Загрузка...Система теплоснабжения цеха малого предприятия
Министерство образования Российской Федерации
ФГАОУ ВПО Уральский Федеральный университет
Кафедра "Промышленная теплоэнергетика"
Контрольная работа
По курсу: "основы инженерного проектирования"
На тему:
"Система теплоснабжения цеха малого предприятия"
Выполнил Беседина Е.Ю.
Преподаватель Прошин А.С.
г. Екатеринбург 2014
исходные данные
1.Цех малого предприятия размером 36мх42м; H=8 м.
2.город — Екатеринбург
.Материал стен здания — трехслойная ж/б панель, толщина 220 мм. внутри стены покрыты штукатуркой.
.Остекление — тройное в металлических переплетах.
.Количество окон в цехе — 8 шт. количество окон в АБК — 12 шт. Окна располагать между колоннами.
.Перекрытие — ж/б панель толщиной 200 мм, керамзит толщиной 250 мм, стяжка толщиной 50 мм.
.Тип пола — ж/б панели.
.Ворота цеха — размером 3,5*2 м, материал — сталь 3 мм, минеральная вата — 50 мм, дерево — 30 мм.
.Система отопления должна планироваться исходя из температурного графика 95/70
10.температура в цехе должна поддерживаться на уровне не менее С.
.Температура в АБК должна поддерживаться на уровне не менее С.
.Отопительные приборы в цехе — стальные регистры.
План цеха с оборудованием системы отопления
Расчет теплопотерь здания через ограждающие конструкции. основные потери теплоты Q, Вт, через ограждающие конструкции зданий определяются по формуле:
,
где F — площадь ограждения, м2; Rо — полное термическое сопротивление теплопередачи через ограждающие конструкции, м2К/Вт;
tв и tн — расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, оС;- поправочный коэффициент на разность температур.
термическое сопротивление Rо, м2К/Вт, для многослойного ограждения следует определять по формуле:
o = Rв + ΣRс + Rв. п. + Rн
где Rв и Rн — термическое сопротивление теплоотдачи к внутренней и от наружной поверхности, м2К/Вт;
Rв. п. — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, м2К/Вт;
ΣRс — сумма термических сопротивлений отдельных слоев ограждения, м2К/Вт.
Расчет теплопотерь в цехе
1.потери тепла через наружные стены
Материал стен (по заданию) — трехслойная ж/б панель.
с = 1 м2К/Вт; Rв = 0,115 м2К/Вт; Rн = 0,043 м2К/Вт;
Ro = 1 + 0,115 + 0,043 = 1,158 м2К/Вт; n = 1; tв =18 0C — по заданию;
0C tн = — 32 0C — для г. Екатеринбург;
F = 36∙8+42∙8+30∙8+6∙8 — (3∙4∙8 + 3,5∙2) = 809 м2 — по чертежам;
2.потери тепла через окна.
Остекление — тройное остекление в металлических раздельных переплетах.
Rс = 0,48 м2К/Вт; Ro = 0,48 + 0,115 + 0,043 = 0,638 м2К/Вт;
F = 3∙4·8 = 96м2 — по чертежам;
3.потери тепла через пол.
Тип пола — железобетонные панели.
Теплопотери через неутепленные полы, расположенные непосредственно на грунте, определяются по формуле:
— отношение площади зоны пола к условному термическому сопротивлению зоны.
Зоной называется полоса шириной 2 м, параллельная линии наружной стены. Зоны нумеруются от наружной стены. значения термических сопротивлений следующие: для I зоны ; для 2 зоны ; для III зоны ; для остального пола ;
4.потери тепла через крышу
Материал перекрытия — железобетонная панель толщиной 200 мм, керамзит толщиной 250 мм, стяжка толщиной 50 мм.
Rплит = 1,06 , λ керамзит = 0,18 , λ стяжки = 0,76
Rв = 0,115 м2К/Вт; Rн = 0,086 м2К/Вт;
Ro = 2,515 + 0,115 + 0,086 = 2,716 м2К/Вт; n = 1;
0C
F =36·42-36·6= 1296 м2 — по чертежам;
5.потери тепла через ворота.
,
,
,
,
Общее количество теплоты на цех
Расчет теплопотерь в административно-бытовом корпусе.
1.потери тепла через наружные стены
tв = 20 0C — по заданию;
= 6∙6∙8 + 6∙8 — (1,5·2·12) = 300 м2 — по чертежам;
2.потери тепла через окна.
