1221,6121,61

















ВС


27,5411020-410,22-62,6

















ДО

С

1,82,4938,88-466212,275471547,1547,1


















З

1,82,414,3212,27607,9930,430,4















                  ПТ                          2714,3+

223,5463,10,90,4611886,8















 



ПЛ 1


 

 71



 0,6

 0,45

 1188,54











2



59



0,6

0,23

504,8











3



0,6

0,12

290,16











4



52,5



0,6

0,07

136,71









102            20            НС 1       С           64

,68-4666

,22

,75

,58

28,58-16,74279,26144,721802769,09















 



ВС



7,68

16

4

1

0,22

6,76











2

В

347,68-466610,22111,515,65,6















                  ДО          С В         1,82,4

,82,44,32

,3212,27647,22

,2264,72

,3664,72

32,36















 



ПТ


63180,90,46491,83

















ПЛ 1


 

 17



 0,6

 0,45

 302,94











2



3,5



0,6

0,23

31,88









103            20            НС 1       В           4,54

,36-4666

,22

,91

,8

--14,0585,57144,722702417,59















 



ДО

В

1,82,44,3212,271294,4464,72-

















ПТ


4,56270,90,46737,75

















ПЛ 1



 9



 0,6

 0,45

 160,38











2



10,5



0,6

0,23

95,63











3



5,25



0,6

0,12

24,95











ВС



9,36

16

4

1

0,22

8,24









104            18            НС 1       В           3,74

,48-4664

,22

,56

,38

--10,9449,7285,442221499,34















 



ДО

В

1,82,44,3212,27627,6131,4-

















ПЛ 1


 

 7,4



 0,6

 0,45

 127,87

 

 









2



7,4



0,6

0,23

65,36











3



5,55



0,6

0,12

25,57











ПТ


3,7622,20,90,46588,21















105

20

ВС 1 2

 

 

 19,68 8,88

 25 16

 -5 4

 1 1

 0,22 0,22

 -21,65 7,81

 

 

-

10,55

49,36

72,36

198

1451,95

                  НС 1       В           3,34

,88-4666

,22

,94

6,45















 



ДО

В

1,82,44,3212,27647,2232,36

















ПЛ 1



 6,6



 0,6

 0,45

 117,61











2



8,85



0,6

0,23

80,61











3



2,7



0,6

0,12

12,83











ПТ


3,367,690,90,46541,02















106

25

ВС 1 2


 

 19,68 14

 20 16

 5 9

 1 1

 0,22 0,22

 21,65 27,72

 


-

15,76

37,62

-

200

1413,38

                  НС 1 2    В Ю      43,5

,34

,2-4659

,22

,22

,68

,62

,93

10,93















 



ПТ


3,56,322,050,90,46648,14

















ПЛ 1


 

 18



 0,6

 0,45

 286,74











2



3,5



0,6

0,23

28,50









107            18            НС 1       Ю          54

,36-4664

,22

,95

-11,5211,52170,881851485,7















 



ПТ


3,7518,50,90,46490,18

















ДО

Ю

1,82,428,6412,27607,99

















ПЛ 1



 10



 0,6

 0,45

 172,8











2



6,5



0,6

0,23

57,41









108            16            НС 1 2    Ю З      22,24

,54

,96

,68-4662

,22

,22

,21

,4

,97

22,97-96,732303,47498,96167,515856,97















                  ДО 1 2    Ю З      1,82,47

,82,41

,24

,32

,27

,27

,99

,4

30,4















 



ПТ



235,5



0,9

0,46

6044,85











ПЛ 1



 62



 0,6

 0,45

 1037,88











2



58,5



0,6

0,23

500,53











3



52



0,6

0,12

232,13











4



63



0,6

0,07

164,05









109

16

ВС 1

 

 

 7,68

 20

 -4

 1

 0,22

 -6,76

 

 -

352,5

20,1

454,36

16,61

200

2988,71



2



9,36

20

-4

1

0,22

-8,24











3



8,88

20

-4

1

0,22

-7,81











4



14

25

-9

1

0,22

-27,72









                  НС 1 2    С Ю      34

4

,68

,68-4662

,22

,22

,76

,76

,48

10,48















 



