Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2017 в 16:42, курсовая работа
В работе решаются следующие вопросы – конструктивная разработка системы водяного отопления; расстановка отопительного оборудования и арматуры; определение теплопотерь здания; гидравлический расчет трубопроводов  системы отопления; расчет отопительных приборов, подбор оборудования теплового узла.
Графическая часть проекта включает в себя:
План первого, типового этажей (М 1:100).
План подвала с нанесением отопительных приборов,        магистральных трубопроводов  (М 1:100).
Схема теплового узла. (М 1:30)
Схема систем отопления (М 1:100).
∆Ррег.уч. – потеря давления в трубопроводах “регулируемого участка”, Па;
∆Pкл. – расчетная потеря давления в термостатическом или балансовом клапане, Па.
-естественное циркуляционное давление, для колец двухтрубных систем рассчитывается по следующей формуле:
, Па (28)
где - вертикальное расстояние между условными центрами нагрева воды в тепловом пункте и охлаждения в ветви или отопительном приборе на нижнем этаже здания,м.
-среднее приращение плотности при понижении температуры воды на 1 ; =0,6
Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления
| № уч. | Qt,Вт | Gуч, кг/ч | Lуч, м | dуч, мм | v, м/с | R, Па/м | RLуч, Па | Ʃζ | Z, Па | ΔP, Па | Примеч | 
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 
| Основное циркуляционное кольцо через прибор 1-го этажа Ст.18 | |||||||||||
| 1 | 72130 | 3101,59 | 4,1 | 50 | 0,407 | 58,8 | 241 | 0 | 0 | 241 | |
| 2 | 72130 | 3101,59 | 1,15 | 50 | 0,407 | 58,8 | 68 | 0,3 | 25 | 92 | |
| 3 | 43842 | 1885,21 | 4 | 40 | 0,411 | 84,2 | 337 | 3,3 | 278 | 615 | |
| 4 | 21852 | 939,64 | 4 | 32 | 0,267 | 43,1 | 172 | 3,5 | 124 | 297 | |
| 5 | 17681 | 760,28 | 3,6 | 25 | 0,379 | 125,6 | 452 | 1 | 72 | 524 | |
| 6 | 13038 | 560,63 | 3,6 | 25 | 0,279 | 69 | 248 | 0,5 | 19 | 268 | |
| 7 | 10812 | 464,92 | 3,6 | 25 | 0,231 | 47,8 | 172 | 0,5 | 13 | 185 | |
| 8 | 5815 | 250,05 | 3,4 | 20 | 0,203 | 52,1 | 177 | 1 | 21 | 198 | |
| 9 | 5815 | 250,05 | 0,45 | 20 | 0,203 | 52 | 23 | 257 | 5279 | 5303 | |
| 1* | 5815 | 250,05 | 2,85 | 20 | 0,357 | 107,3 | 306 | 0,8 | 51 | 357 | |
| 2 | 1146 | 49,28 | 1,1 | 14 | 0,18 | 58,6 | 64 | 396,6 | 6406 | 6470 | |
| 2 | 1146 | 49,28 | 1 | 14 | 0,178 | 61,3 | 61 | 33,6 | 531 | 592 | |
| 1 | 5815 | 250,05 | 2,75 | 20 | 0,532 | 112,2 | 309 | 1,3 | 183 | 492 | |
