Мета методичних вказівок та задачі курсового проекту

Методичні вказівки

до виконання курсового проекту на тему:

"Водяне опалення та витяжна вентиляція багатоповерхового житлового будинку при централізованому теплопостачанні"

з дисципліни

«Теплогазопостачання і вентиляція»

 

 

м. Кривий Ріг

Зміст

 

1.Частина 1 …………………………………………………………………………….....3

1.1. Мета методичних вказівок та задачі курсового проекту…………………….3

1.2. Вихідні дані для виконання курсового проекту……………………………...3

1.3. Об’єм та оформлення курсового проекту…………………………………….4

1.4. Район та кліматичні умови будівництва………………………………………5

1.5. Будівельна та теплотехнічна характеристика будинку…………………….5

1.6. Розрахунок теплової потужності систем опалення житлового будинку……………………………………………………………………………….6

1.7. Питома теплова потужність системи опалення та питоме річне споживання теплової енергії……………………………………………………………………..9

1.8. Приклад розрахунку втрати теплової потужності приміщеннями житлового будинку……………………………………………………………………………...10

2.Частина 2 ……………………………………………………………………………..15

2.1. Вибір і конструювання системи опалення………………………………….15

2.2. Теплотехнічний розрахунок опалювальних приладів…………………….18

2.3. Гідравлічний розрахунок системи опалення ………………………………21

3. Частина 3 ………………………………………………………………………….…..35

3.1. Призначення вентиляції і вихідні данні……………………………………..35

3.2. Вибір систем і схеми вентиляції……………………………………………...35

3.3. Конструювання вентиляції……………………………………………………36

3.4. Методика аеродинамічного обчислення……………………………………38

3.5 Приклад обчислень…………………………………………………………….42

4.Додатки.. ………………………………………………………………………………53

5.Список літератури ……………………………………………………………………63

 

 

Частина 1

Загальні методичні вказівки до курсового проекту.

Розрахунок теплової потужності систем опалення.

Мета методичних вказівок та задачі курсового проекту

 

Мета методичних вказівок надати допомогу студентам у виконанні розрахунків і графічному оформленні курсового проекту на тему „Водяне опалення та витяжна вентиляція багатоквартирного житлового будинку при централізованому теплопостачанні ”. При виконанні курсового проекту студенти закріплюють знання, отримані при вивченні теоретичної частини дисципліни „Теплопостачання і вентиляція ”, набувають навички та уміння використовувати теоретичні знання при виконанні курсового проекту, приймати конструктивні рішення, ув’язувати систему опалення з будівельними конструкціями, вивчати та уміти користуватись Державними Будівельними Нормами на проектування та оформлення проектів, довідниками, навчальною літературою, типовими рішеннями систем опалення та іншими матеріалами.

Кожен студент самостійно під керівництвом викладача-керівника проекту виконує розрахунки, приймає найбільш доцільну схему опалення будинку, обґрунтовані ефективні матеріали і обладнання.

Курсовий проект студенти виконують у строки згідно з графіком навчального процесу.

Викладач-керівник курсового проекту надає студентам методичну допомогу (консультує), підтверджує вірно прийняті і виконані рішення і розрахунки, контролює графік виконання курсового проекту, підписує закінчений проект і дає дозвіл на його захист.

Виконаний проект кожен студент зобов'язаний захистити. Викладач - керівник проекту виставляє оцінку виконаному курсовому проекту після його захисту студентом.

Методичні вказівки розроблені на основі діючих Державних Будівельних Норм України за станом на 1.09.2004р.

Перед початком виконання курсового проекту кожному студенту необхідно детально вивчити ці методичні вказівки, уяснити об’єм курсового проекту, вимоги до його виконання, рекомендовані конструктивні рішення та розрахунки.

Студентам необхідно відповідально віднестись до виконання курсового проекту, тому що повітряно-тепловий режим у приміщеннях є одним з основних факторів, який визначає рівень комфорту житлового будинку. Незадовільний мікроклімат у приміщеннях ускладнює проживання людей.