ДО

С

1,82,44,3212,27607,9930,430,4

















ВТ

Ю

22,14,210,625162,75

















ПТ


318540,90,461386,07

















ПЛ 1



 12



 0,6

 0,45

 200,88











2



12



0,6

0,23

102,67











3



14,75



0,6

0,12

65,84











4



12,5



0,6

0,07

32,55











. Описание системы отопления

По способу циркуляции теплоносителя проектируемая система отопления - насосная. По схеме включения отопительного прибора в стояк - двухтрубная. По направлению объединения отопительного прибора в стояк - горизонтальная. По месту расположения подающей и обратной магистрали - с нижней разводкой.

Водяная система отопления имеет преимущества. Она обеспечивает равномерный прогрев помещения, поверхность отопительного прибора имеет невысокую температуру. Система водяного отопления проста в центральном и местном регулировании. Бесшумно действует, кроме того, она сравнительно долговечна.

В проектируемом здании система отопления с нижней разводкой, поэтому стояки (лежаки) размещаем вдоль наружных стен открыто над полом помещений.

Отопительный прибор, подводки и регулирующая арматура образуют радиаторный узел. В качестве регулирующей арматуры непосредственно перед прибором используют КРД (кран двойной регулировки).

вентиляция калорифер отопление здание

Рис. 3 Аксонометрическая схема системы отопления

5. Расчет отопительных приборов

.1.1 Определение количества воды, протекающее по каждому из расчетных участков, кг/ч

,

Где - тепловая нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов, Вт;

с = 4,19 - теплоёмкость воды, кДж/кг·К;

= 70 - температура воды в обратке, °С;

, - коэффициенты, соответственно равные 1,02 и 1,03;

- температура воды на входе в отопительный прибор, °С:


Где - температура воды на входе в предыдущий отопительный прибор на аксонометрической схеме (рис. 3) , °С;

- потери температуры воды на участке, °С:

,

- теплоотдача трубопроводов выбирается из [1], Вт/м.

5.1.2 Полезная теплоотдача труб стояка определяется по формуле, Вт:

,

Где = 0,4 - горизонтальная и вертикальная длина трубы при подводке к отопительному прибору, м.

Расчетные значения заносятся в табл. 5.1.

Таблица 5.1

№ участка

, м, Вт, °С, кг/ч, Вт/м (верт/горриз), м, °С, °С








ГЦК

1

32

49945,28

130

751,39

218/258

1

16

0,31

2

32

30596,36

129,69

462,69

217/256

3,5

16

1,75

3

32

28590,11

127,94

445,41

212/251

2,5

16

1,27

4

32

26583,86

126,67

423,44

210/246

3,5

16

1,83

5

32

24577,61

124,84

404,55

212/250

2,5

16

1,39

6

32

22571,36

123,45

381,19

166/200

3,5

16

1,66

7

25

20565,11

121,79

358,44

163/198

2,5

16

1,25

8

25

18558,86

120,54

331,47

160/195

3,5

16

1,86

9

25

16552,61

118,68

306,93

158/191

2,5

16

1,40

10

25

14546,36

117,28

277,72

150/182

3

16

1,77

11

20

12540,11

115,51

248,29

113/139

4

16

2,02

12

20

9551,41

113,49

198,25

109/136

4,5

20

2,79

13

20

8166,91

110,70

181,13

105/130

3

20

1,94

14

15

6782,41

108,76

157,95

81/104

2,5

20

1,49

15

15

4364,82

107,27

105,71

80/101

3,5

20

3,02

16

15

2865,48

104,25

75,52

78/101

2,5

18

3,02

17

15

1413,38

101,23

40,85

72/93

4

20

8,22

ВЦК

1

25

19348,92

129,69

292,60

178/216

12,9

16

8,60

2

25

17342,67

121,09

306,41

160/194

3,5

16

2,00

3

25

15360,55

119,09

282,45

154/188

2,5

16

1,50

4

20

13378,43

117,59

253,76

123/154

3,5

16

1,92

5

20

11396,31

115,67

225,25

120/149

2,5

16

1,49

6

20

9414,19

114,18

192,35

116/144

3,5

16

2,37

7

15

7432,07

111,81

160,46

90/116

2,5

16

1,63

8

15

5449,95

110,18

122,44

88/114

3,5

16

2,94

9

15

3467,83

107,24

84,06

84/108

2,5

16

2,90

10

15

1485,70

104,34

39,05

81/103

5,4

16

12,8


.1.3 Определяем теплоотдачу регистра, Вт:


По расчетным значениям  выбираем регистры и заносим значения в табл. 5.2.

