Контрольная работа №2

Для рассмотренного промышленного здания (для одного этажа) по удельной тепловой характеристике определить тепловые потери помещения (в Вт), рассчитать и расставить на этаже отопительные приборы (радиаторы или калориферы). Примеры расчетов в книге [1]. Данные выбрать из таблицы задания. Представить и описать: а) схему отопления здания, б) схемы холодного и горячего водоснабжения промышленного здания в соответствии с вариантом задания.

Пример. Для промышленного здания, изображенного на рис. 7. с размерами в плане 48х36 м и высотой этажа 4,8 м, требуется по удельной тепловой характеристике определить теплопотери одного этажа, рассчитать и расставить радиаторы М-140А. При этом известно, что внутренняя температура помещения t в = 18°; наружная температура для расчета отопления в задании t р.о. = -- 20°, Здание присоединяется к централизованному теплоснабжению, имеющему расчетные температуры горячей воды: t г. = 130° и t о. == 70°; горячая вода подводится к радиаторам через верхнее отверстие.

Решение 1. Определяем теплопотери здания приближенным методам, пользуясь формулой (8)
Q расч. = q V(t в—t р.о.)
При оптимальном теплотехническом решении здания его удельная тепловая характеристика в зависимости от объема находится, как правило, в пределах, указанных в табл. 1..

Таблица 1

Объем, тыс. м3 q кДж/ч м3 град Объем, тыс. м3 q кДж/ч м3 град
До 1 2,1 От 10 до 15 1,47
От 1,0 до 3 1,89 От 15 до 20 .. 1,34
От 3 до 5 . . 1,72 От 20 до 30 .. 1.22
От 5 до 10 1,59

Определим объем одного этажа промышленного здания:
V = 48 *36*4,8 = 8294,4 м3
По табл. 1 находим по объему V = 8294,4 м3 удельную' тепловую характеристику здания q = 1, 59 кДж/м3 • ч • град
Q расч = 1,59•8294,4 [ 16 – (-16)] = 422000 кДж/ч

Рис. 8. К расчетe отопления: план и разрез производственного здания c размещением отопительных приборов.
1 - главный стояк: 2 — нагревательные приборы; 3 — горячий подающий трубопровод; 4— обратный трубопровод; 5—тепловой ввод в здание

2. Расчет нагревательных приборов начинаем с определения разности между средней температурой воды в приборах и температурой воздуха в помещении см. формулу
(t ср.пр. = (t г + t о) / 2 ):
t ср.пр.—t в = (130 + 70):/ 2— 16 = 84°.

По полученной разности температур для радиатора М-140A , пользуясь справочными данными, находим коэффициент теплопередачи этого отопительного прибора. Здесь и далее приведены справочные данные из <Справочника по теплоснабжению и вентиляции» под ред. Р. В, Щекина и др., изд-во «Будивельник», Киев. 1968 г. Находим по табл. III. 20 на стр. 150 II части этого справочника
к = 36,25 кДж /м2 • ч • град.

Суммарная поверхность нагрева радиаторов по формуле (11) должна быть
Fпр. = 422000 / 36, 25*84 =138,6м2

Так как поверхность нагрева одной секции радиатора М-140А составляет f = 0.254 м2, общее количество секций приборов составит n = 138,6 /: 0,254 = 546 секций.

Принимаем установку отопительных приборов под каждым окном. Количество окон равно количеству полетов здания минус два – (количество дверей) плюс количество шагов здания с двух сторон (число окон с боковых сторон здания):
N = (4*2 -2) + 8*2 = 22 окон Распределяем отопительные приборы под окнами:
П = 546 / 22 = 24,8штук в батарее
т. е. по 25 штук отопительных приборов под 22 окнами, в сумме
n = 25*22 = 546секций

Водяное отопление

Водяное отопление является в настоящее время самым распространенным видом центрального отопления в промышленных зданиях. Это объясняется главным образом тем, что в системе водяного отопления изменением температуры воды легко регулировать теплоотдачу, которую требуется все время менять в зависимости от изменения наружной температуры, определяющей теплопотери отапливаемых помещении. Эта особенность системы водяного отопления, которой обладают также системы воздушного отопления, называется качественным регулированием.