 

Розрахунок теплової потужності систем опалення

Житлового будинку

Розрахункова теплова потужність системи опалення:

 

Q = (b₁ · b₂ + b₃) Q₁ - Q₂, Вт (1.1)

 

де b₁ - коефіцієнт, що враховує додаткову теплову потужність системи опалення за рахунок округлення тепловіддачі опалювальних приладів при їх розрахунку у більшу сторону [3, додаток 12]; у курсовому проекті допустимо прийняти b₁ = 1,06, якщо передбачено до установки опалювальні прилади чавунні секційні радіатори типу МС-140;

b₂ - коефіцієнт, що враховує додаткову тепловіддачу опалювальних приладів, установлених біля зовнішніх стін при відсутності теплозахисних екранів на стінах [3, додат.12]; у курсовому проекті необхідно передбачити установку теплозахисних екранів на зовнішніх стінах, тому b₂ = 1,0;

b₃ - коефіцієнт враховує збільшення теплової потужності систем опалення внаслідок втрати теплоти термоізольованими теплопроводами проложеними в не опалювальних приміщеннях [3, додаток12]; у курсовому проекті допустимо прийняти b₃ = 0,03, тобто прийняти, що 3% теплової потужності втрачають термоізольовані трубопроводи у неопалюваних приміщеннях.

Q₁ - втрати теплової потужності будинком, яка дорівнює сумі втрат теплової потужності усіма опалювальними приміщеннями і сходовими клітками Q_пр:

 

Q₁= ∑Q_пр, Вт (1.2)

 

Q_пр = ∑Q_a + Q_в, Вт(1.3)

 

де Q_а – втрати теплової потужності через зовнішні огороджуючи конструкції (стіни, вікна, двері, стелю, підлогу) кожного приміщення:

 

Q_а = ∑ [ (А/R₀) (t_в – t_з ) (1+∑ β)n ], Вт (1.4)

 

де R₀ - нормативний опір теплопередачі, м² · ° С/Вт, відповідного зовнішнього огородження;

А - площа зовнішнього огородження, м², розрахована за спеціальними правилами виміру(див. нижче);

t_в, t₃ - розрахункові температури внутрішнього і зовнішнього повітря (див. розділи 2.1 і 2.2);

β - коефіцієнт враховує додаткові втрати теплової потужності через зовнішні огородження при швидкості вітру більше 4,5 м/с повтореністю 15% і більше у січні місяці;

n - коефіцієнт враховує втрати теплової потужності через зовнішні огородження у залежності від положення зовнішніх поверхонь відносно зовнішнього повітря (додаток1) або [2, табл. 3 *].

Розміри зовнішніх огороджень для розрахунку їхньої площі з метою розрахунку втрат теплової потужності міряють з точністю до 0,1 м по планам і розрізам будинку. Довжину зовнішніх стін (СЗ) міряють: у кутових приміщеннях від зовнішніх кутів до осей внутрішніх стін; у не кутових приміщеннях – між осями внутрішніх стін.

Висоту зовнішніх стін (СЗ) міряють:

-на першому поверсі - від нижньої поверхні перекриття над неопалюваним підпіллям до чистої підлоги другого поверху;

-на середніх поверхах – від чистої підлоги одного поверху до чистої підлоги наступного поверху;

-на верхньому поверсі – від чистої підлоги до верху конструкції перекриття технічного поверху (горища).

Розміри внутрішніх стін (СВ) для розрахунку їхньої площі міряють:

-довжину стін – по планам поверхів від внутрішніх поверхонь зовнішніх стін до осей внутрішніх стін або між осями внутрішніх стін;

-висоту стін – по розрізам будинку від поверхні підлоги до поверхні стелі.

Розміри зовнішніх вікон (ВК) і дверей (ДЗ) знаходять по найменшим розмірам будівельних прийомів.

Розміри стелі (СТ) і підлоги (ПЛ) міряють між осями внутрішніх стін і між внутрішньою поверхнею зовнішньої стіни і віссю внутрішньої стіни.

Площу підлоги і стелі коридорів, індивідуальних вбиралень та інших допоміжних приміщень, у яких не передбачена установка опалювальних приладів, необхідно відносити пропорційно до прилеглих житлових приміщень і кухонь.

Окремі ванні приміщення та ванні приміщення суміщені з вбиральнями у площі житлових кімнат або кухонь не включають.

Площу огороджуючи конструкцій розраховують з точністю до 0,1 м².

Правила виміру зовнішніх огороджень, в інших випадках, для розрахунку їхньої площі описані в [6,c.19…21] і [7, c.34…37].

Значення коефіцієнта β необхідно приймати для зовнішніх вертикальних і похилих огороджень орієнтованих на напрямок, звідки у січні місяці дує вітер зі швидкістю більше 4,5 м/с повтореністю 15% і більше (див.розд.2.1), у розмірі 0,05 при швидкості вітру до5 м/с і у розмірі 0,10 при швидкості вітру 5 м/с

і більше.