= 1,5∙2∙12 = 36 м2 — по чертежам;
3.потери тепла через пол.
4.Потери тепла через потолок
= 36∙6 = 216 м2 — по чертежам;
Общее количество теплоты на отопление административно-бытового корпуса.
,
Выбор и размещение отопительных приборов. Расчет отопительных приборов для цеха
В цех необходимо подвести тепловую мощность Qц=84925,69 Вт, для покрытия тепловых потерь (с учетом тепловых выделений).
Для расчета количества отопительных приборов необходимо учесть теплоту, поступающую в помещение от подводящих и отводящих трубопроводов.
Исходя из необходимой тепловой мощности, рассчитываются расходы теплоносителя. По расходам принимаются диаметры подводящих и отводящих трубопроводов. Поскольку подключение отопительных приборов принято параллельным, количество теплоносителя после каждого из них будет меняться. Чтобы поддержать скорость воды в рекомендуемом диапазоне, изменяется диаметр трубопровода.
Расход воды G, кг/с, рассчитывается по формуле:
;
где Q — тепловая мощность, кВт; с — теплоемкость воды; τ1 и τ2 — температуры соответственно прямой и обратной воды в отопительном приборе.
диаметр трубопровода рассчитывается по формуле
;
где ρ — плотность воды, кг/м3; v — скорость воды, м/с.
Скорость воды принимается 1 м/с.
;
В качестве подводящих трубопроводов принимаем трубу стальную бесшовную горячедеформированную 42х2,5 по ГОСТ 8732-78.
количество теплоты, отдаваемое прямыми трубопроводами, рассчитывается по формуле:
где k — коэффициент теплопередачи между трубопроводами, отопительными приборами и окружающим воздухом, Вт/м2·К;; F — площадь поверхности трубы, м2; t1 — температура прямой воды, оС; tв — температура воздуха в помещении, оС.
Количество теплоты, отдаваемое обратными трубопроводами, рассчитывается по формуле:
где τ2 — температура обратной воды, оС.
Площадь поверхности труб рассчитывается по формуле:
м2;
где D — наружный диаметр трубопровода, м; l = 70 м — длина участка трубопровода (берем из плана).
Расчет коэффициента теплоотдачи k, Вт/м2·К., производится в приближении плоской стенки
;
где α1 — коэффициент теплоотдачи от труб и приборов в помещении, Вт/м2·К; δтр — толщина стенки трубы, м; λс — коэффициент теплопроводности стали, Вт/м·К;
α2 — коэффициент теплоотдачи в трубе, Вт/м2·К
Коэффициент теплоотдачи от труб и приборов в помещении принимается по СНиП 2.04.14-88 α1 = 9÷11 Вт/м2·К.
теплоснабжение отопительный прибор цех
Коэффициент теплоотдачи в трубе и отопительных регистрах принимаем α2 = 1000 Вт/м2·К
Суммарная тепловая мощность, поступающая в помещение цеха через
подводящие и отводящие трубопроводы
Общая площадь поверхности отопительных приборов рассчитывается по формуле
где Qц — теплота, которую необходимо подвести в помещение цеха, кВт;
tпр — средняя температура воды в отопительном приборе, оС.
м2
Количество регистров принимаем 8 шт.
Площадь поверхности одного регистра 14,2м2.
Длина регистров
м.
Принимаем 8 регистров из трубы 140х4,5 длиной 4 м в одном отопительном приборе.
Расчет отопительных приборов для административно-бытового корпуса.
Расход воды
. Диаметр трубопровода:
В качестве подводящих трубопроводов принимаем трубу стальную бесшовную горячедеформированную 20х2,5 по ГОСТ 8732-78.
Площадь поверхности труб:
м2;
Вт;
Вт;
Вт.
В качестве отопительных приборов выбираются стальные радиаторы «Termal 500».
необходимая мощность радиаторов в бытовом помещении:
Вт
Мощность одной секции радиатора (по каталогу) qр = 0,18 кВт, если вода в нем охлаждается с 95 до 70оС и температура воздуха 20 оС.
Конструктивно выбирается количество радиаторов (Nрб) в административно-бытовых помещениях. Принимаем 12 шт.
Рассчитывается мощность одного радиатора
Вт.
Рассчитывается необходимое количество секций (nс) в каждом радиаторе:
Принимаем по 11 секций в радиаторе.