Расчет поверхности нагрева и подбор нагревательных приборов

 

Классификация нагревательных приборов.

1) Радиатор – это конвективно-радиационный прибор, гладкий или состоящий из секций, секции изготавливаются из серого чугуна, стали или алюминия, с толщиной стенок от 2 до 4мм. Соединяются секции между собой на резьбовых ниппелях (небольшой участок трубы с нанесенными на обоих концах правой и левой резьбами). При соединении на ниппелях используется уплотнительный материал. Секции радиаторов могут быть различной строительной глубины и высоты. Средняя монтажная высота - 500мм, глубина радиатора, для чугунных, в России, принята марка М-90, М-140. Плоские стальные радиаторы свариваются из стальных листов до 1,5мм, при этом образуется малая глубина в профилях стального радиатора, что является причиной более низкой теплоотдачи, чем у чугунных радиаторов. Расположение каналов и вертикальное и горизонтальное.

2) Конвекторы – выполняются с кожухом и без кожуха. С кожухом передают в помещение, путем конвекции, до 90 % общего теплового потока. Без кожуха теплоотдача уменьшается. Конвекторы преимущественно используются в двух трубной системе отопления.

3) Ребристая труба - это конвективный прибор представляющий собой фланцевую чугунную трубу с расположенными на ней ребрами. За счет поверхности ребер увеличивается общая теплоотдача трубы. В связи с не эстетичным видом, в жилых помещениях они не используются, теплоносителем может быть как высокотемпературная вода, так и пар. Оребрение в трубах может выполняться из стали, алюминия, такие трубы называются биметаллические. толщина стенок от 0,5 до 2мм.

4) Калорифер – это прибор с площадью нагрева от 10 до 140м². Обогрев происходит несколькими рядами оребренных труб. Чаще всего используется в системе искусственной вентиляции.

В данном проекте применяем чугунные секционные радиаторы отечественного производства МС-140 с установкой без ниш; паспортная поверхность нагрева одной секции радиатора f=0,0254м².

Определение нагревательной поверхности приборов.

После выбора типа нагревательного прибора следует определить для каждого помещения здания площадь поверхности нагрева прибора по формуле:

 

Fp = (Qnp /qпр) •.β1 • β2, м²

 

Fp- расчетная площадь отопительного прибора, м2

Qnp - теплоотдача отопительного прибора в отапливаемого. помещение, Вт

qпр - расчетная плотность теплового потока отопит, прибора, Вт/м2

β1 - коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверхрасчетной величины (принимается по табл.

β2 - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений (принимается по??)

Теплоотдача отопительного прибора определяется по формуле

 

Qnp =Qо — (0,9 • Qтр), Вт

 

Где Qо - теплопотребность помещения, Вт (принимается по табл.2 для рассчитываемого помещения)

Qтр - суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединен прибор

Qтp =qв • lв + qг • lг, Вт

 

где qв, qг - теплоотдача одного погонного метра вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт / м

lв, lг - длины вертикальных и горизонтальных трубопроводов в пределах помещения, м

При выполнении курсовой работы qв =75 Вт/м, qг =95 Вт/м, длины труб определяются по чертежу после расстановки приборов.

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора определяется по формуле:

 

qтp =qном •(Δtср/70)  • (Gпр/0,1)  • Gпр, Вт/м²

 

где qном - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт / м2

 

Δtср = 0,5• (tг + tо) – tв,ºС

 

температурный напор, равный разности полусуммы темпера тур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температура воздуха в помещении.

n, р - экспериментальные значения показателей степени

Спр - коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя (принимаются по табл. 8.1 / 5/)

Gпp - действительный расход воды в отопительном приборе, кг / с

 

Qnp =Qо/(с • (tг – tо)), кг/с

 

где с=4,190 КДж/ кг ºС - теплоемкость воды

tг, tо - температура воды на входе и выходе отопительного прибора

Расчетное число секций чугунных радиаторов определяется по формуле

 

Np =(Fр • β4)/(F1 • β3), шт

 

где F1 - площадь поверхности одной секции, м² (принимается в зависимости от типа радиатора по табл. 8.1 /5/)

β3 - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе и

принимаемый для радиаторов типа МС - 140 равным: при числе секций

от З до 15 - I, от 16до 20 - 0,98

от 21 до 25 - 0,96, а для остальных чугунных радиаторов вычисляется по формуле: β3=0,92 + 0,16/Fр

β3 - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении определяется по рис. 8.13 / 5 /). При открытой установке β4=1.

Поскольку расчетное число секций Np редко получается целым, то к установке принимают ближайшее большее число секций радиатора.

Необходимая площадь поверхности отопительных приборов помещений зданий заносятся в таблицу 3.

 

Таблица 3 Расчет отопительных приборов

№ пом

Тепл мощ. Qо,Вт

tв, ºC

tвх ºC

tвых ºC

tср, ºC

Gпр Кг/с

qпр Вт/м²

Доп. коэфф

Qтр Вт

Qпр Вт

F M2

Доп. коэфф

Np

Nшт

Β3

β4

β 1

β2