Проектирование системы отопления многоквартирного дома в городе Бабаево
Определение сопротивлений теплопередачи наружных ограждающих конструкций. Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций здания. Гидравлический расчет системы отопления. Расчет нагреватальных приборов. Автоматизация индивидуального теплового пункта.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 20.03.2017 |
Размер файла | 504,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Исходные данные
2. Определение сопротивлений теплопередачи наружных ограждающих конструкций
2.1 Расчет наружных ограждающих конструкций
2.2 Расчет чердачного покрытия
2.2.1 Расчет покрытия «теплого чердака»
2.3 Расчет перекрытия между жилым помещением и техническим
подвалом
3. Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций здания
3.1 Общие положения
3.2 Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха
3.3 Тепловые потери помещений
4. Расчет системы отопления
4.1 Выбор типа системы отопления и расчетных параметров теплоносителя
4.2 Конструирование системы отопления
5. Гидравлический расчет системы отопления
5.1 Общие положения
5.2 Расчетные параметры теплоносителя
5.3 Расчет тепловой нагрузки системы отопления
5.4 Гидравлический расчет системы отопления
6. Расчет нагреватальных приборов
6.1 Общие положения
7. Автоматизация индивидуального теплового пункта
7.1 Общие данные
7.2 Узел учёта тепловой энергии
7.3 Контрольно-измерительные приборы
7.3.1 Местные приборы
7.3.2 Системы автоматического контроля
7.4 Автоматизированный тепловой узел
7.4.1 Подбор балансировочного клапана
8. Сметный расчет системы отопления
8.1 Сметы и сметное дело в строительстве
8.2 Выбор программного обеспечения в сметном деле
8.3 Порядок разработки локальной сметы
9. Безопасность жизнедеятельности и экологичность проекта
9.1 Общие положения
9.2 Требования безопасности перед началом работы
9.3 Требования безопасности во время работы
9.4 Требования безопасности при аварийных ситуациях
9.5 Требования безопасности по окончании работы
Заключение
Список использованных источников
Приложения
Введение
Для того чтобы в холодный зимний период обеспечить в жилом помещении необходимые условия для проживания, нужна система, которая помогала бы поддерживать нужный температурный режим. Система отопления является наиболее удачным инженерным решением данной проблемы. Отопительная система поможет поддерживать в доме комфортные условия на протяжении всего холодного периода года. Расчет системы отопления жилого здания включает в себя определение теплового режима здания, конструирование и теплогидравлический расчет системы отопления, а также оценку ее сметной стоимости.
Расчет теплового режима включает в себя теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций, определение тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции, на нагрев инфильтрующегося воздуха, поступающего в помещение, а также определение тепловых поступление от различных бытовых источников (для жилого здания основным теплоисточником является искусственное освещение).
Теплогидравлический расчет системы отопления состоит из расчета тепловой нагрузки системы отопления, расчета циркуляционного напора в системе отопления, гидравлического расчета (подбор экономичных диаметров теплопроводов системы отопления), а также расчета нагревательных приборов, то есть определения необходимого количества секций радиатора.
Целью данной работы является проектирование системы отопления многоквартирного дома в городе Бабаево
1. Исходные данные
Исходными данными для данной работы являются расчетные параметры воздуха. Расчетные параметры разделяются на внутренние и наружные. По [1, 3] определяем параметры наружного и внутреннего воздуха для города Бабаева, и сводим их в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Расчетные параметры воздуха
Наименование параметра |
Обозначение |
Значение |
Единица измерения |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Наружные расчетные параметры |
||||
Высота этажа |
Нэт |
2,8 |
м |
|
Температура холодной пятидневки |
text |
-39 |
оС |
|
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период |
tср |
-4,1 |
оС |
|
Продолжительность отопительного периода |
z |
225 |
сут |
|
Внутренние расчетные параметры |
||||
Температура внутреннего воздуха: |
tint |
- |
оС |
|
для комнат |
tint |
20 |
оС |
|
для угловых комнат |
tint |
22 |
оС |
|
для кухонных комнат |
tint |
18 |
оС |
|
для санитарных узлов, коридоров и лестничной клетки |
tint |
16 |
оС |
2. Определение сопротивлений теплопередачи наружных ограждающих конструкций
2.1 Расчет наружных ограждающих конструкций
Необходимо рассчитать сопротивление теплопередачи для наружных стен жилого дома, распложенного в Бабаеве
Конструкция наружной стены приведена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Вариант 2-й конструкции наружной стены:
1 - внутренняя штукатурка;2 - основной конструктивный слой (бетон); 3 - теплоизоляционный слой; 4 - облицовочный кирпич
1. Ограждающая конструкция жилого здания, состоящая из четырех слоев: кирпичной кладки д1=0,38мс1=1800 кг/м3; теплоизоляции ISOVER д2=0,15м с2=35кг/м3; кирпичной кладки д1=0,12мс1=1800 кг/м3; 2. Район строительства -г. Харовск.
3. Влажностный режим помещения - нормальный. [1]
4. Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулахпо [1,3]:
text= -31 оС с обеспеченность 0,92 ,tht= -4,1оС ,zht=231 сут ,tint=23 єС ,
л1=0,81 Вт/(м?єС) ,л2=0,037 Вт/(м?єС) ,л3=0 Вт/(м?єС), л4=0,81 Вт/(м?єС),бint=8,7 Вт/(м2?єС),Дtn=4 єС ,n=1,0 , бext=23 Вт/(м2?єС).
1. Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле (1.1):
(2.1)
2. По формуле (1.2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода:
(2.2)
3. Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения по формуле (1.3) равна:
(2.3)
4. Сравнивая сопротивления теплопередаче ограждения, принимаем для дальнейших расчетов большее значение, т. е. Rreq=3,59 м2•?С/Вт.
5. На основании условия и формулы (2.4) определяем предварительную толщину утеплителя «ISOVER»:
(2.4)
отопление здание теплопередача
5. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению (2.5):
(2.5)
Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как .
6. Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по уравнению (1.5):
. (2.6)
2.2 Расчет чердачного покрытия
2.2.1 Расчет покрытия «теплого чердака»
Необходимо рассчитать сопротивление теплопередачи для покрытия «теплого чердака».
Нормируемое значение сопротивления теплопередач ограждающих конструкций Rreg примем по [таблице 4, 2] в зависимости от градусов суток Dd района строительства. Dd находим по формуле(2.1):
Вычислим по формуле (2.2) численное значение Rreg:
Конструкция покрытия приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Конструкция покрытия:
1 - стяжка из цементно-песчаного раствора М150, г = 1800 кг/м3; 2 - керамзитовый гравий, г = 600 кг/м3; 3 -сборная ж/б плита, г = 2500 кг/м3
Сопротивление теплопередачи определяется по формуле (2.7).
,. (2.7)
где n- коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху [таблица 6, 2], n=0,11;
?t-нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, оС[таблица 5, 2], ?t=3;
бint -коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций [табл. 7, 2], бint=8,7Вт/ м2*оС;
tint-температура внутреннего воздуха, оС;
text-расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, оС.
Принимаем для покрытия численное значение Rreg большей и равной Rо=2,52 м2*оС /Вт.
Сопротивление для однослойной или многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (2.4).