Для обеспечения качественного регулирования в котельной или на ТЭЦ воду подогревают по так называемому температурному графику, по которому в соответствии с наружной температурой устанавливают температуру теплоносителя. При этом, чем выше наружная температура, тем ниже должна быть температура теплоносителя (воды), и наоборот.

По способу побуждения водяное отопление подразделяют на системы с насосным и естественным побуждением. Более распространены системы с насосным побуждением, в которых циркуляция воды происходит в основном под действием циркуляционного насоса.

Последний устанавливают на обратной линии, по которой идет охлажденная в системе отопления вода, перед водоподогревателем (котлом пли бойлером).

В тех случаях, когда системы отопления присоединяют к централизованному теплоснабжению и сетевая вода поступает непосредственно в эти системы, последние своих циркуляционных насосов не имеют, так как вода в них циркулирует под действием насосов, установленных на станциях ТЭЦ или центральных котельных.

Места расположения разводящих трубопроводов в системах водяного отопления и способы присоединения отопительных приборов могут быть различными. Более распространены однотрубные схемы, одна из разновидностей которых (с верхней разводкой) показана па рис. 9. Изображенная на этом рисунке схема, носит принципиальный характер; она имеет ограниченное количество отопительных приборов и стояков, причем все они показаны в одной плоскости.

Рис. 9, Водяное отопление с насосным побуждением (выполненное по однотрубной схеме с верхней разводкой):
а - общая схема, 6 -схема присоединения расширительного сосуда, в - схема присоединения отопительного прибора: 1 - котел или бойлер; 2 – главный стояк, 3 - распределительная горячая магистраль; 4 – отопительные приборы, 5 – обратный розлив, 6 — циркуляционные насос, 7 – расширительный сосуд, 8 – сигнальная линия, 9 – ререливная линия, 10 – воздухосборник, 11 – горячая подводка, 12 – обратная подводка, 13 – расширительная линия, 14 - циркуляционная линия (присоединяется к обратному розливу рядом с присоединением расширительной линии), 15 – регулировочный кран.

Горячая вода во время работы системы поступает из котла или бойлера в главный стояк, из него - в распределительную горячую магистраль и оттуда в стояки системы. Из стояков вода поступает в отопительные приборы, отдает в них свое тепло и далее по обратной линии возвращается в котел или бойлер, оттуда снова в главный стояк и т. д.

Для приведения системы отопления в действие включают в работу котел и циркуляционный насос. Как известно, вода при нагревании увеличивается в объеме. Для принятия этого дополнительного объема воды и служит расширительный сосуд, емкость которого находится между низшим и высшим уровнями. Уровни отмечают присоединением к сигнальной и переливной линиям: нижняя сигнальная выводится в котельную или бойлерную, верхняя переливная – в канализацию.

Воздух из системы отопления как при ее заполнении, так и о время работы удаляется через воздухосборник, который устанавливают в верхней точке разводящего горячего трубопровода, но ниже расширительного сосуда.

СХЕМА ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА

Внутренний водопровод холодной воды - может быть хозяйственно - -питьевым, производственным, подающим воду для питания производственных агрегатов, охлаждения машин и других технологических процессов, и противопожарным.

Производственный водопровод можно объединять с хозяйственно питьевым в тех случаях, когда он подает воду питьевого качества. Последнее условие может быть обусловлено технологическими требованиями (например, в предприятиях пищевой промышленности), а также технико-экономическими соображениями: если расход воды на производственные нужды незначителен или когда нет иного источника воды, кроме системы водоснабжения, подающей питьевую воду.