| 9* | 5815 | 250,05 | 0,55 | 20 | 0,2 | 52,2 | 29 | 498,7 | 9944 | 9973 | |
| 8* | 5815 | 250,05 | 3,4 | 20 | 0,2 | 52,2 | 177 | 1,5 | 30 | 207 | |
| 7* | 10812 | 464,92 | 3,6 | 25 | 0,228 | 47,9 | 172 | 0,5 | 13 | 185 | |
| 6* | 13038 | 560,63 | 3,6 | 25 | 0,275 | 68,9 | 248 | 0,5 | 19 | 267 | |
| 5* | 17681 | 760,28 | 3,6 | 25 | 0,373 | 124,9 | 450 | 1,5 | 104 | 554 | |
| 4* | 21852 | 939,64 | 4 | 32 | 0,262 | 43,1 | 172 | 4 | 137 | 309 | |
| 3* | 43842 | 1885,21 | 4 | 40 | 0,404 | 83,6 | 334 | 3,8 | 309 | 644 | |
| 2* | 72130 | 3101,59 | 1,35 | 50 | 0,4 | 58,4 | 79 | 0,3 | 24 | 103 | |
| 1* | 72130 | 3101,59 | 4 | 50 | 0,4 | 58,4 | 234 | 0 | 0 | 234 | |
| ΔРсо=ƩΔРоборуд+ƩΔРуч+ΔРрег.уч. | 28108 | ||||||||||
| № уч. | Qt, Вт | Gуч, кг/с | Lуч, м | dуч, мм | v, м/с | R, Па/м | RLуч, Па | Ʃζ | Z, Па | ΔP, Па | Примеч | 
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 
| Малое циркуляционное кольцо через прибор 1-го этажа Ст.14 | |||||||||||
| 1 | 72130 | 0,8616 | 4,1 | 50 | 0,407 | 58,8 | 241 | 0 | 0 | 241 | |
| 2 | 72130 | 0,8616 | 1,15 | 50 | 0,407 | 58,8 | 68 | 0,3 | 25 | 92 | |
| 3 | 43842 | 0,5237 | 4 | 40 | 0,411 | 84,2 | 337 | 3,3 | 279 | 616 | |
| 4 | 21852 | 0,2610 | 4 | 32 | 0,267 | 43,1 | 172 | 3,5 | 125 | 297 | |
| 5а | 4171 | 0,0498 | 0,45 | 15 | 0,266 | 133,6 | 60 | 161,1 | 5699 | 5760 | |
| 1" | 4171 | 0,0498 | 2,85 | 18 | 0,355 | 112,5 | 321 | 0,8 | 50 | 371 | |
| 2* | 811 | 0,0097 | 1,1 | 14 | 0,127 | 32 | 35 | 750,7 | 6054 | 6089 | |
| 2* | 811 | 0,0097 | 1 | 14 | 0,126 | 29,1 | 29 | 45,4 | 360 | 389 | |
| 1' | 4171 | 0,0498 | 2,75 | 18 | 0,33 | 117,8 | 324 | 1,3 | 71 | 395 | |
| 5а* | 4171 | 0,0498 | 0,55 | 15 | 0,262 | 133,3 | 73 | 362,8 | 12452 | 12525 | |
| 4 | 21852 | 0,2610 | 4 | 32 | 0,262 | 43,1 | 172 | 4 | 137 | 310 | |
| 3 | 43842 | 0,5237 | 4 | 40 | 0,404 | 83,6 | 334 | 3,8 | 310 | 645 | |
| 2 | 72130 | 0,8616 | 1,5 | 50 | 0,4 | 58,4 | 88 | 0,3 | 24 | 112 | |
| 1 | 72130 | 0,8616 | 4,1 | 50 | 0,4 | 58,4 | 239 | 0 | 0 | 239 | |
| 0 | 0 | 0 | |||||||||
| ΔРсо=ƩΔРоборуд+ƩΔРуч+ΔРрег.уч. | 28081 | ||||||||||
Невязка системы отопления
А=
| № уч. | Qt,Вт | Gуч, кг/ч | Lуч, м | dуч, мм | v, м/с | R, Па/м | RLуч, Па | Ʃζ | Z, Па | ΔP Па | Примеч | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |||||
| Главное циркуляционное кольцо через прибор 1-го этажа Ст.18 | ||||||||||||||||