Q_в – втрати теплової потужності системою опалення на нагрівання зовнішнього повітря, яке надходить у житлові приміщення і кухні для вентиляції:

 

Q_в = (1/3600) с ρ L_в А_п (t_в - t₃), Вт (1.5₁)

 

де с = 1005 Дж/(кг ·°С) – розрахункова теплоємність повітря;

ρ = 1,2 кг/м³ – розрахункова густина повітря;

L_в - норма вентиляційного повітрообміну, яка дорівнює 3м³/год на 1 м² житлового приміщення і кухні [5, додаток 4].

А_п – площа підлоги житлового приміщення або кухні, м².

Після підстановки маємо:

Q_в = А_п (t_в – t₃), Вт (1.5₂)

 

Площу підлоги для розрахунку вентиляційного повітрообміну розраховують по вимірам між внутрішніми поверхнями стін приміщень.

Витрату теплової потужності системою опалення на нагрівання зовнішнього повітря, яке надходить для вентиляції сходових кліток, ліфтових шахт, а також допоміжних приміщень квартири (коридорів, прихожих, кладових і т.д.), не передбачають.

Втрати теплової потужності на нагрівання зовнішнього повітря, яке надходить у сходові клітки через періодично відкриваємі у холодний період року зовнішні двері розраховують за формулою:

 

Q_в = 0,7 В(Н+0,8Р) (t_в – t₃), Вт (1.6)

 

де В – коефіцієнт, який враховує кількість вхідних тамбурів; один тамбур (двоє дверей) - В =1,0; два тамбури (троє дверей) - В =0,6;

Н – висота сходової клітки, м;

Р - розрахункова кількість мешканців, яка проживає у будинку:

 

Р=А₃/а (1.7)

 

де а – розрахункова норма загальної опалюваної площі будинку на одного мешканця, м²; у курсовому проекті прийняти 20 м².

Q₂ – теплова потужність, яка регулярно надходить у житлові будинки від освітлення, електричних приладів і людей:

 

Q₂ = 10A₃, Вт (1.8)

 

де 10 – питома теплова потужність, Вт/м²;

A₃ - загальна опалювальна площа житлового будинку, м²

 

Житлового будинку

Приклад. Розраховувати втрати теплової потужності кутовою житловою кімнатою першого поверху (кімната № 101), не кутовою кухнею п’ятого поверху (кімната № 502) і сходовою кліткою А. Вихідні дані: будинок будуватимуть у м.Луцьк у другій температурній зоні, зовнішні стіни цегляні з утеплювачами, технічне підпілля (підвал) без світлових пройомів у стінах, розміщених вище поверхні землі, висота поверхів 3,0 м, товщина усіх перекриттів 0,30 м. Сходова клітка має один тамбур (двоє дверей). Норма загальної опалюваної площі на одного мешканця будинку 20 м². Технічне підпілля не опалювати. Головний фасад будинку орієнтувати на захід.

Рішення. Розрахункова температура: зовнішнього повітря по параметру Б t_з = -20ºC [3]; внутрішнього повітря у житлових кімнатах кутових t_в = +20°С, житлових не кутових кімнатах і кухнях +18º С, сходових клітках +16º С, ванних +25ºC, індивідуальних вбиральнях +18º С [5].

Опір теплопередачі зовнішніх огороджуючи конструкцій R_o, м² ºC/Вт: зовнішніх стін - 2,1, перекриттів горищі - 2,5, перекриттів над неопалюваним технічним підпіллям (підвалом) - 2,2, вікон і балконних дверей - 0,42 [2]. Опір теплопередачі внутрішніх капітальних стін - 0,79, перегородок ванних приміщень - 0,25, зовнішніх дверей сходової клітки - 0,6 м² ºC/Вт.

Загальна опалювальна площа будинку:

 

А_з = 33,2 х 11,3 х 5 = 1875,8 м²

 

де 33,2 – довжина будинку між внутрішніми стінами, м;

11,3 – ширина будинку між внутрішніми стінами, м;

5- число поверхів, шт.

Перед початком розрахунку втрат теплової потужності житловим будинком необхідно накреслити у масштабі 1:100 план типового поверху (рис.1.1.) і розріз по сходовій клітці (рис.1.2). Кожному житловому приміщенню і кухні необхідно присвоїти тризначний номер. Перша цифра номеру вказує номер поверху, дві послідуючі цифри – номер приміщення на поверсі.

Наприклад: 101,102,103 і т.д. – приміщення першого поверху; 201, 202,203 і т.д. приміщення другого поверху. Приміщення 101, 201, 301,401 і т.д. розташовані одне над другим на відповідному поверсі. Номера сходових кліток позначають буквами А і Б.

