7664

Теплоотдачу открыто проложенных труб допускается определять по при-

ближенной формуле, Вт:

где qв qг – теплоотдача 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб,

Вт/м;

lв lг – длины вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

Число секций в приборе определяют по формуле:

где fc – площадь поверхности теплообмена одной секции радиатора, принятого

кустановке, м2, [9];

β2 – коэффициент, учитывающий способ установки прибора [9];

β3 – коэффициент, учитывающий число секций в приборе [9].

При округлении числа секций в радиаторе до целого числа расчетную

площадь поверхности теплообмена можно уменьшить не более чем на 0,1 м2. Теп-

ловой расчел отопительных приборов ведут в табличной форме (приложение 5).

6. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

Задача гидравлического расчета состоит в определении диаметра труб на отдельных участках при заданных расходах и давлениях.

Гидравлический расчет выполняют по пространственной (аксонометри-

ческой) схеме системы отопления. На схеме системы выявляют циркуляцион-

ные кольца делят их на участки и наносят тепловые нагрузки.

Расход воды на участке при расчетной разности температуры волы в си-

стеме Gуч , кг/ч, определяют по формуле:

20

где Qуч – тепловая нагрузка участка, Вт;

cв – удельная массовая теплоемкость воды, кДж/(кг·°С);

tг – температура воды в подающем трубопроводе системы отопления, °С;

tо – температура воды в обратном трубопроводе системы отопления, °С.

При расчете системы отопления за главное (наиболее невыгодно распо-

ложенное в гидравлическом отношении) циркуляционное кольцо принимают то, для которого располагаемое циркуляционное давление на 1 м длины трубо-

провода окажется наименьшим.

В тупиковых схемах двухтрубных систем главным обычно оказывается

циркуляционное кольцо, проходящее через нижний прибор дальнего стояка.

Если значение располагаемого давления задано (что бывает в большин-

стве случаев), тогда ориентируются на него; в противном случае ориентируют-

ся на допустимые скорости воды в трубопроводах. Окончательные значения диаметров получают после увязки полуколец. В системах отопления такую не-

вязку допускают согласно [5] до 15%.

Существуют различные методы гидравлического расчета систем водяного отопления. В методических указаниях рассматривается метод расчета трубо-

проводов по удельным потерям. Он заключается в раздельном определении по-

терь давления на трение и в местных сопротивлениях.

Расчет начинают с определения ориентировочного значения удельных

где 0,9 – коэффициент, который применяют на случай неучтенных в расчете гидравлических сопротивлений;

21

K – доля потерь давления на трение принимаемая для систем с искусственной циркуляцией – 0,65, дня систем с естественной циркуляцией - 0,5;

– расчетное циркуляционное давление в системе водяного отопления, Па;

l – сумма длин рассчитываемых участков, для которых давление Pр.ц. явля-

ется располагаемым, м.

Расчетное циркуляционное давление в системе водяного отопления с ис-

кусственным побуждением (насосные системы), Па, определяют по выражению:

где Pн – давление, создаваемое насосом или элеватором, Па.

Б – коэффициент, определяющий долю максимального гравитационного давле-

ния для расчетных условий, который принимают: для двухтрубных систем Б =

0,4…0,5, для однотрубных систем – Б = 1;

Pе – располагаемое естественное циркуляционное давление от остывания воды в приборах, Па;

– дополнительное гравитационное давление от охлаждения воды в тру-

где g – ускорение свободного падения, м/с2;

h – расстояние по вертикали между точками нагрева и охлаждения воды, м;

ρ0 ,ρг – плотности охлажденной и нагретой жидкостей, кг/м3.

Дополнительное гравитационное давление от охлаждения воды в трубо-

проводе определяют по формуле (20) и его важно учитывать при расчете не-

больших систем с естественной циркуляцией. В системах с нижней разводкой магистралей дополнительное давление от охлаждения воды в трубах невелико,

поэтому его обычно не учитывают.

22

Существуют различные методы гидравлического расчета систем водяного отопления. Наиболее точным из них является метод расчета трубопроводов по удельным потерям давления на трение. Этот метод заключается в раздельном

определении потерь давления на трение и в местных сопротивлениях.

Расчет начинают с определения ориентировочного значения удельных

потерь давления на трение Rор по формуле (18).

Найденная величина Rор является приближенной, но весьма удобной для

ориентирования по специальным таблицам. При подборе диаметров труб для

конкретных участков могут применяться величины, большие или меньшие Rор .

Найдя по таблицам полученное значение R или близкое к нему, отыскивают за-

данный расход воды G. Графа таблицы, в которой найдено значение заданного

расхода, укажет, какому диаметру он соответствует. Под значением расхода в

таблице приведена скорость движения воды V. Произведение Rl дает значение

потерь давления на трение на данном участке. По скорости определяют значе-

ентов местных сопротивлений ζ получают потери давления Z в местных со-

противлениях на рассчитываемом участке.