| 1 | 5815 | 0,069 | 2,85 | 20 | 0,357 | 107,3 | 306 | 0,8 | 51 | 357 | ||||||
| 2 | 1146 | 0,014 | 1,1 | 14 | 0,18 | 60 | 66 | 6,5 | 105 | 171+800+5400=6371 | ||||||
| 1* | 5815 | 0,069 | 2,75 | 20 | 0,352 | 112,5 | 309 | 1,3 | 80 | 390 | ||||||
| Потери давления ΔPуч1,2,3 | 7118 | |||||||||||||||
| Главное циркуляционное кольцо через прибор 2-го этажа Ст.18 | ||||||||||||||||
| Pрасп.уч.3,4,3*=ΔPуч2+0,4*Pe= | ||||||||||||||||
| 3 | 4669 | 0,056 | 3 | 18 | 0,374 | 138,3 | 415 | 1 | 70 | 485 | ||||||
| 4 | 1096 | 0,013 | 1,1 | 14 | 0,172 | 60 | 66 | 6,5 | 105 | 171 | ||||||
| 3* | 4669 | 0,056 | 3 | 18 | 0,369 | 145,1 | 435 | 1,5 | 102 | 537 | ||||||
| Потери давления в трубопроводах ΔPуч1,2,3 | 1193 | |||||||||||||||
| Требуемое знаение (ƩΔPкл) рег.уч.4=6488-1184=5304 | ||||||||||||||||
| Главное циркуляционное кольцо через прибор 3-го этажа Ст.18 | ||||||||||||||||
| Pрасп.уч.5,6,5*=ΔPуч2+0,4*Pe= | ||||||||||||||||
| 5 | 3573 | 0,043 | 3 | 18 | 0,286 | 86,1 | 258 | 0,5 | 20 | 279 | ||||||
| 6 | 1096 | 0,013 | 1,1 | 14 | 0,172 | 45 | 50 | 6,5 | 96 | 145 | ||||||
| 5* | 3573 | 0,043 | 3 | 18 | 0,282 | 90,7 | 272 | 0,5 | 20 | 292 | ||||||
| Потери давления в трубопроводах ΔPуч1,2,3 | 716 | |||||||||||||||
| Требуемое знаение (ƩΔPкл) рег.уч.4=5421-716=4705 | ||||||||||||||||
| Главное циркуляционное кольцо через прибор 4-го этажа Ст.18 | ||||||||||||||||
| Pрасп.уч.7,8,7*=ΔPуч2+0,4*Pe= | ||||||||||||||||
| 7 | 2477 | 0,030 | 3 | 16 | 0,27 | 94,7 | 284 | 1 | 36 | 320 | ||||||
| 8 | 1096 | 0,013 | 1,1 | 14 | 0,172 | 38 | 42 | 6,5 | 96 | 138 | ||||||
| 7* | 2477 | 0,030 | 3 | 16 | 0,266 | 100,1 | 300 | 1,5 | 53 | 353 | ||||||
| Потери давления в трубопроводах ΔPуч1,2,3 | 811 | |||||||||||||||
| Требуемое знаение (ƩΔPкл) рег.уч.4=4822-811=4011 | ||||||||||||||||
| Главное циркуляционное кольцо через прибор 5-го этажа Ст.18 | ||||||||||||||||
| Pрасп.уч.9,10,9*=ΔPуч2+0,4*Pe= | ||||||||||||||||
| 9 | 1382 | 0,017 | 3 | 14 | 0,216 | 81,6 | 245 | 1 | 23 | 268 | ||||||
| 10 | 1382 | 0,017 | 1,1 | 14 | 0,216 | 60 | 66 | 6,5 | 151 | 217 | ||||||
| 9* | 1382 | 0,017 | 3 | 14 | 0,214 | 86,6 | 260 | 1,5 | 34 | 294 | ||||||
| Потери давления в трубопроводах ΔPуч1,2,3 | 779 | |||||||||||||||
| Требуемое знаение (ƩΔPкл) рег.уч.4=4020-779=3241 | ||||||||||||||||
Для сравнения вычислений гидравлического расчета результаты программы Auditor CO приведем в таблицу 4.