Знаходимо значення коефіцієнта β:

 

 

Напрямок вітру	Пн	ПнСх	Сх	ПдСх	Пд	ПдЗ	З	ПнЗ
Повторення вітру, %
Середня швидкість, м/с	3,8	3,7	3,8	4,8	4,9	4,9	6,3	5,9
Коефіцієнт, β					0,05	0,05	0,10	0,10

 

 

Рис.1.1. Фрагмент плану типового поверху.

Розрахункова кількість мешканців у будинку (1.7):

 

Р= А₃/20 = 1875,8/20 ≈ 94

 

де 20 – норма загальної площі, м², на одного мешканця будинку.

Розрахунок втрати теплової потужності на нагрівання зовнішнього повітря, яке надходить через зовнішні двері у кожну сходову клітку(1.6):

 

Q_в = 0,7 1,0 (15,8+0,8 94) [(16-(-20)] = 2293,2, Вт

 

де 1,0 – коефіцієнт враховує, що сходова клітка має один тамбур (двоє дверей);

15,8 – висота сходової клітки, м.

Розрахунок втрати теплової потужності приміщеннями представлено у таблиці. Враховано, що з ванних кімнат теплова потужність через внутрішні стіни (СВ) надходить у кухні і сходові клітки. Перехід теплоти через внутрішні стіни враховують при різниці температур у суміжних приміщеннях > 3 º С.

 

Рис.1.2. Розріз будинку 1-1.

Частина 2

Проектування центрального водяного опалення житлових будинків.

Частина 3

Проектування витяжної вентиляції

 

Конструювання вентиляції

Вибравши систему і схему вентиляції, приступаємо до її конструювання.

Вентиляційні канали, як правило, розміщують у внутрішніх стінах. В блочних і панельних будинках застосовують вентиляційні панелі з вертикальними або з похилими каналами кільцевого, овального або прямокутного перерізу (рис.3.2). Найменший діаметр кільцевих вентиляційних каналів прийнято 100мм. Число вентиляційних каналів приймають таким, що дорівнює числу поверхів будинку. Розміщують їх в один або два ряди. Вентиляційні панелі з каналами в два ряди призначені для вентиляції суміжних приміщень.

Рис. 3.2. Вентиляційні панелі з похилими каналами.

 

Якщо внутрішні стіни цегляні, то їх використовують для розміщення каналів. В цегляних стінках розміри каналів кратна 1/2 цеглини. Найменший розмір каналу1/2 1/2 цеглини (140 140 мм). Найменша товщина стінок каналу ½ цеглини (120 мм). Товщина простінка між каналами одного призначення – ½ цеглини; між вентиляційними і димовими каналами не менше ніж одна цеглина (250 мм). Від зовнішніх стін і дверних отворів канали розміщуються на відстані не менше як ½ цеглини(380 мм).Канали з цегли викладають вертикальними. Вихід вентиляційних каналів у приміщення закривають гратками. В курсовій роботі рекомендується застосовувати гратки, наведені в дод. 3 без пристроїв, що регулюють витрату повітря, тобто не регулюючі гратки.

Після вибрання конструкції каналів креслять фрагмент плану одного санітарно - кухонного вузла верхнього поверху в масштабі 1:50,1:40 або 1:25 і розгортку вентиляційних каналів цього самого вузла в масштабі 1:100 (рис. 3-7). На фрагменті плану розміщують вентиляційні і димові канали. На розгортці – вентиляційні канали і гратки, а також димові канали і отвори для приєднання проточних газових водонагрівачів. Канали виводять над плоскими покриттями будинків не менше ніж на 1 м. Над гирлами каналів установлюють зонти.

 

Рис.3.3. План санітарно - кухонного вузла з вентиляційними і димовими каналами кільцевого перетину в панелевозу будинку (до прикладу 5.1)

 

Приклад обчислень

 

Приклад. Запроектувати гравітаційну систему вентиляції санітарно-кухонного вузла в панельному чотирьохповерховому будинку (див.рис.3,4). Висота поверху 3,0м. Висота технічного поверху 1,4м. В кухні установлено чотириконфорну газову плиту і проточний газовий водонагрівач. Витрати видаляємого повітря: з кухні – 90 м³/г, з ванного приміщення - 25 м³/г, з вбиральні -25 м³/г, приток повітря неорганізований. Для обчислення приймаємо стандартні параметри повітря в приміщеннях: температура +20ºС, густина 1,205кг/м³.