Термическое сопротивление каждого из однородных слоев рассчитывается по следующей формуле (2.8).При бint=8,7Вт/м2*оС, бext=12 Вт/м2*оС,дстяж.=0,04м, дкер.грав.=0,05м, R3=0,183м2*оС/вычисляем действительное значение термического сопротивления теплопередач:
(2.8)
Так как 0,03м2*оС/Вт<0,643 м2*оС/Вт, то вычисляем значения коэффициента теплопередачи по формуле(2.6):
2.3 Расчет перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом
Необходимо рассчитать сопротивление теплопередачи для перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом.
Конструкция перекрытия приведена на рисунке 2.5 и 2.6.
Нормируемое значение сопротивления теплопередач ограждающих конструкций Rreg примем в зависимости от градусов суток Dd района строительства. Dd находим по формуле (2.1).
Рисунок 2.5 - Конструкция перекрытия:
Железобетонная плита шириной 0,8 м с четырьмя пустотами объемным весом с1=2500 кг/м3 и толщиной д1=0,25 м; рубероид (ГОСТ 10923) д2=0,01 м; газобетон с3=200 кг/м3, д3=0,12м; раствор известково-песчаный д4=0,03м; воздушная прослойка д5=0,1м; железобетон (ГОСТ26663) с6=2500 кг/м3 , д6 =0,06м ; рубероид (ГОСТ 10923) д7=0,01м.
Рисунок 2.6 - Неоднородный элемент конструкции покрытия здания
Вычислим по формуле (2.2) численное значение Rreg.
Сопротивление теплопередачи определяется по формуле (2.9).
,, (2.9)
где n- коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху [таблица 6, 2], n=0,75;
?t-нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции,оС[таблица 5, 2], ?t=2;
бint-коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций [таблица 7, 2], бint=8,7Вт/ м2*оС;
tint-температура внутреннего воздуха, оС;
text-расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, оС.
Находим термическое сопротивление теплопередаче железобетонной конструкции многопустотной плиты. Для упрощения круглые отверстия - пустоты плиты диаметром 134мм - заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной.
. (2.10)
Термическое сопротивление теплопередаче плиты вычисляем отдельно для слоев, параллельных А - А и Б - Б и перпендикулярных В - В, Г - Г, Д - Д движению теплового потока.
Термическое сопротивление плиты,, в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем для двух характерных сечений (А - А и Б - Б).
В сечении А - А (два слоя железобетона суммарной толщиной с коэффициентом теплопроводностии воздушная прослойкас термическим сопротивлением Ra.l=0,15 м2·0С/Вт по данным СП 23-101-04 термическое сопротивление составит:
. (2.11)
В сечении Б - Б (слой железобетонас коэффициентом теплопроводности ) термическое сопротивление составит:
. (2.12)
Затем получаем следующее по формуле:
. (2.13)
Площадь слоев в сечении А - А равна.
Площадь слоев в сечении Б - Б равна.
Термическое сопротивление плиты , , в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, вычисляют для трех характерных сечений (В - В, Г - Г, Д - Д).
Для сечения В - В и Д - Д (два слоя железобетона):
с . (2.14)
. (2.15)
Для сечения Г - Г термическое сопротивление составит:
. (2.16)
Площадь воздушных прослоек в сечении Г - Г равна
Площадь слоев из железобетона в сечении Г - Г равна
Термическое сопротивление воздушной прослойки в сечении Г - Г с равнопо данным СП 23-101-04.
Термическое сопротивление слоя железобетона в сечении Г - Г с:
. (2.17)
Затем определяем величину:
Полное термическое сопротивление железобетонной конструкции плиты определится по уравнению:
. (2.18)
Сопротивление для однослойной или многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (2.4).
Термическое сопротивление каждого из однородных слоев рассчитывается по следующей формуле (2.8).
При бint=8,7Вт/м2*оС,бext=12Вт/м2*оС, дстяж.=0,04 м,дкер.грав.=0,05 м, R5=0,183м2*оС/Вт вычисляем действительное значение термического сопротивления теплопередач:
.
.
Вычисляем значения коэффициента теплопередачи по формуле(2.10).
3. Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций здания
3.1 Общие положения
Для проектирования системы отопления жилого дома первоначально необходимо определить мощность системы отопления, необходимой для восполнения тепловых потерь через ограждающие конструкции.
Поэтому на первом этапе необходимо произвести расчет тепловых потерь ограждающих конструкций здания.
Руководствуясь [прил. 9, 2], находим тепловые потери здания, как сумму потерь теплоты через отдельные ограждающие конструкции или их части. Основные и добавочные потери теплоты следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 10 Вт для помещений по формуле:
,, (3.1)
где к - коэффициент теплопроводности наружного ограждения, Вт/(м2*оС);
F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;
tвн - расчетная температура внутреннего воздуха, оС;
text-расчетная температура наружного воздуха, оС;
в - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые в соответствии с [прил. 9, 2];
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [1].
3.2 Расчёт расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений
Через неплотности наружных ограждений в помещение поступает холодный воздух. Частично воздух нагревается за счет охлаждения помещения и уходит в систему вентиляции.
Детальный расчет тепловых потерь на нагрев инфильтрующегося воздуха ведется в соответствии с [прил. 5, 2]. Расход теплотына нагревание инфильтрующегося воздуха следует определять по формуле:
,, (3.2)
где L - расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий -- удельный нормативный расход 3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений;
свн - плотность воздуха в помещении, рассчитывается по формуле:
,, (3.3)
с -удельная теплоемкость воздуха равна 1,49 кДж/(кгоС).
3.3 Тепловые потери помещений
При расчете потерь теплоты через ограждающие конструкции площадь отдельных ограждений должна вычисляться с соблюдением правил обмера наружных ограждений. Эти правила учитывают сложность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предусматривают условные увеличения и уменьшения площадей, когда фактические теплопотери могут быть соответственно больше или меньше тепловых потерь, полученных по вышеуказанным формулам. Расчетные тепловые потери отдельного помещения определяются в соответствии с выражением (3.4).
,. (3.4)
Вспомогательные помещения (коридоры, ванные комнаты и тому подобное), как правило, расположены внутри квартиры и не имеют наружных стен - поэтому их тепловые потери вычисляют только для пола первого этажа этих помещений и потолка верхнего этажа и делят эти теплопотери между помещениями, которые сообщаются с данными вспомогательными помещениями.
Наружная стена лестничных клеток обычно принимается то же конструкции, что и в квартирах. Потолок лестничной клетки является конструктивно продолжением чердачного перекрытия. Пол лестничной клетки, как правило, по конструкции является железобетонной плитой, поэтому коэффициент теплопередачи значительно выше, чем для пола квартирных помещений. Добавочными являются теплопотери на открывание дверей.
Предварительно производится расчет сопротивления теплопередачи слоистых ограждающих конструкций, определение температур на внутренней поверхности стен и в углах. В качестве исходных данных задаются общие данные по объекту и данные по каждому ограждению помещений.
Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rо должно быть не менее требуемого значения Rотреб. Rотреб принимается равной большему значению одной из двух величин: сопротивления Rсгтреб, определяемого исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле (3.5) и сопротивления Rэнтреб, принимаемого по условиям энергосбережения по таблице 1 в зависимости от градусо-суток (ГСОП), вычисляемых по формуле (3.6).. (3.5)
, (3.6)
где tвн - расчетная температура внутреннего воздуха, 0С;
tн.о - расчетная температура наружного воздуха, 0С;
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наруж-ной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху; для наружных стен и покрытий n = 1,0; для чердачных перекрытий n = 0,9; для перекрытий над неотапливаемыми подвалами n = 0,6;
авн- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, авн= с*7,5;
с- коэффициент, учитывающий единицы измерения тепловой мощности Q, в кДж/ч - с = 1,163;
tн- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;
tот.п, zот.п - средняя температура 0С, и продолжительность, сут, отопительного периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 80С.
