Реферати

Реферат: Гідравлічний розрахунок

Роль переконання і волі в науковому пізнанні. Зміст понять "переконання" і "воля". Фази вольового процесу: виникнення спонукання і постановка мети; стадія обговорення і боротьба мотивів; рішення і виконання. Структура наукового пізнання. Процес наукового дослідження, його мотиви і результати.

Магнітне поле, ланцюги й індукція. Основні поняття теорії магнітного полючи - особливого виду матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між зарядженими частками, що рухаються, чи тілами, що володіють магнітним моментом. Закон Ома для магнітного ланцюга. Феромагнітні матеріали.

Інтернет-залежність і незалежність. Н тему залежності від віртуальної реальності стали говорити і соціологи, і психологи, і медики, і представники багатьох інших наук.

Облік випуску готової продукції на ЗАТ "Ювілейне". Теоретичні аспекти бухгалтерського обліку випуску готової продукції, що є частиною матеріально-виробничих запасів підприємства, призначених для продажу. Синтетичний і аналітичний облік. Документальне оформлення випуску продукції.

Актуалізація креативних здібностей учнів на уроках літератури через незвичайні засоби представлення навчального матеріалу і включення учнів у діяльність. Навчальна гра як основа творчості учнів. Нетрадиційні способи організації творчої діяльності школярів. Пошук "крапок подиву" у художньому тексті. Розвиваюча роль літературної творчості школярів. Розкриття креативности школяра.

Курсова робота

по дисципліні джерела і системи теплопостачання

Завдання на виконання курсової роботи:

Расчитать систему теплопостачання для вибраного генерального плану підприємства:

- Здійснити розрахунок теплопотерь через захищаючі конструкції

- Визначити питому витрату теплоти на опалювання будівлі

- Вибрати тип казана і місце розташування котельні.

- Вибрати тип опалювальних приладів

- Визначити необхідну площу поверхні опалювальних приладів

- Нанести на плані магістральні трубопроводи системи опалювання

- Скласти аксонометрическую схему опалювання з нанесенням опалювальних приладів, запорно-регулювальної арматури, расширительного бака

- Провести гідравлічний розрахунок системи опалювання

- Зробити розрахунок гидроелеватора і теплові втрати для випадку підключення приміщення до існуючої теплової мережі.

Теплова потужність системи опалювання визначається з рівняння теплового балансу

Фсо = Σ Фпот-Σ Фпост

1.1. Определениевеличини теплопотерь через захищаючі конструкції.

Початковими даними для розрахунку теплопотерь окремими приміщеннями і будівлею загалом є

- плани поверхів і характерні розрізи по будівлі з всіма будівельними розмірами.

- Призначення приміщень

- Орієнтація будівлі по сторонах світла

- Місце споруди будівлі

Відмітимо, що потік теплоти (Вт) що втрачається приміщенням, складається з основних втрат теплоти через всі його зовнішні огорожі Ф0і додаткових теплопотерь Фдоб

Ф=Σ Ф0+Σ Фдоб

При цьому втрати теплоти визначаємо підсумовуючи втрати теплоти через окремі захищаючі конструкції з округленням до 100 Вт.

Ф =F/R0(tв- tн)(1+Σβ)n=kF(tв- tн)(1-Σβ)n

Де F- розрахункова площа обгороджування, k - коефіцієнт теплопередачі даної захищаючої конструкції; R0- опір теплопередачі даної захищаючої конструкції;tв- tн- температури внутрішнього і наружнего повітря. (1-Σβ) - додаткові теплопотери; n- коефіцієнт що враховує положення захищаючого покриття по відношенню до наружнему повітря;

Визначимо основні теплопотери будівлі, що проектується по співвідношенню

Ф =F/R0(tв- tн)n (1)

НАРУЖНИЕ СТІНИ

Зовнішні стіни виконані товщиною в два цегли, оштукатурені зсередини з використанням цементно-піщаної штукатурки (у разі вапняно-піщаної штукатурки параметри повинні бути змінені).