Рішення. Приймаємо шлакобетонні вентиляційні блоки типу №1-к (див.рис.2) на чотири вентиляційні канали d=152мм. Кожний канал самостійно виходить в атмосферу вище покрівлі на 1,0 м.

Попереднім обчисленням встановлено, що один канал діаметром 152 мм не пропустить витрату повітря 90 м³/г. Тому для кожної кухні приймаємо два канали діаметром 152 мм. Витрати повітря в кожному каналі становлять 45 м³/г.

 

Рис. 3.7. Розгортка вентиляційних каналів. Розрахункова схема

вентиляційних каналів (до прикладу 5.4)

 

Перетин каналу вибрано. Завдання зводяться до знаходження типу вентиляційної гратки і перевірки його пропускної здатності за співвідношенням (3.11). Креслимо розрахункову схему (див.рис.3.4). Ділянка 1а. Витрата повітря L=45 м³/г, діаметр каналу d=152 мм, живий перетин каналу F=0,0181 м², швидкість повітря в каналі за формулою (3.6) V=0,689 м/с (розраховані величини записуємо до таб.1). Швидкісний тиск за формулою (3.5) або за номограмою [1,с.259] Р_шв=0,286 Па, питомі витрати тиску за номограмою R=0,066 Па/м, поправочний коефіцієнт на жорсткість каналу [1,с.258], β+1,17, довжина каналу l=3,0 м.

Витрати тиску на тертя:

 

R · l · β = 0,066 · 3 · 1,17 = 0,232 Па

 

Місцеві опори без гратки (див.дод.2) поворот 90º - 1,3, вихід з каналу з зонтом в атмосферу – 1,3:

Σ' ζ = 1,3 + 1.3 = 2,6

 

Витрати тиску в місцевих опорах без гратки:

 

Z' = (Σ' ζ)Р_шв = 2,6·0,286 = 0,743 Па

 

За формулою (3.3) опір системи без гратки:

 

Р_с '= R_·· l · _·β + z' = 0,232 +0,743 = 0,975 Па

 

Діючий гравітаційний тиск за формулою (3.2) з коефіцієнтом запасу 0,9

 

Р_гр =0,9 hq(ρ_з –ρ_в) = 0,9·3,0·9,81(1,270 – 1,205) = 1,722 Па

 

Витрати тиску в вентиляційній гратці:

 

Z_р' = Р_гр - Р_с´ = 1,722 – 0,975 = 0,747 Па

 

За формулою (43.) коефіцієнт місцевого опору гратки:

 

ζ_р^´ = Z_р'/Р_шв. = 0,747 / 0,286 = 2,6

За дод. 3 вибираємо гратку РК-7, коефіцієнт місцевого опору якої найближчий менший знайденого: ζ_р = 2,0 < 2,6

Уточнюємо витрати тиску в градці:

 

Z_р = ζ_р··Р_шв = 2,0·0,286 = 0,572 Па

 

Повні витрати тиску в системі за формулою (3.9)

 

Р_с = Р_с´ + Z_р = 0,975 +0,572 = 1,547 Па

 

Розрахована витрата повітря за формулою (3.10)

 

L = = 45 = 47,4 м³/г

Співвідношення (3.11) виконано: L, 47,3> 45,0 м³/г.

Приклад. Запроектувати гравітаційну систему вентиляції санітарно-кухонного вузла в панельному п’ятиповерховому будинку (див.рис.3.5). Висота поверху 3,0 м. Висота технічного поверху 2,1м. В кухні установлено чотириконфорну газову плиту і проточний газовий водонагрівач. Витрати повітря що видаляється з кухні, 90 м³/г, з ванного приміщення і вбиральні - 25 м³/г. Приток повітря неорганізований. Для обчислення приймаємо стандартні параметри повітря в приміщеннях: температура +20ºС, густина 1,205кг/м³.

Рішення. Приймаємо шлакобетонні вентиляційні блоки типу №2-п (див.рис.3.2) з прямокутним перетином каналів 115х170 мм. Кожний канал самостійно виходить в атмосферу вище будинку на 1,0 м.

Попередніми обчисленнями встановлено, що один канал перетином 115х170 мм не пропустить витрату повітря 90 м³/г. Тому для кожної кухні приймаємо два канали. Витрати повітря в кожному каналі становлять 45 м³/г.

Перетин каналу вибрано. Завдання зводяться до знаходження типу вентиляційної гратки і перевірки його пропускної здатності за співвідношенням (3.11).

Креслимо розрахункову схему (див.рис.3.5).