Таблица 5.2

№ ком наты

Вт, Вт, Вт, ккал/чМар-ка регистраКол-во труб в регистреДли-на регистра, мНагрева-тельная поверх-ность, м²Тепло-отда-ча, ккал/чВес, кг










1,8

2006,25

406,6

1599,65

1855,59

РГ-2

3

2

2,43

2070

89

2,3,4,5,6

1400

302,4

1097,6

1273,22

РГ-6

4

1

1,98

1725

89

9

2988,7

200,5

2788,2

3234,31

РГ-6

4

3

4,20

3775

163


6. Гидравлический расчет системы водяного отопления

Системы отопления представляют собой разветвлённую сеть теплопроводов, выполняющих важную функцию распределения теплоносителя по отопительным приборам. Целью гидравлического расчёта является определение таких диаметров теплопроводов, при которых обеспечивался бы требуемый расход теплоносителя через каждый отопительный прибор при потере давления в системе, не превышающей располагаемого напора на вводе.

6.1.1 Расчетное циркуляционное давление в системах с искусственной циркуляцией складывается из давления, создаваемого насосом , и естественного давления . В общем виде  в системах водяного отопления определяются по формуле, Па:

= +

По заданию принимаем  = 4000 Па.

.1.2 Ориентировочная потеря давления на трение определяются по формуле, Па/м:


Где - сумма длин трубопроводов на расчётных участках главного циркуляционного кольца (ГЦК), м.

 Па/м.

.1.3 По найденным расходам на участках и величине  по прил. 6 из [1] для каждого расчетного участка устанавливаем фактическую удельную потерю давления на трение , диаметр труб и скорость движения воды

.1.4 Потери давления , Па, на преодоление трения на участке теплопровода с постоянным расходом движущейся среды и неизменным диаметром определяются по формуле


Где l - длина трубопровода на расчетном участке, м.

Данные заносим в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Номер участка

, кг/чДиаметр, м, м, м/с, Па/м, Па






ГЦК

1

751,39

32

1

0,210

22

22

2

462,69

32

3,5

0,128

8,9

31,15

3

445,41

32

2,5

0,124

8,3

20,75

4

423,44

32

3,5

0,118

7,5

26,25

5

404,55

32

2,5

0,113

6,9

17,25

6

381,19

32

3,5

0,107

22,05

7

358,44

25

2,5

0,178

23,1

57,75

8

331,47

25

3,5

0,165

19,6

68,6

9

306,93

25

2,5

0,150

17

19,5

10

277,72

25

3

0,136

14,1

42,3

11

248,29

20

4

0,200

40

160

12

198,25

20

4,5

0,158

26

117

13

181,13

20

3

0,145

22

66

14

157,95

15

2,5

0,238

82,6

206,5

15

105,71

15

3,5

0,153

37

129,5

16

75,52

15

2,5

0,110

20

50

17

40,85

15

4

0,060

4,5

18

ВЦК

1

292,60

25

12,9

0,148

16,5

212,85

2

306,41

25

3,5

0,150

17

59,5

3

282,45

25

2,5

0,138

14,6

17,1

4

253,76

20

3,5

0,202

42

147

5

225,25

20

2,5

0,180

33

82,5

6

192,35

20

3,5

0,154

24,9

87,15

7

160,46

15

2,5

0,238

84

210

8

122,44

15

3,5

0,180

48

168

9

84,06

15

2,5

0,124

24,2

60,5

10

39,05

15

5,4

0,057

4

21,6


6.1.5 Потери давления на преодоление местных сопротивлений , Па определяются по [1], предварительно выбирая  - сумма коэффициентов местных сопротивления в данном участке теплопровода (принимаем в зависимости от диаметра трубопровода по прил. 5 [1]).