Початкові дані для цегляних стін λ до= 0,81 Вт/(м*0С); δ до= 0,51 м

Початкові дані для цементно-піщаної штукатурки стін λ шт= 0,93 Вт/(м*0С); δ шт= 0,015 м. (для вапняно-піщаної штукатурки можливе застосування λ шт= 0,81 Вт/(м*0С)

Геометричні розміри приміщення:

перший поверх а =22,4 м; b= 12,46м; h= 4,4м

Приміщення має 11 віконних блоків з двійчастим склінням маючу загальну площу остекления Fcт= 11*1,2*1,8=23,76кв. м

Площа поверхні зовнішніх стін

26,3*3,6

F= 2ab=2*22,4*12,46-23,76=558,208-23,76=534,4кв. м

Опір теплопередачі зовнішніх стін отримаємо по формулі 1 враховуючи що Rв=0,115 (м2 0С/Вт) і Rн=0,043 (м2 0С/Вт) площа підлоги S=279,104кв. м

Rо=Rв+Rн+ΣRiгде Ri= δ до/λ до+ δ шт/λ шт=0,51/0,81+0,015/0,81

Rо= 0,115+0,043 +0,015/0,81+0,51/0,81=0,806 м2 0С/Вт

Опір теплопередачі двійчастих вікон Rо=0,345 м2 0С/Вт

Отже теплопотери через зовнішні стіни визначаються

Ф=F/R0(tв)n=(1/0,345)*534,4(16+18)+(1/0,345)23,76(16+18)=

52666+2341,5=55007,5Вт

Одна стіна звернена на північ, друга на схід, третя стіна на захід і остання на південь тому додаткові втрати теплоти через ці стіни Фдоб стсоставляют: для першої 10%, другий 10%, третьої 5% і четверта 0% від основних теплопотерь, які необхідно додати до останніх.

Фдоб ст=25467*0,25=6367Вт. Таким чином, з обліком додаткових теплопотерь через наружние стіни отримаємо

Фдоб=25467+6367=31833Вт

ПЕРЕКРИТТЯ

Перекриття має площу S=273.5 кв. м. і складається із залізобетонних плит товщиноюδ пл=0,035 м, для яких по таблиці λ до= 2,04 Вт/(м*0С); Залізобетонні плити покриті теплоизоляцией виконаною з мінеральної вати завтовшки δ вати=0,14 м, шара гравію керамзитового δ кер=0,1м, і двох шарів руберойду завтовшки δ руб=0,003м, для яких вибираємо по таблиці значення теплопровідності і значення опору тепловосприятию для внутрішньої і зовнішньої поверхонь:

λ вата= 0,06 Вт/(м*0С), λ руб= 0,17 Вт/(м*0С), λ кер= 0,23 Вт/(м*0С)

Rв= 0,132 (м2 0С)/Вт, Rн= 0,043 (м2 0С)/Вт,

Виходячи з цих даних отримаємо для опору теплопередачі перекриття

Rо пер= 0,132+0,043+0,035/2,04 + 0,14/0,06 + 0,1/0,23 + 0,003/0,17=

0,132+0,043+0,017+2,33+0,435+0,018=2,975 (м2 0С)/Вт,

Теплопотері через перекриття знаходимо по співвідношенню

Ф =F/R0(tв- tн)n

Приймаємо поправочний коефіцієнт n =0,9 як для горищних перекриттів з покрівлею з рулонних матеріалів

Фпер=(1/2,975)*273,5*(16+18)*0,9=282.9 вт

ПІДЛОГИ

Підлоги виконані з керамзитобетона (ρ=1800кг/м3) завтовшки δ кер=0,1м, теплопровідність якого знаходимо за довідковими даними таблиці 7 [1] λ кер= 0,92 Вт/(м*0С). Ширина підлоги рівна b= 10.4м до осьової лінії відповідно 5,2 м. Втрати теплоти через невтеплені підлоги визначаємо по зонах, паралельним наружним стінам. Опір теплопередачі для першої зони составляетRн. підлога-2,15, для другий -4,3 і для третьої 8,6. Для іншої частини підлоги -14,2 (м2 0С)/Вт. Площа дільниць підлоги, що примикає до кутів в першій двометровій зоні вводиться в розрахунок двічі, т. е. у напрямі обох наружних стін, створюючих кут. Розділимо площа підлоги на двометрові зони і отримаємо дві зони шириною по 2м і одну зону шириною 1,2 м. Площі даних зон рівні: F1= F2= 26,3*2=52.6м2; F3= 26,3*1.2=31.56м2

Rу. підлога (м2 0С)/Вт,

Опір теплопередачі Rо підлога (м2 0С)/Вт, для кожної із зон визначаємо по формулі Rу. підлога=Rн. підлога +δ/λ