Ділянка 1а. Витрата повітря L=45 м³/г, перетин 115х170 мм, живий перетин каналу F =0,0195 м², швидкість повітря в каналі за формулою (3.6) V =0,639 м/с (розраховані величини записуємо до таб.2)

Швидкісний тиск за формулою (3.5) або Р_шв =0,246 Па.

Еквівалентний діаметр каналу за формулою (3.7):

 

d_е = 2аb/(а+b)= 2·115·170/115·170 = 137 мм.

 

За розрахованою швидкістю повітря і еквівалентним діаметром за допомогою номограми [1, с.259] знаходимо питомі витрати тиску R = 0,07 па. Поправочний коефіцієнт на жорсткість каналу β = 1,16 [1, с.259]. довжина каналу l = 3,7 м. Далі обчислюємо за схемою приладу 5.1.

 

Приклад. Запроектувати гравітаційну систему вентиляції санітарно-кухонного вузла у цегляному чотириповерховому будинку (див.рис.3.6). Висота поверху 3,0 м. Висота технічного поверху 2,1м. В кухні установлено чотириконфорочну газову плиту і проточний газовий водонагрівач. Витрати виділяє мого повітря: з кухні- 90м³/г, з суміщеного приміщення ванни і вбиральні - 50 м³/г. Приток повітря неорганізований. Для обчислення приймаємо стандартні параметри повітря в приміщеннях: температура +20ºС, густина 1,205кг/м³(табл.3).

Рішення. Приймаємо перетин вентиляційних каналів: для вентиляції кухні 140 270 мм, спільного санітарного вузла - 140 140 мм. Кожний канал самостійно виводиться вище покрівлі на 1 м. Задача зводиться до підбору вентиляційної гратки і перевірки пропускної здатності каналу за співвідношенням (3.11).

Креслимо розрахункову схему (див. рис. 3.6).

Обчислюємо за схемою прикладу 5.2.

Обчислюємо зведені в табл. 3.

 

 

 

Приклад. Запроектувати гравітаційну систему вентиляції санітарно-кухоного вузла і цегляному шестиповерховому будинку (див. рис.3.7). висота поверху 3,0 м. Висота технічного поверху 2,2 м. В кухні установлено чотириконфорочну газову плиту. Гаряче водопостачання централізоване. Витрати видаленого повітря з кухні становлять 90 м³/г, з ванного приміщення і вбиральні – 25 м³/г.

Рішення. Приймаємо перетин вентиляційних каналів кухні 140 270мм, вентиляційних каналів приміщення ванни і вбиральні – 140х140 мм. Вентиляційні канали з кожного приміщення окремо виводимо на технічний поверх, де вони підключаються до горизонтального збірного колектора (короба), виконаного із гіпсошлакових плит. Зверху на колектор установлюємо витяжну шахту кільцевого перетину із шлакобетону. Гирло шахти закриваємо зонтом. Шахту виведемо вище покрівлі на 1,0 м. Креслимо розрахункову схему. Нумеруємо дільниці.

Далі наведено приблизний розрахунок системи вентиляції. Розрахункова витрата повітря на дільниці 19 (в вентиляційній шахті):

 

L_ш = 90 · 6 + 25 · 6 = 25 · 6 = 840 м³/г

 

Знаходимо розміри колектора за ½ частиною витрати повітря в системі - 420 м³/г. Приймаємо максимальну швидкість повітря в колекторі 0,2 м/с, За такої швидкості повітря витрати тиску в колекторі незначне, тому її можна не враховувати.

Живий перетин колектора за швидкості повітря 0,2 м/с

 

F_кол = 420/3600·2 = 0,58 м²

 

Приймаємо колектор постійного перетину з внутрішніми розмірами 0,8х0,7 (h).

Дільниця 19 (витяжна шахта)

Розрахунок шахти ведемо за витрати повітря з запасом 10%:

 

1,1L₁₉ = 1,1·840 = 924 м³/г

 

Результати обчислень заносимо до табл.4.

Відповідно до рекомендації додатку 1 приймаємо швидкість повітря в шахті 1,0м/с. Знаходимо живий перетин шахти в першому наближенні:

Діаметр шахти

Приймаємо діаметр шахти 0,6 м. Живий перетин шахти

 

м²

Швидкість повітря:

Швидкісний тиск за формулою (3.5)

Питомі витрати тиску на тертя за номограмою[1, рис.14.9] R= 0.018 Па/м.

Поправочний коефіцієнт на шорсткість шахти [ 1, табл.. 14.3] β=1,21.