Определяем сопротивление требуемой теплопередачи по формулам (3.7)-(3.9):
-для стен:
(3.7)
- для перекрытий и покрытий над подвалом:
(3.8)
Таблица 3.1- Фрагмент расчета тепловых потерь ограждающих конструкции помещений
Наименование помещения |
Температура внутреннего воздуха tвн °С |
Характеристика ограждения |
Расчетная разность температур (tвн-tн.о)*n ,°С |
n |
|
Сопротивление теплопередачи R0 м2*Со/Вт |
Коэффициенты |
|
Теплопотери,Вт |
||||||||||||
Наименование ограждения |
Ориентация |
Размеры a*b, м |
Площадь F,м2 |
Дtн |
Сучетом ориентации |
при наличии двух или более стен |
на открывание двери |
Коэффициент 1+суммав |
Сучетом добавок Qосн |
На инфильтрацию воздуха Qинф |
Бытовые тепловые выделения Qбыт |
Расчетные по помещению, Qпом |
Полные по стояку, Qст |
||||||||
|
в1 |
в2 |
в3 |
в |
|||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|||
101 |
22 |
нс |
с |
4,9 |
х |
2,8 |
11,4 |
54 |
1 |
4 |
3,35 |
0,1 |
0,05 |
0 |
0,15 |
211,05 |
560,5 |
147,61 |
1096,7 |
3256,3 |
|
пл |
- |
4,9 |
х |
3,0 |
14,8 |
54 |
0,6 |
2 |
4,98 |
0 |
0 |
0 |
0 |
95,95 |
|||||||
то |
с |
1,8 |
х |
1,3 |
2,3 |
54 |
1 |
1 |
0,64 |
0,1 |
0,05 |
0 |
0,15 |
227,05 |
|||||||
нс |
з |
3,0 |
х |
2,8 |
8,4 |
54 |
1 |
4 |
3,35 |
0,05 |
0,05 |
0 |
0,1 |
149,76 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
683,81 |
||||||||
201 |
22 |
нс |
с |
4,9 |
х |
2,8 |
11,4 |
54 |
1 |
4 |
3,35 |
0,1 |
0,05 |
0 |
0,15 |
211,05 |
560,5 |
147,61 |
1000,0 |
||
нс |
з |
3 |
х |
2,8 |
8,4 |
54 |
1 |
4 |
3,35 |
0,05 |
0,05 |
0 |
0,1 |
149,01 |
|||||||
то |
с |
1,8 |
х |
1,3 |
2,3 |
54 |
1 |
1 |
0,64 |
0,1 |
0,05 |
0 |
0,15 |
227,05 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
587,11 |
||||||||
301 |
22 |
нс |
с |
4,9 |
х |
2,8 |
11,4 |
54 |
1 |
4 |
3,35 |
0,1 |
0,05 |
0 |
0,15 |
211,05 |
560,5 |
147,61 |
1159,4 |
||
нс |
з |
3 |
х |
2,8 |
8,4 |
54 |
1 |
4 |
3,35 |
0,05 |
0,05 |
0 |
0,1 |
149,01 |
|||||||
от |
с |
1,8 |
х |
1,3 |
2,3 |
54 |
1 |
1 |
0,64 |
0,1 |
0,05 |
0 |
0,15 |
223,17 |
|||||||
пт |
- |
4,9 |
х |
3,00 |
14,8 |
54 |
0,9 |
3 |
4,41 |
0 |
0 |
0 |
0 |
163,28 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
746,51 |
- для чердачных перекрытий:
(3.9)
Результатом расчета является: основные потери тепла и потери на инфильтрацию через ограждающие конструкции; потери тепла по помещениям; теплопоступления от бытовых приборов для жилых помещений; потери тепла зданием; нагрузки на приборы системы отопления; сопротивления теплопередачи слоистых ограждающих конструкций.
Ниже в таблице 3.1 приведён фрагментрасчёта тепловых потерь. Полностью расчет представлен в приложении 1. Расчет выполнен при помощи программы MicrosoftExcel -2010
4. Расчёт системы отопления
4.1 Выбор типа системы отопления и расчетных параметров теплоносителя
В соответствии с техническим заданием в блок секциях жилого дома проектируется однотрубная вертикальная система отопления с верхней разводкой.
Выбор данной системы обоснован несколькими следующими факторами.
Однотрубная система отопления, по сравнению с двухтрубной менее материалоёмка и монтаж однотрубной системы отопления менее трудоёмкий чем монтаж двухтрубной. При проектировании многоквартирных домов подходит любой тип отопления, однако считается, что при использовании однотрубной системы в самый дальний от теплового узла радиатор, будет поступать уже порядком остывший теплоноситель, и в зимний период в доме появиться хоть одна «самая холодная комната». Но в наше время это легко оспаримо, так как тенденция развития различного регулирующего оборудования для систем отопления очень высока и конкурентно способна. При помощи различных регуляторов перепада давления, автоматических и ручных балансировочных клапанах, термостатических клапанов и регулирующей запорной арматуры можно с лёгкостью преодолеть все температурные провалы.[10]
Однотрубные системы напрямую экономят тепло. В случае, когда помещение перегрето, термостат прекращает или уменьшает доступ теплоносителя в прибор. Так теплоноситель попадет в прибор соседнего помещения, и, если это помещение также перегреется, то прикроется и его термостат. Таким образом, из циркуляции исключается излишний теплоноситель. Расход теплоносителя в системе - величина переменная. В режиме «минимум» в однотрубную систему поступает теплоноситель, циркулирующий только по нерегулируемым стоякам (на лестничных клетках, в лифтовых холлах, межквартирных коридорах).
В советское время при масштабных застройках районов и городов использовалась система отопления - однотрубная. Основными ее достоинствами были дешевизна, простота монтажа и сравнительно низкие трудозатраты, что позволяло быстро выполнять план по строительству домов, получая при этом серьезную экономическую выгоду. Однако отсутствие стояка обратной подачи воды или же стояка приема отработанного теплоносителя и стало существенным недостатком однотрубной системы отопления. Однотрубная система отопления нуждается в более высоком давлении в трубах, что, в свою очередь, требует мощного насосного оборудования. В двухтрубных системах, к примеру, теплоноситель зачастую перемещается самотеком.
Таким образом, если сравнивать однотрубные и двухтрубные системы отопления, преимущества первых становятся очевидными, перечислим основные из них:
1. Экономичность и меньшие трудозатраты является основным преимуществом однотрубной системы;
2. В однотрубных реализована возможность регулировать подачу теплоносителя в каждый из радиаторов системы. Это позволяет поддерживать в каждом отдельном помещении необходимую температуру. При этом, теплоотдача каждого радиатора является автономно регулируемой и не связанной с прочими элементами системы;
3. Поскольку в однотрубных системах каждый радиатор является отдельной единицей, которую можно изолировать с помощью запорных клапанов. Правильно выполненный монтаж систем отопления с установкой всех запорных клапанов позволяет производить замену любого из радиаторов без остановки системы.
К недостаткам однотрубной системы отопления можно отнести:
1. Чтобы компенсировать теплопотери теплоносителя в однотрубной системе, необходима качественная регулировка по стоякам и отопительным приборам.
