Расчёт нагревательных приборов

Нагревательные приборы являются основным элементом системы отопления. Они устанавливаются непосредственно в помещении и должны удовлетворять теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим требованиям.

В жилых зданиях устанавливаются нагревательные приборы с высоким коэффициентом теплоотдачи. Их поверхность в тоже время не должна нагреваться выше температуры 90⁰С, т.к. уже при этой температуре может возникнуть сухая возгонка оседающей на приборе пыли. В качестве нагревательных приборов используются чугунные радиаторы типа

РСТ-1.

Требуемая поверхность нагрева прибора определяется по формуле:

;

Q-теплопотери отдельного помещения;

k- коэффициент теплопередачи нагревательного прибора берётся из «Справочника проектировщика» к=11,5 Вт/(м²·°С);

t_в – внутренняя температура помещения, ⁰С;

β₁ – поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь прибора; β₁ =1,02…1,03;

β₂ - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери вследствие размещения нагревательных приборов у наружной стены, β₂ =1,02;

t_ср –средняя температура в нагревательном приборе, ⁰С.

Для однотрубной системы рассчитывается следующим образом:

_;

t_вх – температура воды, входящей в нагревательный прибор, ⁰С;

t_о –температура охлажденной воды, ⁰С;

t_г –температура горячей воды, выходящей из нагревательного прибора, ⁰С;

Q_пр – теплопотери выше расположенных приборов, Вт;

Q_ст – теплопотери всего стояка, Вт.

Для 1 стояка на 4 этаже температура на выходе из прибора =64,25⁰С

Аналогично выполнен расчет температур по всем приборам в здании.

; ⁰С;

t_вх – температура воды, входящей в нагревательный прибор, ⁰С;

t_вых –температура воды, выходящей из нагревательного прибора, ⁰С.

Количество секций в радиаторе вычисляется по следующей формуле:

;

β₄ –поправочный коэффициент учитывает способ установки нагревательного прибора, β₄ =1;

f₁ –площадь одной секции нагревательного прибора, берётся из «Справочника проектировщика», f₁ =0,71 м²;

β₃ –поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, вычисляется по формуле:

;

F – поверхность нагрева прибора.

Все расчёты по данной работе приведены в таблице №2.

Таблица 2- Расчет нагревательных приборов.

Гидравлический расчёт

Цель гидравлического расчёта: определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчётном циркуляционном давлении установленном для данной системы. Из курса гидравлики известно, что при движении реальной жидкости по трубам всегда имеют места потери давления для преодоления сопротивлений двух видов: сопротивления на трение, на местное сопротивление (сопротивление по длине).

- сопротивление на трение;

- местное сопротивление.

Суммарные потери давления, возникающие при движении воды в теплопроводе должно быть меньше расчётного циркуляционного давления, установленного для данной системы.

Под расчётным циркуляционным давлением понимается необходимое давление для поддержания принятого гидравлического режима системы отопления, т.е то давление, которое может быть израсходовано в расчётных условиях на преодоление гидравлических сопротивлений в системе.

Величина располагаемого циркуляционного давления:

;

∆p_н – давление, создаваемое насосом, принимаем равным 11 кПа;

Б – поправочный коэффициент, для однотрубной системы Б=1;

∆p_е.тр – давление от охлаждения воды в трубах [Па], при открытой прокладке не учитывается.

∆p_е.пр – давление возникающее от охлаждения воды в приборе, вычисляется по формуле:

;

n – количество этажей (n=4);

h – высота этажа (h=2,5м);

ρ₀ и ρ_г – плотность теплоносителя в обратной и падающей магистралях соответственно;

ρ₀=992,2 кг/м³ ρ_г = 974,8 кг/м^{3 .}

Для определения диаметра трубопровода, скорости движения воды в трубопроводе нужно рассчитать

;

G_i –расход воды на участке, кг/ч.

;

K- доля потери давления на трение (К=0,65);

Σl –длина циркуляционного кольца, м;

Зная G_i и R_ср по приложению В методического руководства по расчету отопления и вентиляции жилых зданий определим d и v .

Данный расчёт оформлен в виде таблицы №3.

Таблица 3–Гидравлический расчет трубопровода.

∆p_е.пр=4∙2,5∙9,8∙(992,2-974,8)∙0,6=1023,12, Па; ∆p_рц=11000+1023,12=12023,12, Па;

R=(1-0,65)∙12023,12/79,47=52,95, Па/м;

Запас давления в основном циркуляционном кольце определяется по формуле:

;

(12023,12-11703,61)/12023,12∙100% = 2,66%.

5. Присоединение системы отопления к тепловым сетям

Работа элеватора основана на использовании энергии теплоносителя подающей магистрали тепловой сети, выходящей из сопла со значительной скоростью. При этом статистическое давление её становится меньше, чем давление в обратной магистрали, вследствие чего охлаждённая вода из обратной магистрали подсасывается струёй воды из подающей магистрали в камеру высасывания. Образовавшийся поток воды поступает в камеру смешения, где выравниваются температуры и скорости, а давление постоянно. В диффузоре скорость потока уменьшается по мере увеличения его сечения, а статическое давление увеличивается. За счёт гидростатического давления в конце диффузора и в камере всасывания элеватора создаётся циркуляционное давление, необходимое для действия системы отопления.

Основной расчётной характеристикой для элеватора служит так называемый коэффициент смешения U, представляющий собой отношение массы подмешиваемой воды Gп к массе поступающей воды Gс из тепловой сети в элеватор:

;

t1 – температура воды, поступающей в элеватор из подающей линии тепловой сети, ⁰С;

tг – температура смешанной воды, поступающей в систему после элеватора, tг=75⁰С;

t₀ – температура охлаждённой воды из обратной линии поступающей из системы отопления, t_o=40⁰С:

;

Далее определяем основной размер элеватора – диаметр горловины dг,мм, перехода камеры смешения в диффузор:

;

G_см -количество воды, циркулирующей в системе отопления, кг/ч.

∆p_нас – гидравлическое сопротивление системы отопления, Па ∆p_нас=(10-12)кПа, принимаем ∆p_нас=11000Па

Количество воды, циркулирующей в системе отопления:

;

ΣQ – суммарный расход теплоты на отопление, Вт;

с – удельная теплоёмкость воды, кДж/(кг∙⁰С), принимаем = 4,18 - 4,22;

3,6 – коэффициент перевода Вт в кДж/ч;

β1 и β2 - поправочный коэффициент, принимаем β1 и β2=1;

G_см =3,6∙ 38995,32/(4,2∙35)=954,99 кг/ч; dг=87,4∙ =26,37 (мм);

Подберём серийный элеватор, имеющий диаметр горловины наиболее близкий к 26,4мм. Номер элеватора –3.

Рассчитываем диаметр сопла

d_с = dг/(1+U)=25/(1+1)=12,5;

Давление p_э, кПа которое необходимо иметь перед элеватором для обеспечения нормальной его работы,

p_э =1,4∙(1+1)²∙11000 =61,6 кПа.

Вентиляция здания

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: