Министерство  Путей Сообщения  Российской Федерации 

Московский  государственный  университет путей  сообщения (МИИТ) 
 
 
 
 
 
 

Кафедра: «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта» 
 

Курсовой  проект по дисциплине: теплогазоснабжение, отопление и вентиляция  

«Расчет системы отопления и вентиляции промышленного здания» 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: Иванов М.Б. 
гр. СГС-312 
Проверил: Третьяков Г.А.

Принял: Третьяков Г.А. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва, 2008

 

      Содержание.

0. Введение……………………………………………………………………………...3

 

1. Исходные данные

В курсовом проекте  ведется проектирование системы  отопления и вентиляции промышленного здания. 

Здание –  одноэтажный ремонтный цех.

Размеры здания:

L = 105 м

B = 24 м 

H = 8 м 

Стены выполнены  из кирпичной кладки, боковые стены  имеют двойное остекление. Крыша  – бесчердачное покрытие из железобетонных плит с цементной стяжкой со слоем  изоляции и гидрозащитой.

На фасадной стене имеются двухстворчатые деревянные ворота. Пол покрыт асфальтобетоном (по земле).

Окна – двойной  спаренный переплет с двойным  остеклением (расстояние между стеклами 30÷60 мм).

Система отопления, применяемая  в здании – двухтрубная с нижней разводкой, присоединенная к тепловой сети через узел управления, расположенный по фасадной стене. Источник отопления – вода из тепловой станции.

Параметры теплоносителя: температура наружной тепловой сети – 70 ÷ 150 ºС

Температура воды в местной сети – 70 ÷ 95 ºС.

Вентиляция – приточно-вытяжная с естественным и механическим побуждением. 
 

 

Таблица исходных данных.

 

2. Определение  основных тепловых  потерь

2.1. Определение требуемых  тепловых сопротивлений  для наружных стен.

 

Q_осн = kF (t_вн – t_нро) [_Вт/м²/с],

где Q_осн - количество тепла, которое передается от внутренней   среды    к   внешней   через    1    м² разделяющей их стенки в единицу времени при разнице температуры внутренней и внешней поверхностей с 1° С;

 F - площадь поверхности ограждения;

[к] - коэф. теплопередачи  отдельного ограждения;

t_вн = 16 °С – температура внутреннего воздуха;

t_нро = -30 °С – температура наружного воздуха; 

F(НС_т) = b*h = 192 м²

F(НС_бл) = F(НС_бп) = l*h – F_ост/100 * l*h = 420 м²

F(НС_ф) = b*h – F_в/100 * b*h = 144 м².

 
k= 1/R₀

R₀ ≥ R_0тр

R_0тр = (t_вн – t_нро)/Δt^H * R_вн * n

Δt^H = 10

R_вн = 0.115 
n = 1

R_0тр = (16 – (-30))/10 * 0.115 * 1 = 0,529 

Пусть R₀^кирп = 0,529 → δ_кирп = 395 мм

ΣR_сл = δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₃/λ₃ = 0.015/0.93 + 0.025/0.93 + 0,395/0.815 = 0.527

R₀ = 1/α_int + ΣR_сл + 1/α_ext = 1/8.73 + 0,531 +1/23 = 0.689 ≥ R_0тр 
k = 1/R₀ = 1.45 

Q_{осн (НСф)} = 1,45*144 *(16 + 30) = 9604,8[Вт],

Q_{осн (НСт)} = 1,45*192 *(46) = 12806,4 [Вт],

Q_{осн (НСб)} = 1,45*840 *(46) = 56028 [Вт].

 

2.2. Определение  требуемых тепловых  сопротивлений для  бесчердачного покрытия.

 

Q_осн = kF (t_вн – t_нро) [_Вт/м²/с], 

F(ПТ) = b*l = 2520 м²

 
k= 1/R₀

R₀ ≥ R_0тр

R_0тр = (t_вн – t_нро)/Δt^H * R_вн * n

Δt^H = 8

R_вн = 0.115 
n = 1

R_0тр = (16 – (-30))/8 * 0.115 * 1 = 0,66 

ΣR_сл = δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₃/λ₃ + δ₄/λ₄

δ₁ = 0,03 м; λ₁ = 1

δ₂ = 0,15 м (теплоизоляция); λ₂ = 0,4

δ₃ = 0,1 м (цем.стяжка); λ₃ = 0,75

δ₄ = 0,15 м (жб плита); λ₃ = 1,63 

ΣR_сл = 0,03/1 + 0,1/0,4 + 0,1/0,75+0,15/1.63=0.51

R₀ = 1/α_int + ΣR_сл + 1/α_ext ≥ R_0тр

(0.51) + 1/8.73 +1/23=0.66 ≥ R_0тр 
 

k = 1/R₀ = 1.515 

Q_{осн (ПТ)} = 1,515 * 2520 *(16 + 30) = 175618.8 [Вт].