2. Однотрубная характеризуется постепенной потерей рабочего давления в системе. Если монтаж систем отопления двухтрубных выполнен правильно, потери давления будут минимальными. Благодаря этому, появляется возможность использовать в системе менее мощную насосную установку
Таким образом, взвесив все преимущества и недостатки типов отопления систем, мною была выбрана однотрубная вертикальная система отопления.
4.2 Конструирование системы отопления
Конструирование системы начинается с расстановки стояков и нагревательных приборов на планах этажей. В большинстве случаев применяют открытую прокладку отопительных труб и их теплоотдачу учитывают при тепловом расчете отопительных приборов. В качестве отопительных приборов приняты биметаллические радиаторы Konnerbimetall- 500.
Радиаторы обычно устанавливаются под окнами, но не по центру окна, а привязывают к стоякам в соответствии с длиной подводок. Радиаторы устанавливают открыто у наружных стен. В лестничных клетках отопительные приборы размещены под лестницей и на расстоянии 2,2 м от промежуточной площадки. При размещении магистралей предусматривают свободный доступ к ним для осмотра, ремонта из замены, а также уклон (рекомендованный - 0,003, минимальный - 0,002) теплового удлинения труб. Количество стояков в одной ветви тупиковой системы не должно превышать 6-8. Присоединение теплопроводов к отопительным приборам может быть одностороннее и разностороннее. В первую очередь на практике применяют одностороннее присоединение. Движение теплоносителя воды в приборах возможно сверху вниз и снизу вверх. Арматура на стояках предназначена для полного отключения отдельных стояков, если требуется проводить ремонты и другие работы во время отопительного сезона. Арматура на магистралях необходима для отключения отдельных частей системы отопления. В проектируемой системе на стояках для обеспечения отключения стояков устанавливаются шаровые краны. Воздух из систем отопления удаляется через воздухоотводчики, установленные на отопительных приборах и в верхних точках трубопроводов. Дренирование теплоносителя из систем отопления предусматривается через шаровые краны, устанавливаемые в нижних точках трубопроводов по ходу движения теплоносителя на подающем трубопроводе после, на обратном трубопроводе до запорной арматуры. Арматура в тепловом пункте здания предназначена для регулирования и отключения отдельных систем отопления, а также отопительного оборудования. Шаровые краны размещают на главных подающих и обратных магистралях, до и после теплового пункта.
В проектируемой системе отопления используются не оцинкованные стальные сварные водогазопроводные трубы (ГОСТ 3262-75) dу = 15-40 мм (обычные), стальные электросварные (ГОСТ 10704-91)dу = 57-89. Дренажные и воздуховыпускные трубопроводы запроектированы из оцинкованных труб.
5. Гидравлический расчет системы отопления
5.1 Общие положения
Задачей гидравлического расчета трубопроводной отопительной сети является выбор оптимальных сечений труб для пропуска заданного количества (расхода) воды на отдельных участках. При этом не должен быть превышен установленный технико-экономический уровень эксплуатационных энергозатрат на перемещение воды, санитарно-гигиеническое требование по уровню гидрошумности, а также выдержана определенная металлоемкость проектируемой системы отопления. Необходимо также предусмотреть возможность выполнения монтажных работ индустриальными методами (например, за счет применения труб одного диаметра на разных участках сети). Кроме того, хорошо рассчитанная и увязанная в гидравлическом отношении трубопроводная сеть обеспечивает более надежную гидравлическую и тепловую устойчивость при нерасчетных режимах эксплуатации системы отопления в разные периоды отопительного сезона.
Таким образом, гидравлический расчет проектируемой системы отопления является не просто расчетной операцией, а предполагает решение сложной технической задачи.[6]
Существующие методы гидравлического расчета трубопроводов систем отопления очень трудоемки, а точность увязки расходуемых давлений невелика из-за ограниченного сортамента труб. Гидравлический расчет выполняют по пространственной схеме системы отопления, вычерчиваемой в аксонометрической проекции. На схеме выявляются циркуляционные кольца, делятся на участки и наносят тепловые нагрузки.
Система водяного отопления представляет собой разветвленную закольцованную сеть труб и отопительных приборов, заполненных теплоносителем. По трубам нагретая вода (теплоноситель) распределяется по отопительным приборам, охлажденный в приборах теплоноситель собирается воедино в магистрали обратного трубопровода и возвращается в тепловой узел, где с помощью насосного смешения, смешивается в подающем трубопроводе с теплоносителем из тепловой сети и снова поступает в систему отопления. Трубопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение обогреваемого здания необходимого количества тепловой энергии. Так как теплопередача происходит при охлаждении определенного количества теплоносителя, то требуется выполнить гидравлический расчет системы. Задача гидравлического расчета состоит в выборе экономичных диаметров труб с учетом принятых перепадов давления и расходов теплоносителя. При этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок нагревательных приборов.[10
Участком называют трубу постоянного диаметра с одним и тем же расходом теплоносителя. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый циркуляционный контур теплоносителя через тепловой генератор, составляют циркуляционное кольцо системы.
В выпускной квалификационной работе гидравлический расчет произведен при помощи метода сложения гидравлических характеристик .
5.2 Расчетные параметры теплоносителя
В отопительной технике применяют высокотемпературную воду, которая под воздействием избыточного давления не вскипает в трубопроводах. Циркулирую в нагревательных приборах, горячая вода охлаждается, а затем возвращается в теплоисточник для последующего подогрева. Температурный перепад между горячей и охлажденной водой (дtс= tг - tо), характеризует параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.[8]
Выбор вида и параметров теплоносителя надо обосновывать предельно допустимыми температурами поверхности нагревательных приборов.
В дипломном проекте принята дtс =95 - 70=25оС. В водяных системах отопления жилых зданий при отопительном графике 95-70оС средняя температура воды в нагревательных приборах равна 82,5оС.
Указанная средняя температура горячей воды, циркулирующей через нагревательные приборы, является максимальной и поддерживается лишь при расчетной температуре наружного воздуха.
5.3 Расчет тепловой нагрузки системы отопления
Расчетная тепловая нагрузка прибора в помещении определяется по тепловым потерям помещения Qпом, но должна быть несколько выше, так как приборы устанавливаются у наружных стен или под окнами и, нагревая ограждения, увеличивают действительные значения Qпом.[9,8] Поэтому действительное значение нагрузки прибора определяется следующим выражением:
,, (5.1)
где в1 - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты, равный для радиаторов биметаллических секционных 1,02 при размещении у наружной стены (в том числе под оконным проемом) и 1,03 у световых проемов; в2 - коэффициент, учитывающий некоторое увеличение теплового потока радиаторов, равный 1,03 для радиаторов биметаллических.
Расчетная тепловая нагрузка стояка определяется по формуле (5.2):
,, (5.2)
где - сумма расчетных нагрузок нагревательных приборов, присоединенных к данному стояку, Вт.
Расчетные тепловые мощности приборов и расчетные тепловые нагрузки стояков проставляются на аксонометрической схеме ветвей системы отопления. По ним находится расход воды в отдельных стояках, Gст, и в системе, Gсист. Расход теплоносителя определяется по выражению (5.3), исходя из уравнения теплового баланса.
,, (5.3)
где Qст - расчетная тепловая нагрузка стояка, кДж/ч;
с - удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,19,кДж/(кг·оС).
Расчет тепловой нагрузки приведен в таблице приложения 2.
5.4 Гидравлический расчет системы отопления
Для упрощения ручных расчетов были разработаны специальные методы и для каждого из них составлены таблицы гидравлического расчета. При расчете систем отопления обычно используют один из следующих четырех методов:
-метод удельных потерь давления на трение;
- метод динамических давлений;
-метод приведенных длин;
-метод гидравлических характеристик.
В расчетной практике наиболее широко применяют первый и четвертый методы, поэтому кратко рассмотрим их. В данном проекте использован метод гидравлических характеристик.
Этот метод является наиболее удобным для ручного расчета систем отопления, особенно однотрубных, и применяется с любым из способов расчета по перепадам температур.
Гидравлическое сопротивление участка вычисляется по формуле
, (5.4)
где - гидравлическая характеристика участка, Па/(кг/ч)2.
, (5.5)
где - удельное динамическое давление, Па/(кг/ч)2.
, (5.6)
где л - коэффициент трения;
- сумма коэффициентов местных сопротивлений (К.М.С.) на участке;
- относительная длина участка;
W - скорость воды, м/с;
ѓ - площадь поперечного сечения трубопровода, м2; ѓ
с - плотность воды (изменяется с температурой незначительно, поэтому можно принять постоянной для средней температуры воды в системе), кг/м3;
d - внутренний диаметр трубопровода, м .
Для определения величин и (в зависимости от диаметра трубопровода Dу и при скорости воды в трубах wфак= 1 м/с) составлена компактная таблица 5.1 гидравлического расчета трубопроводов по методу гидравлических характеристик.
Таблица 5.1 - Динамические характеристики труб (ГОСТ 3262-75 и 10704-76) систем водяного отопления.
Диаметры труб, мм |
Расход воды кг/ч при скорости 1 м\с |
Удельное динамическое давление, Па/(кг/ч)2 |
Приведенный коэффициент трения, 1/м |
Удельная гидравлическая характеристика, Па/м*(кг/ч)2 |
|||
условный dу |
наружный dн |
внутренний dв |
G/w |
A*104 |
л/d |
Sуд*104 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
10 |
17 |
12,6 |
441 |
25,2 |
3,62 |
91,3 |
|
15 |
21,3 |
15,7 |
685 |
10,5 |
2,69 |
28,2 |
|
20 |
26,8 |
21,2 |
1250 |
3,15 |
1,79 |
5,64 |
|
25 |
33,5 |
27,1 |
2040 |
1,18 |
1,3 |
1,53 |
|
32 |
42,3 |
35,9 |
3580 |
0,383 |
0,9 |
0,344 |
|
40 |
48 |
41 |
4670 |
0,226 |
0,75 |
0,169 |
|
50 |
67 |
49 |
7810 |
0,0806 |
0,54 |
0,0435 |
|
70 |
76 |
70 |
13620 |
0,0268 |
0,38 |
0,01 |
|
80 |
89 |
82 |
19150 |
0,0134 |
0,3 |
0,00407 |
|
100 |
108 |
100 |
26360 |
0,00611 |
0,24 |
0,00145 |
|
125 |
133 |
125 |
43440 |
0,00261 |
0,18 |
0,00047 |
|
150 |
159 |
149 |
62560 |
0,00126 |
0,14 |
0,00018 |
Для каждого участка записываются значения Q,G,?.Подбор диаметров (конструирование системы) осуществляется по величине удельной гидравлической характеристики, вычисляемой для каждого из участков кольца по формуле:
, (5.7)
где - ориентировочная средняя удельная потеря давления на трение в кольце;
G - расход воды по участкам кольца.
Далее из таблицы 5.1 по принятым диаметрам трубопроводов участков кольца Dу принимаются величины и и, при условии известных значений к.м.с. участков, вычисляются гидравлические характеристики S и гидравлические сопротивления .
По окончании гидравлического расчета ОЦК производят увязку других колец ветви с основным ОЦК. Второстепенные циркуляционные кольца состоят из участков основного кольца (уже рассчитанных) и дополнительных участков. Термин «увязка» означает получение равенства потерь давления на параллельно соединенных дополнительных участках какого-либо второстепенного кольца и не общих участках основного кольца. Следовательно, в каждом новом кольце рассчитываются только дополнительные участки (стояки).
Практически другие кольца не рассчитываются, так как они с ОЦК имеют много общих участков, а увязывают остальные стояки с ОЦК. Невязка до 15% должна устраняться при наладочной регулировке стояков системы отопления посредством закрытия кранов или вентилей, установленных на стояках. Если невязка больше 15% и диаметр стояка больше минимального, то следует сконструировать составной стояк. Если при минимальном диаметре стояка величина невязки превышает 15%, то на выходе из стояка устанавливают дроссельную диафрагму. Диафрагмы устанавливаются у крана на подземной части стояка в месте присоединения к подающей магистрали.
Таблица 5.2- Фрагмент гидравлического расчета системы отопления
№ участка |
Q учас |
Gt, кг/ч |
Sуд |
dу, мм |
L, м |
л/d |
(л/d)L |
УКМС |
A*10^4, Па/(кг/ч) |
S,Па |
Дpуч |
Дpсо |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
0-1 |
39641 |
1473,5 |
0,174 |
40 |
5,6 |
0,80 |
4,48 |
1,50 |
0,23 |
1,38 |
298,6 |
9459,0 |
|
1-2 |
21104 |
784,5 |
0,613 |
32 |
4,4 |
1,00 |
4,40 |
6,50 |
0,39 |
4,25 |
261,6 |
||
2-3 |
19487 |
724,4 |
0,719 |
25 |
2,5 |
1,40 |
3,46 |
2,50 |
1,23 |
7,33 |
384,5 |
||
3-4 |
17869 |
664,2 |
0,854 |
25 |
3,3 |
1,40 |
4,62 |
1,00 |
1,23 |
6,91 |
305,0 |
||
4-5 |
16654 |
619,1 |
0,984 |
25 |
2,7 |
1,40 |
3,78 |
1,50 |
1,23 |
6,49 |
248,9 |
||
5-6 |
15436 |
573,8 |
1,145 |
20 |
4,4 |
1,80 |
7,92 |
1,00 |
3,19 |
28,45 |
936,8 |
||
6-7 |
13808 |
513,3 |
1,431 |
20 |
1,0 |
1,80 |
1,80 |
2,50 |
3,19 |
13,72 |
361,4 |
||
7-8 |
12180 |
452,8 |
1,839 |
20 |
4,1 |
1,80 |
7,38 |
1,00 |
3,19 |
26,73 |
548,0 |
||
8-9 |
9764 |
362,9 |
2,862 |
20 |
3,9 |
1,80 |
7,02 |
1,00 |
3,19 |
25,58 |
337,0 |
||
9-10 |
8103 |
301,2 |
4,156 |
20 |
2,3 |
1,80 |
4,14 |
1,00 |
3,19 |
16,40 |
148,7 |
||
10-11 |
6760 |
251,3 |
5,970 |
20 |
2,3 |
1,80 |
4,14 |
1,00 |
3,19 |
16,40 |
103,5 |
||
11-12 |
4586 |
170,5 |
12,976 |
20 |
4,2 |
1,80 |
7,56 |
1,00 |
3,19 |
27,31 |
79,3 |
||
12-13 |
3168 |
117,7 |
27,194 |
20 |
2,0 |
1,80 |
3,60 |
1,00 |
3,19 |
14,67 |
20,3 |
||
13-13' |
3168 |
117,7 |
27,194 |
15 |
12,0 |
2,70 |
32,40 |
57,18 |
10,60 |
949,55 |
1316,4 |
||
13'-12' |
3168 |
117,7 |
27,194 |
20 |
2,0 |
1,80 |
3,60 |
2,00 |
3,19 |
17,86 |