Зона 1Rу. підлога=2,15+0,1/0,92=2,15+0,11=2,26

Зона 2Rу. підлога=4,3+0,1/0,92=2,15+0,11=4,44

Зона 3Rу. підлога=8,6+0,1/0,92=2,15+0,11=8,71

Сумарні теплопотери по всіх зонах підлоги

Фп=F/R0(tв- tн)n =2*(1/2,26)[*52,6+(1/4,44)*52,6 + (1/8,71)*31,56]*(16+18)*0,9=

2*(23.27+11.85+3.62)*34*0.9=2370.9 Вт

Загальні втрати через всі огорожі

Ф=Σ Ф=2370,9+282,9+31833=34485,9Вт

Додаткові теплопотери

Додаткові теплопотери визначаються сумою теплопотерь що витрачається на:

- вентиляцію приміщення,

- випаровування вологи,

- нагрів инфильтрующего повітря

Вентиляція приміщення,

Потік теплоти що втрачається на нагрів приточного повітря визначається співвідношенням

Ф =0,278*Q*ρз(tв- tн)

Де Qнормативний повітрообмін, що приймається рівним Q =3м3/ч

ρ - густина повітря ρ=1,2 кг/м2

з- масова ізобарна теплоємність повітря з=1кДж/кгоС

Ф =0,278*3*1,2*1*34*26,3*10,4=9306,11Вт

Для оцінного розрахунку максимального теплового потоку що витрачається на вентиляцію скористаємося методом укрупнених характеристик Ф =qв*V*(tв- tн)

Де qвV- питома теплова характеристика будівлі, береться по додатку 13 і об'єм приміщення

Ф =0,2*1942*(16+18)=13205Вт

Аналогічно для оцінного розрахунку максимального теплового потоку що витрачається на опалювання скористаємося методом укрупнених характеристик Ф =qв*V*(tв- tн)*а

Де qот, V, а - питома теплова характеристика будівлі, береться по додатку 13,, об'єм приміщення, поправочний коефіцієнт, що враховує вплив різниці температур а=0,54+22/(tв- tн) =0,54+22/34=0,54+0,65=1,11

Ф =0,6*1942*(16+18)*1,1=43578,5Вт

Випаровування вологи

Потік теплоти що втрачається на випаровування вологи з мокрих поверхонь

визначається співвідношенням

Ф =0,278*2,49*Wисп

Для даного випадку ці втрати не враховуються.

Побутові тепловиделенияберутся з розрахунку 21Вт на 1 кв. м. площі підлоги і віднімаються з суми основних і додаткових теплопотерь.

Ф =21Fн=21* 273.5=5743,5 Вт

Нагрів від технологічного обладнання,

що використовується Величина тепловиділення для кожного конкретного приладу буде різною еквівалентне значення для обладнання, що усього використовується одинаково

Фоб =2653Вт

Нагрів инфильтрующего повітря

Потік теплоти що втрачається на нагрів зовнішнього повітря, инфильтрующегося через притвори вікон, фрамуг, дверей і воріт визначається співвідношенням

Ф =Q*ρз(tв- tн)*Fп/3,6 =3*1,2*1*34*26,3*10,4/3,6=9299,68Вт

Теплова потужність всієї системи опалювання визначається з рівняння теплового балансу і рівна

Фот=34485,9+9306,11+9299,68-5743,5-2653 = 44695Вт

З якої на перший поверх (напівпідвальне приміщення) доводиться Фот1= 20000Вт

І на виробниче приміщення другого поверху Фот2= 24695 Вт

Визначимо питому теплову характеристику будівлі по формулі:

Вибір казана і місця розташування котельні

Вибір казана визначається кількістю необхідної теплової потужності і його призначення.

Для опалювально-виробничих котелень малої потужності знаходять широке застосування чавунні секційні казани, що нагрівають воду до 115оС. Найбільше поширення серед чавунних казанів в нашій країні отримали казани марок КЧМ, КЧ-1(малої потужності), Універсал-6(КЧ-2) середньої потужності і Енергія-6(тип КЧ-3). Використовуючи отримане значення теплової потужності по таблиці 1.1 вибираємо чавунний казан типу КЧМ-1, тепловою потужністю від 16,3 до 46,5 кВт. Казан малогабаритний розташувати його можна в підсобному приміщенні цеху.