Для удобства вычислений гидравлический расчет трубопроводов ведут в табличной форме по приложению 6.

7. Расчет и подбор оборудования ИТП для системы отопления

Сортамент и длину труб, виды арматуры и другого оборудования, опре-

деляют по аксонометрической схеме системы отопления и в зависимости от па-

раметров теплоносителя в ней. Количество изоляционных и лакокрасочных ма-

териалов определяют исходя из толщины изоляции, диаметра и длины труб.

Количество фасонных частей зависит от принятого соединения труб (на сварке или резьбе).

23

Подбор элеватора

Расчетной характеристикой для элеватора служит коэффициент смеше-

ния, определяемый с запасом 15 % по формуле:

где τ1 – температура воды, поступающей из тепловой сети, °С;

tг – температура смешанной воды после элеватора, поступающей в систему отопления, °С.

tо – температура охлажденной волы, поступающей из системы отопления, °С.

Затем определяют основной размер элеватора - диаметр горловины dг , см,

по формуле:

где Pсист – гидравлическое сопротивление системы отопления, кПа;

Gсм – количество воды, циркулирующей в системе отопления, т/ч.

где Qс – суммарный расход теплоты на отопление, Вт.

По величинам Gсм и U подбирают номер элеватора, [8,9]

После подбора элеватора, имеющего диаметр горловины, близкий к полу-

ченному, определяют диаметр сопла dс , см. по формуле:

Давление, которое необходимо иметь перед элеватором для обеспечения

нормальной его работы, кПа, определяют по формуле:

24

Подбор грязевиков

Грязевики устанавливают в тепловом пункте на подающем и обратном трубопроводах. Их подбирают по диаметру подводящих трубопроводов. Ско-

рость движения теплоносителя в поперечном сечении грязевика не должна пре-

вышать V = 0,05 м/с.

Установка арматуры

В ИТП применяют в качестве запорно-регулирующей арматуры в основ-

ном задвижки, вентили и краны. Выбор арматуры производят по условному проходу, рабочим параметрам среды, по требуемому типу привода, а также в зависимости от условий эксплуатации. Задвижки устанавливают в ИТП: сталь-

ные на вводе теплосети, чугунныесо стороны системы отопления. Вентили устанавливают на трубопроводах ИТП, и они могут быть муфтовые и фланце-

вые Краны трехходовые муфтовые устанавливают перед манометрами.

8. Определение необходимого воздухообмена в помещениях гражданских зданий

Объемы воздуха необходимые для организации вентиляции в помещени-

ях, определяют по кратностям вентиляционного обмена или по нормативным значениям, отнесенным к одному человеку, в отдельных случаях - к единице оборудования.

Зная внутренний объем помещения Vпом , м3 , и кратность вентиляционно-

го обмена n, 1/ч, количество вентиляционного воздуха за единицу времени определяют по формулам:

где nприт , nвыт – кратности воздухообмена по притоку и вытяжке соответ-

ственно (по СНиП соответствующего назначения), 1ч;

Lприт , Lвыт – количества приточного и вытяжного воздуха соответственно, м3/ч.

25

Расчет воздухообмена ведут в табличной форме. Форма таблицы приве-

дена в приложении 7.

9. Конструирование систем канальной вентиляции

Выбор систем вентиляции зависит от назначения здания, его объема ха-

рактера выделяющихся вредностей и требований, предъявляемых к системе вентиляции. Конструктивное решение систем вентиляции всегда индивидуаль-

но для каждого здания в зависимости от его назначения и архитектурно-

планировочных особенностей.

В одноэтажном здании, как правило, проектируют вытяжную систему вентиляции с естественным побуждением и радиусом действия (горизонтальное расстояние между вертикальными осями вытяжной камеры и наиболее удален-

ного вытяжного канала) до 8 м.

Вентиляционные системы квартир, общежитий и гостиниц не должны совмещаться с вентиляционными системами детских учреждений, торговых и других встроенных помещений. В одну систему объединяют одноименные или близкие по назначению помещения. Санузлы во всех случаях объединяют в са-

мостоятельные системы. Вентиляционные каналы кухонь и газоходы, как пра-

вило, выводят в виде дымовых труб.

Вжилых зданиях каналы кухонь должны быть рассчитаны на удаление воздуха из жилых комнат всей квартиры.

Вобщественных зданиях объединение вентиляционных решеток не-

скольких помещений в один канал с устройствами горизонтальных участков или без них не допускается. Вытяжку из комнат с окнами, выходящими на одну сторону здания, рекомендуется объединять в одну систему. Вентиляционные каналы размещают только во внутренних стенах или делают приставными.

Наименьший размер сечения вентиляционного каната принимают 100 мм. при-

чем внутренние его поверхности должны быть гладкими.