 

2.3. Определение  тепловых потерь  оконных проемов.

Q_осн = kF (t_вн – t_нро) [_Вт/м²/с], 

k = 1/R₀ = 2,67

F(ПТ) = ½ *h*l = 420 м² 

Q_{осн (ДОл)} = Q_{осн (ДОп)} = 2,67 * 420 *(16 + 30) = 51.6 [кВт].

 

2.4. Определение  тепловых потерь  ворот.

Q_осн = kF (t_вн – t_нро) [_Вт/м²/с], 

k = 2*1,163

F(ПТ) = 1/4 *h*b = 48 м² 

Q_{осн (В)} = 2*1,163 * 48 *(16 +30) = 5,1 [кВт].

 

2.5. Определение  тепловых потерь  пола.

Q_осн = kF (t_вн – t_нро) [_Вт/м²/с], 

F_I =516 м²;          R_I = 2.15 м²К/Вт

F_II = 468 м²;         R_II = 4.3 м²К/Вт

F_III = 436 м²;          R_III = 8.6 м²К/Вт

F_IV =1116 м²;                  R_IV = 14.2 м²К/Вт 
 

Q_{осн (ПЛ)} = (F_I/R_I + F_II/R_II + F_III/R_III + F_IV/R_IV)*(t_вн – t_нро) = 21,9 [кВт].

 

2.6. Ведомость тепловых потерь.

 

В3=10%=1.1 

В4=(8-4)*2%=8%=1,08 

В5=15%=1,15 

Qтп=3,33*∑ Q 

2.7. Тепловые потери на инфильтрацию.

 

Q_инф = [kG_окF_ок + 0,7G_ВF_В] С_р (t_вн - t_нро)

 
k = 0,8 
G_ок   = 13 кг/(м²*К*ч) – для высоты расположения центра оконного проема 4 м

G_В = 100 кг/(м²*К*ч) – для высоты расположения центра ворот 3 м

С_р = 1006 Дж/(кг*К).

t_вн = 16 ºС;                  t_нро = -29 ºС

F_ок = 420 м²

F_В = 48 м² 

Q_инф = [0,8*13*525 + 0,7*100*31,5]*1006*(16 – (-29)) =   96,39 кВт

 

2.8. Тепловые потери на нагрев материалов.

 

Q_нагр = G_m*c_m*(t_вн - t_нро) 

G_m^сут = 43200 кг/сутки

G_m= 0,5 кг/с

c_{m (сталь)} = 0,482

Q_нагр = 0,5*0,482*(16 – (-29)) = 10,84 кВт

 

3. Теплопоступления

3.1. Расчет тепла,  поступающего за  счет лучистой  энергии солнца.

 

Q_л = q_пт*S_пт + q_ост*S_ост 

S_ост = 525*1 = 525 м²;        q_ост= 100 Вт/м²

S_пт = 2700 м²;                      q_пт= 20 Вт/м² 

Q_л = 106,50 кВт

 

3.2. Расчет  тепла, поступающего  от внутренних  источников.

 
 

ΣQ_вн = Q_чел + Q_н.п.^ок + Q_эл + Q_техн   

1) Q_чел = β_инт * β_од (2,5+10,36*√w_в)*(35 – t_вн)*n_чел   
β_инт = 1 
β_од = 1 
w_в = 1 м/с 
n_чел = (2700)/40 = 67,5 
t_вн = 16 ºС

Q_чел = 16,49295 кВт 

2) Q_н.п.^ок = α*F_нп (t_нп – t_вн) 
α = 11,6  
F_нп = 100 м² 
t_нп = 60 ºС

Q_н.п.^ок = 51,04 кВт 

3) Q_осв = k*N_осв

  N_осв = q_ос/F_пл=100*2700=270 кВт 
  k^осв = k₁*k₂*k₃*k₄ = 0.8 * 0.5 * 1 * 0.5 = 0.2 
Q_осв = 54 кВт