24,8 |
||
12'-11' |
4586 |
170,5 |
12,976 |
20 |
4,2 |
1,80 |
7,56 |
1,00 |
3,19 |
27,31 |
79,3 |
||
11'-10' |
6760 |
251,3 |
5,970 |
20 |
2,3 |
1,80 |
4,14 |
1,00 |
3,19 |
16,40 |
103,5 |
||
10'-9' |
8103 |
301,2 |
4,156 |
20 |
2,3 |
1,80 |
4,14 |
1,00 |
3,19 |
16,40 |
148,7 |
||
9'-8' |
9764 |
362,9 |
2,862 |
20 |
3,9 |
1,80 |
7,02 |
1,00 |
3,19 |
25,58 |
337,0 |
||
8'-7' |
12180 |
452,8 |
1,839 |
20 |
4,1 |
1,80 |
7,38 |
1,00 |
3,19 |
26,73 |
548,0 |
||
7'-6' |
13808 |
513,3 |
1,431 |
20 |
1,0 |
1,80 |
1,80 |
2,50 |
3,19 |
13,72 |
361,4 |
||
6'-5' |
15436 |
573,8 |
1,145 |
20 |
4,4 |
1,80 |
7,92 |
1,00 |
3,19 |
28,45 |
936,8 |
||
5'-4' |
16654 |
619,1 |
0,984 |
25 |
2,7 |
1,40 |
3,78 |
2,00 |
1,23 |
7,11 |
272,5 |
||
Продолжение таблицы 3.5 |
|||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
4'-3' |
17869 |
664,2 |
0,854 |
25 |
3,3 |
1,40 |
4,62 |
1,00 |
1,23 |
6,91 |
305,0 |
||
3'-2' |
19487 |
724,4 |
0,719 |
25 |
2,5 |
1,40 |
3,50 |
3,00 |
1,23 |
8,00 |
419,5 |
||
2'-1' |
21104 |
784,5 |
0,613 |
32 |
4,4 |
1,00 |
4,40 |
7,00 |
0,39 |
4,45 |
273,6 |
||
1'-0 |
39641 |
1473,5 |
0,174 |
40 |
5,6 |
0,80 |
4,48 |
1,50 |
0,23 |
1,38 |
298,6 |
Диаметр отверстия диафрагмы рассчитывают в соответствии с [10] по формуле:
(5.8)
Расчет гидравлического сопротивления участков колец выполнен в табличной форме в соответствии с методикой изложенной в [6], в программном обеспечении Microsoft Excel 2010. Ниже в таблице 5.2, приведен фрагмент гидравлического расчета однотрубной вертикальной системы отопления с нижней разводкой. Полностью расчет приведен в приложении 3
6. Расчет нагревательных приборов
6.1 Общие положения
Отопительные приборы - один из основных элементов системы отопления, предназначенный для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые помещения. К отопительным приборам предъявляются высокие теплотехнические, технико-экономические и санитарно-гигиенические требования. Нагревательные приборы, применяемые в системах отопления, подразделяются по материалу: на металлические (чугунные и стальные), комбинированные и неметаллические; по внешней поверхности: гладкие (радиаторы, трубы) и ребристые (конвекторы, ребристые трубы).[9]
Вид нагревательных приборов надо выбирать в соответствии с характером и назначением здания. При этом нужно также учитывать тип системы отопления, вид и параметры теплоносителя, технико-экономические соображения.
В дипломном проекте использованы биметаллические радиаторы марки Konnerbimetall- 500. Радиаторы выполнены с помощью двух металлов - стали и алюминия. Разработаны и выпущены специально для эксплуатации в российских условиях. Конструкция радиатора очень прочная, чему обязана размещенному внутреннему коллектору. Сам коллектор выполнен из высоколегированной стали, что придает устойчивости к коррозии. Именно он предотвращает контактирование алюминия с теплоносителем, из-за чего биметаллические радиаторы Konner Bimetal могут работать с любым теплоносителем, не зависимо от уровня кислотно-щелочного баланса. Полностью все биметаллические радиаторы проходят испытание при изготовлении, после чего покрываются эпоксидной эмалью, что позволяет сохранять первичные свойства и поверхности не облететь практически на протяжении всей службы, при этом быть устойчивым к ультрафиолетовому излучению.
После выбора вида нагревательного приборов, определения мест их установки и способа присоединения к трубопроводам системы отопления выполняют расчет приборов.
Для поддержания в отапливаемом помещении нужной температуры надо, чтобы количество тепла, отдаваемого нагревательными приборами, равнялась тепловым потерям помещения.
Требуемая поверхность нагревательных приборов, Fпр, может быть определена по формуле:
,. (6.1)
где - расчетная тепловая нагрузка прибора, Вт;
- удельный тепловой поток нагревательного прибора, Вт/м2.
,, (6.2)
где - расчетная нагрузка прибора в помещении, Вт;
- поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов, полезную для поддержания заданной температуры воздуха в помещении, при открытой прокладке труб, = 0,9;
- суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения нагретых труб стояка и подводок, к которым непосредственно присоединен прибор, а также транзитного трубопровода, если он имеется в помещении, Вт.
Теплоотдачу теплопроводов можно определить по формуле
,, (6.3)
где qlгор,qlверт-линейные плотности теплового потока открыто проложенных горизонтальных и вертикальных трубопроводов, кДж/(ч·м);
lгор,lверт - длины открытых участков горизонтальных и вертикальных труб в помещении, м.
Удельный тепловой поток нагревательного прибора для теплоносителя воды определяется по формуле (6.4).
,, (6.4)
где - номинальная плотность теплового потока. Ее получают для стандартных условий работы прибора в системе водяного отопления. Для выбранного радиатора
,, (6.5)
где - температура теплоносителя на входе в прибор, оС;
- температура теплоносителя на выходе из прибора, оС;
- температура внутри помещения, оС.
,, (6.6)
,. (6.7)
Коэффициенты n и p принимаются в зависимости от движения воды в приборах: при движении воды сверху-вниз p = 0,04; n = 0,3.
По вычисленной поверхности нагрева приборов, вычисляют число элементов приборов. Для биметаллических секционных радиаторов расчетное число секций определяется по формуле (6.8).
, (6.8)
где 4 - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, при открытой установке,= 1;
1 - площадь одной секции, м2; = 0,299 м2;
3 - поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, определяемый по выражению:
. (6.9)
По расчетному числу секций определяется установочное число путем округления Nр в большую сторону.
Подбор отопительных приборов произведен по методике изложенной в [9,8] и приведен в приложении 1.
7. Автоматизация индивидуального теплового пункта
7.1 Общие данные
Автоматизация подразумевает применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем.