Визначаємо діаметри труб і втрати тиску в двухтрубной закритій водяній тепловій мережі від казана до споживача довжиною 30 м, через яку подається тепловий потік Ф=44695Вт. Приймемо розрахункові температури теплоносія tп=95оС. tо=70оС і на ній встановлені дві засувки ζ=0,7 і два гнутих відведення радіусом R=2d для яких ζ=0,5

Витрату теплоносія визначаємо по соотношениюQт=3,6*Ф/4,19(tп- tо)

Qт=3,6*44,695/(4,19(95-70))= 160,92/104,75=1,53 т/ч

Приймаємо питомі втрати тиску Δ Р=70Па/м і по додатку 2 знаходимо середню густину теплоносія ρ=970 кг/м3

Розрахунковий діаметр труб визначимо по співвідношенню d=0.263Q0.38/ (ρ Δ Р)0.19

=0.263*1,530.38/(970*70)0.19=0.263*1,18/8.28=0.037 м

Приймаємо у відповідності з ГОСТ 10704-76 трубу стальну електросварную прямошовную внутрішній діаметр якої d=41 мм ближче усього до розрахункового значення.

Визначаємо коефіцієнт тертя, використовуючи вираження С. Ф. Копьева

λ=0,014/ d0.25=0,014/0,0410.25=0,014/0,45=0,031

Суму коефіцієнтів місцевих опорів визначаємо по співвідношенню

Σζ=2*0,7+2*0,5=2,4

Еквівалентна довжина місцевих опорів визначається по співвідношенню

Lе= Σζ (d/λ)=2,4*0,041/0,031=3,17 м

Загальна втрата тиску в подаючому і зворотному теплопроводах

Δ Рс=2(30+3,17)70=4643,8Па

- ВИЗНАЧЕННЯ РІЧНОЇ ВИТРАТИ ПАЛИВА

Річна витрата теплоти на опалювання виходячи з отриманих значень теплових втрат і необхідної потужності казанів визначається по співвідношенню

Qт=3,6*ΣQ(tв- tо. п.) 24nо. п/ (tв- tн)=3,6*44.695*(18-1,5)*24*152/(18+18)=968кДж

Отже річна витрата палива з урахуванням КПД котельні для газоподібного паливаη=0,8

В=Qт/qη=968/(0,8*85,6)=14,1т. куб. м.

Визначаємо поверхню нагріву і здійснюємо підбір нагрівальних приладів системи водяного опалювання.

- Для напівпідвального приміщення (1 поверх) схеми. Фот1= 20000 Вт

Як нагрівальні прилади приймаємо чавунні ребристі труби. Температура теплоносія в подаючій магістралі 95°З, а в зворотної 70° Для його визначення використовуємо співвідношення

Фпм=Атрkтр (tтр- tв)*η

Гдеkтр - коефіцієнт теплопередачі труб береться по таблиці 1,4 (2) і η-коефіцієнт що враховує разводку труб (подаюча лінія - над стелею η=0,25, вертикальний стояк η=0,5, для зворотної лінії над порожнистому η=0,75 і для подводок до нагрівальних приладів η=1).

Для нашої системи теплопостачання подаючий трубопровід знаходиться під вікнами, т. е. в робочій зоні приміщення, там же де і нагрівальні прилади. Тому для нього як і для подводок до приладів, коефіцієнт η=1. Для зворотної лінії, розташованої над порожнистому η=0,75.

Площа поверхні подаючого і зворотного магістральних трубопроводів зовнішнім діаметром d=42,3 мм (dу=32мм) і довжиною l=25м

l

d

Ап. м.=Ат. м.= π*d*l=3,14*0,043*25=3,38м2.

Площа поверхні шести подводок (по дві на прилад) діаметром 26,8 мм (dу=20мм) і довжиною 0,8 м кожна Апод=π*d*l=6*3,14*0,0268*0,8=0,4м2.