Данные заносим в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Номер участка

, м/сДиаметр, м, Па, Па






ГЦК

1

0,210

32

3

86,2

0

0

2

0,128

32

1,5

11,3

3

24,8

3

0,124

32

1,5

10,6

3

22,9

4

0,118

32

1,5

9,5

3

21,1

5

0,113

32

1,5

8,9

3

18,7

6

0,107

32

1,5

7,8

3

16,8

7

0,178

25

1,5

23,5

3

50,2

8

0,165

25

1,5

20

3

40,0

9

0,150

25

1,5

17,6

3

35,2

10

0,136

25

1,5

13,3

3

26,7

11

0,200

20

1,5

29,6

3

58,7

12

0,158

20

1,5+1,1

24,6

3+1,1

49,1

13

0,145

20

1,5

15,4

3

30,8

14

0,238

15

1,5

42,2

3

84,5

15

0,153

15

1,5

17,6

3

35,2

16

0,110

15

1,5

8,6

3

17,7

17

0,060

15

1,5+1,6

5,28

3+1,6

8,8

ВЦК

1

0,148

25

1,5

17,5

3

35,2

2

0,150

25

1,5+0,6

23,5

3+0,6

35,2

3

0,138

25

1,5

14,2

3

27,6

4

0,202

20

1,5

30,4

3

58,7

5

0,180

20

1,5

25,1

3

50,2

6

0,154

20

1,5

17,6

3

35,2

7

0,238

15

1,5

42,1

3

84,5

8

0,180

15

1,5

25,1

3

50,2

9

0,124

15

1,5

11,6

3

22,9

10

0,057

15

1,5

2,7

3

5,3


.1.6 Зная потери давления на преодоление местных сопротивлений и потери давления на преодоление трения на участке, определим полную потерю давления, возникающие при движении воды в теплопровод главного циркуляционного кольца

, Па

 Па.

.1.7 Величина неувязки, при расчете главного циркуляционного кольца, которая не должна превышать 15%, определяется по формуле

Так как величина невязки > 15% необходима установка дроссельной шайбы


Где - перепад давлений.

 мм < 5 мм

Шайба не ставится.

.1.8 Оделяем величину неувязки для второстепенного циркуляционного кольца


.

7. Описание системы вентиляции

По способу перемещения удаляемого из помещения и подаваемого в помещения воздуха различает вентиляцию естественную (неорганизованную и организованную) и механическую (искусственную).

Под неорганизованной естественной вентиляцией понимают воздухообмен в помещениях, происходящий под влиянием разности плотностей наружного и внутреннего воздуха и действия ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.

Механической или искусственной вентиляцией называется способ подачи воздуха в помещение или удаления из него с помощью вентилятора. Такой способ воздухообмена является более совершенным, т.к. воздух, подаваемый в помещение, может быть специально подготовленным в отношении его чистоты, температуры и влажности.

По способу организации воздухообмена в помещениях вентиляция может быть обще-обменной, местной (локализующей), смешанной, аварийной и противодымной.

По назначению системы вентиляции подразделяются на приточные и вытяжные. Системы вентиляции, удаляющие загрязненный воздух из помещения, называются вытяжными. Системы вентиляции, обеспечивающие подачу в помещение наружного воздуха, подогреваемого в холодный период года, называются приточными. Вытяжные системы вентиляции в зависимости от места удаления вредных выделений, а приточные системы вентиляции с зависимости от места подачи наружного воздуха подразделяются на обще-обменные, местные и смешанные.

Обще-обменная вентиляция предусматривается для создания одинаковых условий воздушной среды, главным образом в рабочей зоне.

При местной вытяжной вентиляции загрязненный воздух удаляется прямо из мест его загрязнения. Местная приточная вентиляция применяется в тех случаях, когда свежий воздух требуется лишь в определенных местах помещения (на рабочих местах).