Витрати тиску на тертя Rlβ = 0,018 · 2,85 · 1,21 = 0,062 Па.

Коефіцієнти на місцевих опорів (дод. 2): трійник симетричної форми ζ _тр = 2,0; вихід в атмосферу з труби з зонтом ζ _з = 1,3. Витрати тиску в місцевих опорах.

 

Z₁₉ = (ζ _тр + ζ _з)·Р_шв = (2,0 + 1,3)·0,496 = 1,638 Па

 

Загальні витрати тиску в шахті

 

Р₁₉ = Rlβ + Z₁₉ = 0,062+1,638 = 1,7 Па

 

Дільниця 1.переріз каналу 140 270 мм, живий переріз каналу F₁=0,0378 м², V₁=0,661 м², швидкісний тиск за формулою (3.5) Р_шв=0,246 Па, еквівалентний діаметр за формулою (3.7) d_l = 184 мм, питомі витрати тиску на тертя R= 0,049 Па/м, β = 1.35, l = 0,65 м.

Витрати тиску на тертя

Rlβ = 0,049·0,65·1,35 = 0,043 Па

 

Коефіцієнти місцевого опору (без гратки): поворот 90º - ζ_n = 1,2, раптове розширення в разі входу в колектор – ζ_вх = 0,4:

 

Σ'ζ = ζ_n +ζ_вх+ 1,2 + 0,4 = 1,6

 

Витрати тиску в місцевих опорах (без гратки)

 

Z' = Σ'ζ·Р_шв = 1,6 ·0,264 = 0.422 Па

 

Витрати тиску на дільниці 1 (без гратки):

 

Р₁^{' =} Rlβ +Z' = 0,043 + 0,422 = 0,465 Па

 

Діючий гравітаційний тиск за формулою (3.2)

 

Р_гр1,19 = 0,9 · 3,8 5 ·9,81(1,27 – 1,205) = 2,209 Па

 

де 3,85 м – різниця відміток гирла шахти і осі гратки.

Витрати тиску в гратці:

 

Z_р ' = Р_{гр 1,19} - Р'_1,19 = 2,209 – 2,165 = 0,044 Па

 

Коефіцієнт місцевого опору гратки:

 

ζ_р' =Z_р' / Р_шв = 0,044/0,264 =0,17

Приймаємо гратку (додю3) РВ-1, ζ_р = 0,12.

Витрати тиску в прийнятій гратці:

 

Z_р = ζ_р ·Р_{шв 1} = 0,12 · 0,264 = 0,032 Па

 

Опір дільниці 1:

 

Р₁ = Р₁' + Z_р = 0,465 + 0,032 = 0,497 Па

 

Діючий гравітаційний тиск на дільниці 1:

 

Р_гр.1 = Р_гр.1-19 – Р_1,9 = 2,209 – 1,700 = 0,509 Па

 

Обчислене витрата повітря на дільниці 1:

 

L₁ = = 90 = 90,7 м³/г

 

Співвідношення (13.1) виконано: 90,7 90 м³/г. Аналогічно розраховується дільниці 2, …., 18.

Знаходимо уточнену витрату повітря у вентиляційній шахті (дільниця 19):

 

= = 90,7 + 91,9 + 92,2 + 90,4 + 101,4 + 91.8 + (27,3 + 29,8 + 31.8 + +29,4 + 33.3 + 36,5)·2 = 934,6 м³/г

L₁₉’ > L₁₉; 934,6 >840 м³/г, що дозволяється.

 

 

ДОДАТКИ

 

Додаток 1.1.

 

Значення коефіцієнта n, який враховує положення зовнішніх

поверхонь огороджуючи конструкцій по відношенню

до зовнішнього повітря.

 

№ пп	Огороджуючі конструкції	Коефіцієнт, n
	Зовнішні стіни і покриття (у тому числі вентилюємі зовнішнім повітрям), перекриття горищ (з покрівлею із штучних матеріалів) і над проїздами...	1,00
	Перекриття над холодними підвалами, які сполучаються з зовнішнім повітрям; перекриття горищ (з покрівлею з рулонних матеріалів)...	0,90
	Перекриття над неопалюємими підвалами зі світловими пройомами в стінах	0,75
	Перекриття над неопалюємими підвалами без світлових пройомів у стінах, розміщених вище рівня землі.	0,60
	Перекриття над неопалюємими технічними підпіллями, розміщеними нижче рівня землі	0,40

Увага! Втрати або надходження теплової потужності через внутрішні стіни враховують при різниці температур у суміжних приміщеннях більше 3 ºС.