Подбор клапанов обвязки отопительных приборов Ст.18
Для определения потери давления ∆Pкл., Па, клапанов, можно использовать расчетную формулу :
∆Pкл. = 0,1 x (G/kv )^ 2 ,
где: G - расчетный расход теплоносителя на участке, кг/ч;
kv - пропускная способность, м3 /ч,
При подборе клапанов, и определении гидравлической настройки клапана можно использовать формулу для определения требуемого значения пропускной способности
kv ≅ G/(10 x ∆Pкл.)^0,5
где: ∆Pкл. - расчетная требуемая потеря давления в балансовом клапане, Па
. Предварительно по расходу задаемся ∆Pкл2=5400 Па, и настройкой арматуры . Подбор и обвязка отопительных приборов приведена в таблице 4.
Таблица 4. Подбор и обвязка отопительных приборов Ст.18
| №Ст/№эт-№уч | Q | Gуч, кг/ч | (ƩΔPкл) рег.уч | ΔPкл1 | Характеристика балансового клапана RL | ||
| ΔPкл2 | Kv | n | |||||
| Cт18/1эт/№2 | 1146 | 49 | 6371 | 800 | 5400 | 0,78 | 1 | 
| Cт18/2эт/№4 | 1096 | 47 | 5304 | 800 | 4504 | 0,80 | 3 | 
| Cт18/3эт/№6 | 1096 | 47 | 4705 | 340 | 4365 | 0,97 | 4 | 
| Cт18/4эт/№8 | 1096 | 47 | 4011 | 340 | 3671 | 0,97 | 5 | 
| Cт18/5эт/№10 | 1382 | 59 | 3241 | 800 | 2441 | 1,50 | 6 | 
7. РАСЧЕТ 
И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ 
Для подключения систем отопления к тепловым сетям устраивают тепловой узел, в которых предусматривается размещение оборудования, арматуры, приборов контроля, измерения и автоматизации. Под средством этих приборов осуществляется преобразование вида теплоносителя, регулирование расхода, распределение теплоносителя по потребителям. А также в этих пунктах осуществляется автоматизация защиты системы от аварийного повышения температуры и давления, учет расхода теплоты, а также заполнение и подпитка системы.
Тепловой узел в системе отопления присоединяется к наружным тепловым сетям по зависимой схеме, т.е. со смешением высокотемпературной воды из тепловых сетей с водой, находящейся в наружном обратном теплопроводе. Температура воды в наружном подающем теплопроводе понижается до температуры с помощью смесительного насоса. В системе предусмотрено два смесительных насоса, один из которых является резервным. Это связано с тем, что в случае выхода из строя основного насоса, не прерывалась бы работа всей системы, что в отопительный период является недопустимым. При поломке основного насоса включают резервный, а вышедший из строя насос демонтируют и производят его ремонт.
В тепловом узле предусмотрены задвижки для перекрывания подачи воды в неотопительный период, фильтры для предотвращения попадания в систему, загрязнителей, которые могут вывести ее из строя, обратные клапана, предохраняющие систему от гидравлических ударов, а также регуляторы перепада давления.
При выборе смесительных насосов для систем отопления, устанавливаемых в соответствии с требованиями, следует устанавливать насос на перемычке между подающим и обратным трубопроводами системы отопления.
Высокотемпературная вода подается в точку смешения под давлением в наружном теплопроводе, созданным сетевым циркуляционным насосом на тепловой станции.
При установке насоса на перемычке между подающим и обратным трубопроводами системы отопления: напор- на 9,75 м.вод.столба больше потерь давления в системе отопления [СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»];подача насоса G рассчитывается по формуле:
(29)
где -расчетный максимальный расход воды на отопление из тепловой сети, кг/ч
                              
-максимальный тепловой поток на отопление, 95549Вт
=