Рис. 4 Аксонометрическая схема системы вентиляции

8. Расчет воздухообмена в здании

.1 Расход воздуха для производственных помещений

 м³/ч,

 м³/ч,

Где N - количество людей в помещении, чел;

n - коэффициент, равный 1-2 1/ч;

- объем помещения, м³.

В 1 помещении:

=2778,6 м³/ч;

В 2 помещении:

=60 м³/ч;

В 3 помещении:

=162 м³/ч,

В 4 помещении:

=60 м³/ч;

В 5 помещении:

=60 м³/ч;

В 6 помещении:

=60 м³/ч;

В 7 помещении:

=111 м³/ч;

В 8 помещении:

=1413 м³/ч;

В 9 помещении:

=324 м³/ч;

Общий расход составит:

 м³/ч.

.2 Выбор вентиляционной решетки

.2.1   Определяем предварительную площадь вентиляционной решетки, м²


Где =3-4 м/с - оптимальная скорость воздуха.

В 1 помещении:

=0,22 м²,

Выбираем по [1] 8 решеток по 0,03 м², с размерами 200200 мм.

В 2,3,4,5,6,9 помещении:

Выбираем по 1 решетке 0,018 м², с размерами 120120 мм.

В 8 помещении:

=0,112 м²,

Выбираем 4 решетки по 0,03 м², с размерами 200200 мм.

9. Аэродинамический расчёт приточной механической системы вентиляции

По рис. 4 выбираем расчётную магистраль

.1 Учитывая что в магистральном воздухопроводе скорость воздуха 8 м/с и зная расход воздуха L на каждом участке, по таблицам «Расчет воздуховодов и вентиляционных каналов» определяем, что при скорости движения воздуха v, м/с в воздуховоде диаметром d, м потеря давления на трение на 1 м воздуховода составляет R, кгс/м² и динамическое давление , кгс/м².

.2 Определим потерю давления на каждом из расчетных участков, Па


Где  - длинна участка, м;

- удельные потери давления, Па/м, определяем из [1].

.3 Определим потери давления на преодоление местных сопротивлений


Где  - сумма коэффициентов местных сопротивления на данном участке воздуховода, принимаем в зависимости от диаметра воздуховода по прил. 9 [1];

 - динамическое давление, кгс/м².

.4 Общая потеря давления на участке составляет, Па:


.5 Сопротивление системы воздуховодов, Па:


Аэродинамический расчет представлен в табл. 9.1..

Таблица 9.1 Расчетная таблица сети воздуховодов общего назначения

Участок

Количество воздуха, м³/ч

Длина участка, м

Скорость V,м/с

Размеры воздуховодов, мм

Потери давления на трение, Па

Скоростное давлениеСумма коэффициентов местных сопротивленийПотери давления на местные сопротивления Z, ПаОбщие потери давления на участке, Суммарные потери давления, Па





1

5028,6

1

12

2802800,5558,810,54,413,2127,67







2

3504,6

27

9

2802800,5624,950,10,55,45







3

726

4,4

8

2802800,5223,910,10,44,31







4

342

4

6

2802800,3622,20,10,222,4







5

120

4

5

2802800,2991,530,10,151,7







6

60

4

3

2802800,1560,550,30,050,6








10. Расчет и подбор калорифера

Для нагревания воздуха применяют преимущественно стальные и биметаллические со спирально-накатным оребрением калориферы. Оребрение увеличивает площадь поверхности нагрева.

Теплопередающая поверхность пластинчатых калориферов выполнена из стальных трубок диаметром 16х1,2 мм и стальных гофрированных пластин толщиной 0,55 мм, насаженных на трубки на расстоянии 4,8 мм одна от другой.

Технико-экономическими показателями калорифера являются коэффициент теплопередачи, аэродинамическое сопротивление проходу воздуха и масса металла, приходящаяся на 1 м3 площади поверхности нагрева.

При определении коэффициента теплопередачи пользуются массовой скоростью движения воздуха = 8-11, кг/(с·м2), в живом сечении калорифера, а не линейной, потому что  остается постоянной на всем пути прохождения воздуха, в то время как линейная скорость , м/с, изменяется, вследствие нагревания и увеличения объема воздуха.

.1.1 Определяем площадь живого сечения калорифера, м²


=0,068 м².