 

Додаток 1.2.

 

Додаток 2.1.

Номенклатура, основні технічні та теплові характеристики

чавунних секційних опалювальних приладів типу МС [9]

 

Тип радіатора	Глибина мм	Площа поверхні секції *, м^2	Номінальний тепловий потік секції * Qмом ,Вт	Коефіцієнт теплопередачі Kн.у, Вт/(м^2∙°С)	Маса секції, кг,не більше
МС-140-108		0,242		10,92	7,5
МС-90-108		0,19		11,28	6,15

 

* Значення визначені при нормованих умовах:

Довжина секції - 108 мм, повна - 588 мм, монтажна висота - 500 мм, к. м. с ξ = 1,6.

 

Додаток 2.2.

Питома теплопередача неізольованих труб [5, с.184]

 

Різниця температур   ti- tв, °С	Питома теплопередача, Вт/м, при dу, мм, сталевих водогазопровідних труб
Горизонтальних	Вертикальних

 

Додаток 2.3.

Показник ступеня n, m і коефіцієнт β1 для радіаторів типу МС-140-108 і МС-90-108 [5, с.185]

 

Витрата теплоносія, кг/с	m	β1
Схема отримання зверху вниз
0,005 … 0,015	0,02	0,96
0,015 … 0,15	0,015	1,0
0,15 … 0,25	0,01	1,004
Схема отримання знизу вгору
0,005 … 0,018	0,12	0,907
0,18 … 0,25	0,04	1,03

 

Примітка. Для схеми підключення зверху вниз n = 1,3, для схеми знизу вгору n = 1,25.

 

Додаток 2. 4.

Усереднені значення коефіцієнтів затікання α уніфікованих вузлів однотрубних систем опалення з одностороннім приєднанням опалювальних приладів [5, с.34]

 

Тип вузла	Ескіз вузла	Діаметр труб, мм	Значення α при схемі подачі води в прилад
Сто-янка   dст	Зами-каюча ділян-ка dзу	Відга-лужень   dотв	З верху до низу	З низу в гору
Чавунний радіатор зі зміщеним замика-ючим ділянкою і кранами регулю-вальними прохідни-ми (КРП)					0,43	0,38
			0,55	0,50
		25/20	0,45	0,42
			0,52	0,5

 

Примітка. Для проточних і проточно-регульованих вузлів з триходовими кранами при встановленні будь-яких опалювальних приладів коефіцієнт затікання α = 1.

 

Додаток 2.5.

Щільність води ρ [кг/м3] при температурах від 70 до110 ° С в системах

водяного опалення

 

t	ρ	t	ρ	t	ρ	t	ρ
	977,81		973,07		968,00		962,61
	977,23		972,45		967,34		961,92
	976,66		971,83		966,68		961,22
	976,07		971,21		966,01		960,51
	975,48		970,57		965,34		959,81
	974,89		969,94		964,67		959,09
	974,29		969,30		963,99		958,38
	973,68		968,65		963,30		951,0

 

Додаток 2.6.

Гідравлічні характеристики труб систем водяного опалення зі штучною циркуляцією води при температурі t = 80 ° С

і щільністю ρ = 972 кг/м3 [5, с.172]

Умов-ний діаметр   dy, мм	Питомий швидкісн-ий тиск   A∙10^-4 Па/(кг/с)^2	,   (кг/с)/(м/с)	Усереднене значення приведеного коефіцієнта тертя λ/ d,м^-1	Характеристика опору   1 м трубы S, 10^-4, Па/(кг/с)^2
При насосній циркуляції	При природній циркуляції
Труби сталеві водогазопровідні звичайні
	1,373	0,192	2,7	2,8	3,674
	0,413	0,348	1,8	1,9	0,755
	0,159	0,555	1,4	1,5	0,230
	0,0508	0,970	1,0	1,1	0,050
	0,0297	1,29	0,8	0,9	0,024
	0,0168	2,16	0,55	0,65	0,0059
Труби сталеві електрозварні
	0,015	2,0	0,57	0,62	0,0088
	0,0035	3,72	0,40	0,45	0,0014
	0,0019	5,28	0,30	0,35	0,00056
	0,00083	7,78	0,23	0,25	0,00019

 

Додаток 2.7.

Наведені коефіцієнти місцевих опорів (к. м. с) ξ_пр і характеристики опору S уніфікованих вузлів приєднання стояка і приладових вузлів з чавунними і сталевими панельними радіаторами стовбчастого типу [5, с. 172]