26

При наличии в зданиях внутренних кирпичных стен их используют для прокладки вентиляционных каналов. Наименьший размер каналов в кирпичных стенах 1/2×1/2 кирпича (140×140 мм). Толщину стенок канала принимают не менее 1/2 кирпича простенки между одноименными каналами – 1/2 кирпича между разноименными – в один кирпич.

При отсутствии кирпичных капитальных стен устраивают приставные каналы из гипсовых, шлакогипсовых, шлакобетонных, бетонных плит в зави-

симости от влажности воздуха в помещениях. В отдельных случаях применяют каналы из стали или асбестоцементных плит.

В помещениях на каналах устанавливают решетки, которые изготовляют из металла пластмассы, гипса. Решетки устанавливают на расстоянии 200...500

мм от потолка размер их определяют исходя из скорости прохода воздуха (v =

0,5... 1 м/с).

В туалетах общественных зданий вытяжные решетки располагают под потолком и над полом, в курительных - под потолком и на расстоянии 1,75 м от пола. Вытяжные каналы объединяют на чердаке в короба и направляют к вы-

тяжным шахтам. Шахты и чердачные короба устраивают из различных плит или блочных конструкций из малотеплопроводных материалов, обеспечиваю-

щих отсутствие конденсации водяных паров из транспортируемого воздуха.

Каналы прокладывают непосредственно по плитам чердачного перекрытия.

Выпуск воздуха из вертикальных каналов наружу производят при помо-

щи специального оголовочного блока (дефлектора) без объединения каналов чердачными горизонтальными коробами. Для улучшения архитектурного вида здания каналы в стенах собирают в центральные шахты. Допускается объеди-

нение шахт от разных вентиляционных систем под одним дефлектором. Шахты вытяжных камер размещают в наиболее высокой части чердака, со стороны ската, выходящего на дворовый фасад. Высоту шахты над кровлей определяют следующими условиями: шахта расположена около конька, ее устье должно возвышаться над коньком не менее чем на 0,5 м, если шахта расположена от

конька на расстоянии 1,5...3,0 м, ее устье устанавливают на уровне конька., ес-

27

ли шахта расположена от конька на расстоянии более 3 м, ее устье выводят по прямой, проведенной от конька под углом 10° к горизонту. Во всех случаях расстояние от кровли до низа выходного отверстия канала или патрубка де-

флектора должно быть не менее 0,5 м и не более 1,5 м.

10. Гидравлический расчет системы естественной вентиляции

Для выполнения гидравлического расчета необходимо вычертить аксо-

нометрическую схему системы вентиляции. Ее вычерчивают после размещения каналов и вытяжных шахт на планах этажей и чердаков. На расчетной схеме

где h – вертикальное расстояние от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м;

ρ н , ρ в – плотности наружного и внутреннего воздуха соответственно, кг/м3.

Расчет сети каналов естественной вытяжной вентиляции обычно начинают с ветви, для которой расчетное гравитационное давление имеет наименьшее зна-

чение – это каналы из помещений верхнего этажа здания.

При расчете сети воздуховодов гражданских зданий производят ориентиро-

вочный подбор их сечений при заданных объемах воздуха исходя из допусти-

мых скоростей движения воздуха по ним. Скорости движения воздуха в кана-

лах верхнего этажа принимают V = 0,5…0,8 м/c, в каналах нижнего этажа и сборных каналах на чердаке V = 1 м/с и в вытяжной шахте V = 1…1,5 м/с. Под-

бор сечений делают по номограмме или таблице для расчета воздуховодов круглого сечения.

Чтобы воспользоваться номограммой или таблицей для расчета воздухово-

дов прямоугольного сечения, необходимо предварительной определить соот-

ветствующую величину равновеликого (эквивалентного) диаметра по формуле:

28

где a, b – размеры сторон прямоугольного воздуховода, м.

Потери давления на трение и местные сопротивления, Па, для сечения кана-

где R - удельная потеря давления на трение, Па/м;

1– длина канала, м;

β– поправочный коэффициент на шероховатость поверхности;

– коэффициент запаса, - 1,1…1,15;

z – потери давления на местные сопротивления.

Потери давления на местные сопротивления. Па определяют по формуле:

где ζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений; hg – динамическое давление, Па.

Динамическое давление определяют по дополнительной шкале номограммы для расчета воздуховодов.

Если при сравнении суммарных сопротивлений с располагаемым давлением сохраняется равенство:

(Rlβ z) Pе ,

то предварительно полученные площади сечения каналов могут быть при-

няты как окончательные. Если же потери давления оказались меньше или больше располагаемого давления, то площадь сечения каналов следует увели-

чить или уменьшить, т е. поступать так, как при расчете трубопроводов систе-

мы отопления.

29