.1.2 Пользуясь техническими данными о калориферах (по [5]) подбираем калорифер: КВБ - 2, площадь поверхности нагрева - 9,9 м², площадь живого сечения для воздуха - 0,115 м², для воды - 0,0046 м².

.1.3 Определяем действительную массовую скорость

=0,746/0,115=6,5 кг/(с·м2).

.1.4 Определим расход теплоты для нагревания воздуха, Вт

,

Где - начальная и конечная температуры воздуха, поступающего в калорифер, °С.

=37,87 кВт.

.1.5 Количество воды проходящей через каждый калорифер, кг/с


=0,36 кг/с.

.1.6 Определяем скорость воды в трубах, м/с


Где - плотность воды при средней температуре, кг/м³,

n - число калориферов, шт.

=0,082 м/с.

.1.7. Рассчитываем необходимую площадь поверхности нагрева, м²


Где k - коэффициент теплопередачи (определяется по [5]), Дж/м²·К·с;

- расчетная разность температур, °С:

==105 °С.

=19,25 м².

.1.8 Определяем число устанавливаемых калориферов

= 2 шт.,

9,9·2 = 19,8 м².

.1.9 Запас площади нагрева составит:


Рис. 5 Схема подключения калориферов

11. Подбор вентилятора

Вентилятор подбирают по заданной производительности  м³/ч, и требуемому полному давлению вентилятора Р, Па, пользуясь рабочими характеристиками. В них для определенной частоты вращения колеса даются зависимости между подачей вентилятора по воздуху, с одной стороны, и создаваемым давлением, потребляемой мощностью и коэффициентом полезного действия с другой.

.1.1 Определяем расчетный расход вентилятора

 м³/ч

.1.2 Определяем расчетное давление, создаваемое вентилятором


Где = 1 - коэффициент;

RК = 31 - потери давления созданные калорифером, Па.

 Па.

По результатам расчета был выбран вентилятор Ц4-70 серии №5.

КПД вентилятора - η = 0,7.

Мощность, потребляемая на валу вентилятора -  кВт.

Рис. 6 Схема приточной вентиляционной камеры

Заключение

В ходе расчета курсовой работы были спроектированы система отопления и вентиляции для производственного здания. Было выбрано основное оборудование:

. Регистры марок:

РГ - 2, площадь поверхности нагрева - 2,43 м², в количестве - 18 шт.;

РГ - 6, площадь поверхности нагрева - 1,98 м², в количестве - 7 шт.;

РГ - 6, площадь поверхности нагрева - 4,2 м², в количестве - 1 шт.;

. Калорифер марки КВБ-2 с площадью поверхности - 9,9 м², площадью теплообмена по воздуху - 0,115 м² и площадью теплообмена по воде - 0,0046 м²;

. Выбран вентилятор Ц4-70 серии №5 , КПД вентилятора - 70%;

. Вентиляционные решетки с площадью прохода воздуха:

,03 м², с размерами 200200 мм, в количестве - 12 шт.;

,018 м², с размерами 120120 мм, в количестве - 6 шт.

Список использованной литературы

1. «Вентиляция и кондиционирование воздуха.» Справочник проектировщика. Под редакцией И.Г. Староверова. - 3-е изд. - М.: Стройиздат, 1978. - 509 с.

. Тихомиров К.В., Сергиенко Э.С. Теплотехника, теплогазо-снабжение и вентиляция: Учебник для вузов. - 4-е издание., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.

. СниП - 2.04.05 - 91* «Отопление, вентиляция, кондиционирование» Госстрой СССР М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 64 с.

. СниП II - 3 - 79* «Строительная теплотехника». / Госстрой СССР М.:

. «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.»: Программа, задания и методические указания/ И. Г. Беляев, Е.В. Тартыкорва - Братск: ГОУ ВПО "БрГУ", 2006.-20 с.

. Лекции по дисциплине: «Системы отопления и вентиляции»/ С. В. Тартыкова. - Братск: ГОУ ВПО "БрГУ", 2007.

Похожие работы на - Проектирование систем отопления и вентиляции производственного здания

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!