В выпускной квалификационной работе разработана схема автоматизации и контроля теплового пункта: подобраны измерительные и регистрирующие приборы (температуры и давления) и автоматические регуляторы с исполнительными механизмами и регулирующими клапанами. Целью автоматизации является изменение и поддержание комфортной температуры в здании, обеспечение оптимальных тепловых и гидравлических режимов работы системы теплоснабжения, поддержание требуемой температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения, защита технологического оборудования и возможность контроля и управления с диспетчерского пункта. [15]
Наблюдения за параметрами систем осуществляются с помощью измерительных приборов. Совокупность устройств, с помощью которых выполняются операции автоматического контроля, называется системой автоматического контроля (погода - зависимая автоматика). Система автоматического контроля позволяет осуществить наиболее полное соответствие между производством и потреблением теплоты за счет строгого соблюдения расчетных параметров теплоносителя. Для контроля параметров, учет которых необходим для анализа работы оборудования или расчетов предусматриваются регистрирующие приборы. Общим положением при выборе средств автоматизации является удобство обслуживания теплового пункта, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты.
7.2 Узел учёта тепловой энергии
Проект узла учета тепловой энергии выполнен в соответствии с требованиями “Правил учета тепловой энергии и теплоносителя”, СП 41.101.95“Проектирование тепловых пунктов” и “Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок”.
Узел учета тепловой энергии предназначен для измерения количества потребленной тепловой энергии у потребителя и для коммерческих расчетов с энергоснабжающей организацией.
Узел учета тепловой энергии устанавливается на границе эксплуатационной ответственности.
В состав теплосчетчика входят следующие средства измерений:
- Вычислитель количества теплоты MULTICAL 601;
- Преобразователи температуры Pt 500;
- Преобразователи расхода ULTRAFLOW 65;
- Водосчетчик крыльчатый СКБ-25.
Тепловычислитель MULTICAL 601предназначен для измерения и учета тепловой энергии и количества теплоносителя в закрытых и открытых системах теплоснабжения.
Счетчики типа Pt 500работают в диапазоне температур от +5 до +130єС, имеют счетный механизм с магнитоуправляемым контактом, роликовым и стрелочными индикаторами и выдают импульсы (при подаче напряжения на магнитоуправляемый контакт).
7.3 Контрольно-измерительные приборы
7.3.1 Местные приборы
Для контроля параметров, наблюдение за которыми необходимо при эксплуатации ТП, предусматриваются показывающие и суммирующие приборы.
В качестве местных приборов для измерения температуры подающей и обратной сетевой воды, используются термометры технические, а для измерения давления применяются показывающие манометры марки.ТТМП52. Также, в соответствии с правилами эксплуатации, на обратном и подающем трубопроводах установлены штуцера для манометров и гильзы для термометров.
По месту устанавливаются следующие приборы:
1. термометр технический устанавливается на линии прямой и обратной сетевой воды.
2. манометр показывающий типа ТТМП52, устанавливается на линии прямой и обратной сетевой воды, на входе и выходе из системы отопления,.
Показывающими приборами контролируются параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения технологического процесса. По месту устанавливаются манометры показывающие модель 1216.
7.3.2 Системы автоматического контроля
Для контроля и учета параметров предусматриваются регистрирующие приборы. Измерение расхода и количества потребляемой тепловой энергии осуществляется с помощью тепломера, который представляет собой комплекс измерительных устройств. В этот комплект входит: два термопреобразователя сопротивленияPt 500,преобразователь расхода марки ULTRAFLOW 65, блок обработки сигналовRS232. Блок обработки сигналов представляет собой тепловычислитель с интегратором теплоты, обеспечивающий измерение, вычисление, индикацию и архивирование параметров теплоносителя, данные передаются на жидкокристаллическое табло, затем к диспетчеру. Разность температуры измеряется термометрами сопротивления. Температура измеряемой среды 0-150 °С. Основная погрешность прибора 1%. Класс точности 1,0.
7.4 Автоматизированный тепловой узел
Автоматическому регулированию подлежат те элементы технологического процесса, правильное ведение которых способствует повышению экономичной работы оборудования. Необходимость комплексной автоматизации энергосистем подтверждается прежде всего тем, что она позволяет на 15-20% снизить расходы энергии.
Автоматизация технологических процессов в общем случае выполняет следующие функции:
а) регулирование (в частности стабилизация) параметров;
б) контроль и измерение параметров;
в) управление работой оборудования и агрегатов;
г) учет расхода производимых и потребляемых ресурсов.
Цель автоматизации систем теплоснабжения состоит в наиболее эффективном решении задач отдельными ее звеньями без непосредственного вмешательства человека.
В дипломном проекте разработана схема автоматизации теплового пункта, в соответствии с разделом «Автоматизация» подобраны измерительные и регистрирующие приборы (температуры и давления) и автоматические регуляторы с исполнительными механизмами и регулирующими клапанами. В последующих подразделах приводятся проектные решения, позволяющие решить задачи автоматизации на современном уровне развития.
В тепловом пункте предусмотрено размещение теплового узла .
Система отопления подключена по непосредственной схеме.
Спецификация технических средств автоматизации приведена на чертеже и в таблице 7.5.
7.4.1.Подбор балансировочного клапана
Ручные балансировочные клапаны MSV-F2 предназначены для монтажной наладки трубопроводных систем тепло- и холодоснабжения зданий и сооружений с целью обеспечения в них расчетного потокораспределения.
Клапаны позволяют менять и фиксировать их пропускную способность, имеют удобный индикатор настройки.
Балансировочные клапаны MSV-F2 оснащены герметичным затвором и игольчатыми измерительными ниппелями и могут одновременно использоваться в качестве запорной арматуры.[16]
Технические характеристики:
- Условное давление: 16 и 25 бар;
- Температура регулируемой среды - 2 - 150 град;
- Диапазон рабочих температур: -10 - 130 град (Ру16) и 10 - 150 0С (Ру25);
- Клапаны устанавливаются на подающем и(или) обратном трубопроводе системы.
Пропускная способность клапана Кvsопределяется по формуле (7.1).
, (7.1)
где - максимальный расход теплоносителя через клапан, т/ч;
?Р - расчётный перепад давления на клапане, м.
Требуемая пропускная способность клапана учитывается с запасом 20%.
В таблице 7.1 представлен расчёт балансировочного клапана на СО.
Таблица 7.1- Расчет балансировочного клапана на систему отопления
Наименование |
Обозначение |
Значение |
Ед.изм. |
|
Максимальный расход теплоносителя через клапан |
7,8 |
т/ч |
||
Расчетный перепад давления на клапане |
?Р |
0,1 |
бар |
|
Требуемая пропускная способность клапана |
Кv.тр. |
29,6 |
м3/ч |
Технические характеристики балансировочного клапана на систему отопления представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2 - Технические . характеристики. балансировочного клапана системы отопления
Наименование |
Обозначение |
Значение |
Ед.изм. |
|
Пропускная способность клапана |
Кvs |
36,9 |
м3/ч |
|
Условный диаметр клапана |
Dу |
50 |
мм |
|
Тип присоединения |
MSV-F2 |
фланец |
- |
|
Перепад давления на клапане |
0,8 |
м |
Расчётный перепад давления на клапане обратного трубопровода рассчитывается по формуле (7.2).
,(7.2)
где -располагаемый перепад давления на вводе, м;
- потеря давления в тепловом узле, м;
- потеря давления на теплосчётчиках, м;
- перепад давления в системе отопления, м;
- перепад давления на регулирующем клапане, м;
- перепад давления на балансировочном клапане системы отопления, м.