Самой простой и часто применяемой схемой внутреннего водопровода является схема без водонапорного бака и подкачивающего насоса с нижней разводкой (рис. 10). Вода из наружной сети под действием имеющегося в ней давления поступает во внутренний водопровод через проходящее под землей ответвление - ввод. На вводе внутри здания для учета количества потребляемой воды устанавливают водомер. Через него вода поступает в нижнюю разводящую (магистральную) линию, далее в стояки и через подводки к водоразборным точкам.

Рис. 10. Схема внутреннего водопровода холодной воды с водонапорным баком и без подкачивающего насоса, с нижней разводкой:
1 - стояки: 2 - запорные вентили; 3 — разводящая (магистральная) линия: 4 — тройник с пробкой для спуска воды из системы; 5 — водомер

Схему без водонапорного бака и подкачивающего насоса можно применять лишь в тех случаях, когда давление на водопроводном вводе оказывается всегда вполне достаточным для подачи воды в верхние этажи.

СХЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Принципиальная (наиболее простая) схема горячего водоснабжения показана на рис.11а,б. В ней поступающая из водопровода вода проходит через водоподогреватель, нагревается и затем под давлением водопровода через разводящую линию, стояки, и подводки идет на водоразборные точки: раковины, душевые, технологическое оборудование и т. д.

На рис.11, а изображена схема с нижней разводящей линией, прокладываемой в подвале или подпольных каналах нижнего этажа. Идентично работает схема с верхней разводящей линией, в этом случае ее прокладывают по техническому этажу, чердаку или под потолком верхнего этажа.

Рассмотренные схемы обладают двумя существенными недостатками. Первый из них состоит в том, что при отсутствии водоразбора вода в трубопроводе сильно охлаждается, в связи с чем при открытии крана первое время из него идет холодная вода, что создает определенные неудобства. Второй недостаток состоит в том, что имеющийся внизу запас горячей воды (при наличии емкого бойлера или специальной емкости) нельзя использовать при падении давления в водопроводе.

С целью устранения первого недостатка применяют схемы горячего водоснабжения с циркуляционной линией (рис. 11,б). В них от последней точки водоразбора каждого стояка прокладывают циркуляционные стояки, которые дальше объединяют в сборную циркуляционную линию, присоединяемую к нижней части водоподогревателя.

При остывании воды в стояках она становится более тяжелой, чем горячая вода в главном стояке, подающем воду в розлив. в связи с этим системе, представляющей собой ряд циркуляционных колец, возникает циркуляция воды: из водоподогревателя в разводящую линию, в стояки, в циркуляционную линию и обратно в водоподогреватель.

Здесь остывшая вода снова подогревается и ее циркуляция продолжается, как в системе водяного отопления с естественной циркуляцией вследствие разности объемных весов остывшей воды в стояках и горячей воды в главном стояке. При этом все точки водоразбора всегда обеспечены горячей водой, хотя ее температура и будет несколько ниже, чем в главном стояке. При большом радиусе действия системы, или при высоком гидравлическом сопротивлении водоподогревателя естественного напора вследствие указанной разности объемных масс воды оказывается недостаточно для обеспечения нужной циркуляции. В этих случаях на циркуляционной линии перед водоподогревателями устанавливают циркуляционный насос.

Рис. 11- Схемы горячего водоснабжения:
а - простейшая схема (с нижней разводкой); 1-водопровод; 2 - водоподогреватель; 3 – вход и выход теплоносителя; 4 - нижняя разводящая линия: 5- стояки; 6 -подводки; 7 - водоразборные точки; б -схема с циркуляционной линией (при естественной циркуляции); 1 - водопровод, 2 - водоподогреватель; 3 - вход и выход теплоносителя. 4 - верхняя разводящая линия: 5 - стояки; 6 - подводки: 7 - водоразборные точки: 8-главный стояк; 9 - циркуляционные стояки; 10 -сборная циркуляционная линия: 11 - воздушник.

Литература:
1. Н.В. Иванова Проектирование зданий и сооружений предприятий пищевой промышленности. М.: Стройиздат,1987.
2. В.А. Буренин и др. Основы промышленного строительства и санитарной техники. М.: Высшая школа 1984.