Коефіцієнт теплопередачі подаючого трубопровода для середньої різниці температури води в трубі і температури повітря в приміщенні 95-18=77°С. приймаємо по таблиці 1,4 k=13,4 Вт/(м2*˚ С). Коефіцієнт теплопередачі зворотної магістралі для різниці між температурою води і температурою повітря 70-18=52˚ З

k=11,6 Вт/(м2*˚ С), а для подводок при середній різниці температур (95+70)/2-18=64,5˚ Сk=14 Вт/(м2*˚ С), тоді по формулі

Фпм=Атрkтр (tтр- tв)*η

для подаючої магістралі

Фп. м.=3,38*13,4(95-18)=3482Вт

Для зворотної магістралі

Фо. м.=3,38*11,6(70-18)=2038Вт

для подводок

Фпод=0,4*14((95+70/2)- 18)=361Вт

Сумарний потік теплоти від всіх трубопроводів Фтр=3482+2038+361=5881 Вт

Приймаємо β1=1(нагрівальні прилади встановлені вільно біля стіни), β2=1(труби прокладені відкрито). Вважаючи, що під кожним вікном, буде встановлено по одній чавунній ребристій трубі, знаходимо по таблиці 1,4 kпр=5,8 Вт/(м2*˚ С). Тоді по формулі (1.8) площа поверхні нагріву приладів

Апр=(Фогр- Фтр) β1β2/kпр (tтр- tв) = (20000-5881)/5,8((95+70)/2-18)=86100/374,1=38кв. м

Приймаємо для установки ребристі труби довжиною 2000 мм, фактична площа поверхні нагріву яких рівна 4 м2(див. табл. 5,2). Число таких труб n=38/4≈10

Під кожним вікном встановлюється по одній ребристій трубі!

- Для виробничого корпусу (2 поверх) схеми. Фот2= 24000 Вт

Висота стояків 3,6 м діаметром 20мм - 10 штук і подводки до радіаторів трубою діаметром 20мм загальною довжиною 30*0,5=15м

Поверхня нагріву обчислюємо в квадратних метрах еквівалентної площі по співвідношенню Fтр=f*l*η.

Для цього визначимо для f=0.15 м2(стояки і подводки діаметром труби 20мм) і коефіцієнт η=0,5 для вертикального стояка і для подводок до нагрівальних приладів η=1).

Fтр=10*0,15*3,6*0,5+0,15*15*1=2,7+2,25=4,97 м2

Тепловіддачу 1 м2м знаходимо по співвідношенню φ=kет*β4*Δt

Де β4= 1 і kет=7,9 визначене по додатках 17 і 18

Δt= (tтр- tв)=(95-70)/2-18=64,5

φ=kет*β4*Δt=7,9*1*64,5=509,55=510Вт/ м2

Необхідна еквівалентна площа поверхні нагріву радіаторів визначаємо по співвідношенню

Fпр=(Фогр*β2/ φ - Fтр) β1β3=(24000*1/510-4.97)*1.02*1.05=45,07 м2

Для радіаторів М-140-АТ число секцій визначиться

N=45,07/0,35=128секции

Приймаємо для 135 секцій і розміщуємо їх по 9 секцій для кожного з 15 вікон другого поверху

- Гідравлічний розрахунок системи опалювання

Вичерчиваєм в масштабі аксонометрическую схему системи опалювання з вказівкою магістральних трубопроводів, стояків, запорно-регулювальною арматурою. Для даної схеми вибираємо головне циркуляційне кільце. Визначаємо розрахунковий циркуляційний тиск Р=Рн+Ре. Врахуємо що для виробничих приміщень і малоетажних житлових будинків значенням природного тиску Ре можна нехтувати і згідно з рекомендаціями професора В. М. Чапліна прийняти тиск Рн що створюється насосом виходячи з середнього значення тиску рівного 100Па на метр найбільш протяжного циркуляційного кільця. Середнє значення питомих втрат тиску на тертя в трубопроводах для даного кільця рівне

Rср=0,65Р/Σl

Загальна довжина трубопроводів для вибраної схеми рівна Σl=100м

циркуляційний тиск, що Розташовується в системі одинаково

Р=100*100=10000Па

Визначаємо середню втрату тиску на тертя

Rср=0,65Р/Σl=0,65*10000/100=65Па/м

Для кожного з дільниць визначаємо витрату теплоносія по формулі

Qм=3,6Ф/4,19 Δt

І заносимо результати розрахунку в таблицю.

Головне циркуляційне кільце

уч-ка

Ф, Вт

Q кг/ч

l, м

d, мм

vм/з

R, Па/м

Rl, Па

Σζ

Z, Па

Ri+Z, Па

1

12800

439,9045

- Зробити розрахунок гидроелеватора і теплові втрати для випадку підключення приміщення до існуючої теплової мережі.