В таблице 7.3 представлен расчёт балансировочного клапана на обратном трубопроводе, его технические характеристики занесены в таблицу 7.4
Таблица 7.3- Расчёт балансировочного клапана на обратном трубопроводе
Наименование |
Обозначение |
Значение |
Ед.изм. |
|
Максимальный расход теплоносителя через клапан |
13,23 |
т/ч |
||
Расчетный перепад давления на клапане |
?P |
1,34 |
бар |
|
Требуемая пропускная способность клапана |
Кv.тр. |
13,7 |
м3/ч |
Таблица 7.4 - Технические. характеристики. балансировочного клапана на обратном трубопроводе
Наименование |
Обозначение |
Значение |
Ед.изм. |
|
Пропускная способность клапана |
Кv |
21,6 |
м3/ч |
|
Условный диаметр клапана |
Dу |
65 |
мм |
|
Тип присоединения |
MSV-F2 |
фланец |
- |
|
Перепад давления на клапане |
3 |
м |
Таблица 7.5- Спецификация автоматизации теплового пункта
Позиция |
Наименование |
Количество |
Условно графическое изображение |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1б |
Кран трёхходовой со штуцером |
1 |
||
2б,в |
Манометр модель 1216 |
1 |
||
2г,д |
Прибор с дифференциально-трансформаторной схемой типа КСД |
1 |
||
3б |
Термометр технический типа ТТМП52 |
1 |
||
4б |
Трубчато-пружинный манометр типа ОБМ |
1 |
||
5б |
Термометр технический типа ТТМП52 |
1 |
||
6б |
Манометр модель 1216 |
1 |
||
7б |
Термометр технический типа ТТМП52 |
1 |
||
8б |
Термопреобразователь сопротивления типа Pt500 |
1 |
||
9б |
Расходомер ультразвуковой ULTRAFLOW65 |
1 |
||
9г,д |
Тепловычислитель MULTICAL 601 |
1 |
||
10б |
Термопреобразователь сопротивления типа Pt500 |
1 |
||
11б |
Кран трёхходовой со штуцером |
1 |
||
12б |
Манометр модель 1216 |
1 |
||
13б |
Кран трёхходовой со штуцером |
1 |
||
14б |
Манометр модель 1216 |
1 |
||
15б |
Кран трёхходовой со штуцером |
1 |
||
16б |
Термопреобразователь сопротивления типа Pt500 |
|||
17б |
Расходомер ультразвуковой ULTRAFLOW65 |
|||
17г,д |
Тепловычислитель MULTICAL 601 |
|||
18б |
Термопреобразователь сопротивления типа Pt500 |
1 |
||
19б |
Термометр технический типа ТТМП52 |
1 |
||
20б |
Манометр модель 1216 |
1 |
||
21б |
Манометр модель 1216 |
1 |
||
22б |
Датчик температуры теплоносителя типа ESV-11 |
1 |
||
22в |
Термопреобразователь сопротивления типа Pt500 |
1 |
||
22г |
Ручной балансировочный клапан MSV-F2 |
1 |
||
23б |
Манометр модель 1216 |
1 |
||
24б |
Манометр модель 1216 |
1 |
||
25б |
Термометр технический типа ТТМП52 |
1 |
||
26б |
Датчик температуры наружного воздуха типа ESМ-10 |
1 |
Таблица 7.6 - Метрологическая карта средств измерения автоматизации индивидуального теплового пункта
Наименование оборудования |
Пределы измерений |
Диапазон показания шкалы прибора |
Длина шкалы |
Цена деления прибора |
Чувствительность прибора |
Класс точности |
Погрешность измерения |
|
Манометр показывающий общего назначениямодель 1216 |
0 до 10 кгс/см2 |
0 до 10 кгс/см2 |
4,0 |
0,2 |
- |
II |
±0,1 |
|
Термометр технический ТТМП52 |
0 до 120 єС |
0 до 120 єС |
120 |
2 |
- |
2,5 |
±2 |
|
Преобразователь расхода ULTRAFLOW 65 Ду 25 |
15 до 130 єС |
0,6-1000 м3/ч |
- |
1:100 |
50 л/ч |
2 |
±0,1 |
|
Теплосчетчик MULTICAL 601 |
2 до 180 єС |
0,6 мі/ч до 3000 мі/ч. |
- |
0,01 |
- |
I |
±(0,4+0,005·t) |
|
Водосчетчик СКБ Ду 25 |
0 до 150 єС |
0 до 60 м3/ч |
0,0005 |
100 л/имп |
0,07 м3/ч |
I |
±0,05 |
|
Датчика температуры Рt500 |
0 до 160 єС |
0 до 160 єС |
- |
- |
- |
I |
±(0,3+0,005·t) |
|
Балансировочный клапан MSV-F2Ду 65 |
Кvs = 8,8 м3/ч |
I |
8. Сметный расчет системы отопления
8.1 Сметы и сметообразование в строительстве
Основные понятия сметного дела широко применяются не только в методических, нормативных и практических разработках сметного нормирования и ценообразования в строительстве, эти понятия необходимы также всем пользователям сметной документации строительства - субъектам инвестиционно-строительной деятельности. Однозначность понимания всеми заинтересованными сторонами используемых специальных понятий технического регулирования отрасли является обязательным условием стандартизации профессиональной деятельности.
Подобные документы
Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций, теплопотерь здания, нагревательных приборов. Гидравлический расчет системы отопления здания. Выполнение расчета тепловых нагрузок жилого дома. Требования к системам отопления и их эксплуатация.
отчет по практике [608,3 K], добавлен 26.04.2014Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Разработка системы отопления, определение тепловых нагрузок. Гидравлический расчет водяного отопления. Подбор оборудования теплового пункта. Конструирование систем вентиляции, расчет воздухообменов.
курсовая работа [277,4 K], добавлен 01.12.2010Тепловой режим здания. Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций. Расчет системы отопления.
курсовая работа [205,4 K], добавлен 15.10.2013Основная цель системы отопления - создание теплового комфорта в помещении. Выбор и расчет системы отопления жилого дома в г. Мариинск. Термическое сопротивление ограждающих конструкций, их толщина и подбор материалов. Расчет тепловых потерь помещений.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 24.12.2011Краткая характеристика здания. Обоснование выбранной системы отопления и типа нагревательных приборов. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Анализ теплопотерь. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления и нагревательных приборов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 29.12.2014Расчет тепловых потерь во всех жилых комнатах, лестничной клетке и санузлах. Проектирование вертикальной системы водяного отопления с искусственной циркуляцией. Определение воздухообмена в вентилируемом помещении. Подбор оборудования теплового пункта.
курсовая работа [129,3 K], добавлен 07.08.2013Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Определение потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений. Гидравлический расчет системы отопления по удельным линейным потерям давления. Конструирование и подбор оборудования узла управления.
курсовая работа [829,3 K], добавлен 08.01.2012Требования к автономной системе теплоснабжения. Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций. Гидравлический расчет системы отопления, оборудование для нее. Организация и безопасные условия труда на рабочем месте. Затраты на систему отопления.
дипломная работа [670,8 K], добавлен 17.03.2012Определение характеристик наружных ограждающих конструкций. Определение потерь теплоты через ограждающие конструкции. Техническое обоснование системы отопления. Гидравлический расчет второстепенного циркуляционного кольца. Расчет нагревательных приборов.
курсовая работа [117,2 K], добавлен 24.05.2012Расчет тепловых потерь промышленного здания. Удельный расход тепловой энергии. Общие теплопотери здания. Определение коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций. Внутренние тепловыделения, теплопоступления от технологического оборудования.
курсовая работа [902,9 K], добавлен 21.02.2013