Особенность расчета поверхности нагрева отопительных приборов однотрубных систем водяного отопления

• ⇐ Назад
1
2
34

Расчетная площадь F_пр, м², отопительного прибора независимо от теплоносителя определяется по выражению:

F_пр = ,

где Q_пр - тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;

₁ - коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины ₂ - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты приборами и наружных ограждений

Qст1 =

Определим действительный расход воды в стояке:

где :_∆t_ст = t_г – t_о - температурный перепад воды в стояке;

t_г – температура воды в подающей магистрали

t_о – температура обратной воды

Определяем температуру воды, поступающей в отопительный прибор стояка на каждом этаже по формуле :

t_вх = t_г - ,оС

Определяем температурный перепад воды в отопительном приборе на каждом этаже по формуле :

 

_∆t = , оС

где - коэффициента затекания воды

Находим среднюю температуру каждого прибора стояка по формуле

t , ^оC

где: – понижение воды температуры воды в падающей магистрали от начала системы до рассматриваемого стояка, считаем незначительными;

Определяем температурный напор, для каждого прибора стояка по формуле:

_Dt = t - t_в ,

Далее по [5] табл. 8.1 для прибора РСВ 1-4 выбираем q_норм=758 Вт/м²; G_пр=0,01 кг/с;

n =0,3; P =0,02; C_пр =1,039; f =0,244 м2и определяем поверхности нагрева радиаторов РСВ 1-4 для стояка 1 по формуле(1.6)

Предварительно находим расчетную плотность теплового потока для каждого радиатора q_пр, Вт/м² по формуле:

q_пр = q_ном( )¹⁺ⁿ( )^0,04 C_пр, Вт/м²

Определим количество секций радиатора по формуле:

n^№1 = , шт

где f - площадь поверхности нагрева одной секции, м2

₄ - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении,

₃ - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе,

40.Системы парового отопления низкого давления, самотечные с верхней разводкой и сухим конденсатопроводом.

Пар из котла по главному стояку , вследствие раз­ности давлений в котле и в отопительных приборах, поднимается в магистральный паропровод и далее по паровым стояками ответвлениям , снабженным вен­тилями, доходит до отопительных приборов. Здесь пар конденсируется, отдавая в отапливаемое помещение че­рез стенки приборов скрытую теплоту парообразова­ния. Образующийся при этом конденсат по конденсат-ным стоякам и сборному конденсатопроводу , прокла­дываемому с уклоном (не меньше 0,005) в направлении его движения, самотеком возвращается в котел, нахо­дящийся значительно ниже отопительных приборов, с тем, чтобы столб конденсата h уравновешивал дав­ление пара в котле.

При большой протяженности паропровода в замкну­тых системах для уменьшения заглубления котельных конденсатопровод прокладывают ниже уровня воды вкотле.' Такой конденсатопровод называют «мокрым», так как он весь заполняется конденсатом. Воздух удаляется из системы отопления с «мокрым» конденсато-проводом через специальную воздушную сеть из труб диаметром 15—20 мм, присоединяемую к конденсатным стоякам выше возможного уровня конденсата в них на 250 мм.

Воздухоудаление из систем.Для нормального удаления воздуха из системы диа­метр конденсатопровода в рассматриваемой схеме дол­жен быть таким, чтобы стекающий конденсат заполнял не больше половины диаметра трубы. Соблюдение это­го условия позволяет воздушное пространство конден­сатопровода с помощью трубы 7 сообщить с атмосфе­рой 9. Место присоединения трубы 7 к конденсатопро­воду должно быть выше уровня воды //—II (см. рис. 9.1) не менее чем на 250 мм; запорную арматуру на ней не устанавливают. При этом условии магистральный конденсатопровод никогда полностью не будет запол­няться водой. Такие системы называются системами па­рового отопления с «сухим» конденсатопроводом.

41.Система парового отопления низкого давления с нижним распределением пара отличается от системы с верхним распределением главным образом расположе­нием магистрального паропровода, при котором устра­ивают специальный гидравлический затвор или уста­навливают водоотводчик у дальнего стояка для отвода конденсата из стояков и магистрального паропровода

Разомкнутые системы парового отопления применяют при давлении пара р_ИЗб — 30 кПа и выше. В отличие от замкнутой системы конденсат в ней стека­ет не в котел , а в конденсатный бак 1, откуда насосом 3, включаемым автоматически или вручную, подается в котел. "В этих системах парового отопления отопитель­ные приборы могут быть расположены на произвольной высоте по отношению к котлу

 

 

56.Приточная камера. Фильтры, колориферы,вентиляторы.В настоящее время в общественных и производствен­ных зданиях устраивают преимущественно механическую вентиляцию, в которой воздух перемещается по сети воз­духоводов и другим элементам системы с помощью ра­диальных и осевых вентиляторов, приводимых в дейст­вие электродвигателями.

По принципу действия и назначению вентиляторы подразделяются на радиальные (центробежные), осе­вые, крышные и потолочные.

Радиальные (центробежные) вентиляторысо­стоит из трех основных частей: рабочего колеса с ло­патками (иногда называемого ротором), улиткообразно­го кожуха и станины с валом, шкивом и подшипниками.

Работа радиального вентилятора заключается в сле­дующем: при вращении рабочего колеса воздух поступа­ет через входное отверстие в каналы между лопатками колеса, под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожухом и на­правляется в его выходное отверстие. Таким образом, воздух в центробежный вентилятор поступает в осевом направлении и выходит из него в направлении, перпен­дикулярном оси.По назначению вентиляторы изготовляют общего на­значения— для перемещений чистого и малозапыленного воздуха;коррозионно-стойкие(из винипласта и других ма­териалов) — для транспортирования газообразных кор­розионных сред; искрозащищенные — для перемещения горючих и взрывоопасных сред; пылевые— для переме­щения воздуха или газовоздушной смеси, содержащей пыль и другие твердые примеси в количестве более 100 мг/м³.

Осевые вентиляторы.Простейший осевой вентилятор В-06-300 состоит из рабочего колеса, закреп­ленного на втулке и насаженного на вал электродвига­теля, и кожуха (обечайки), назначение которого — со­здавать направленный поток воздуха. При вращении ко­леса возникает движение воздуха вдоль оси вентилятора, что и определяет его название.

Крышные вентиляторы представляют собой вентиля­ционные агрегаты, приспособленные для установки вне помещений на бесчердачном покрытии производствен­ных и общественных зданий вместо большого числа вы­тяжных шахт или аэрационных фонарей.

Осевые крышные вентиляторы,как правило, следует применять только для децентрализованных установок общеобменной вытяжной вентиляции без сети воздухо­водов. Радиальные крышныевентиляторы можно ис­пользовать для установок общеобменной вытяжной вен­тиляции как без сети, так и с сетью воздуховодов.

Потолочные вентиляторыпредназначены для перио­дического увеличения скорости движения воздуха в теп­лый период года в производственных и общественных помещениях.

В последние годы промышленность стала выпускать электрические калориферы,разработанные применитель­но к кондиционерам.

Электрокалориферы сконструированы так, чтобы можно было изменить их мощность и регулировать теп­лоотдачу. Стоимость производства 1 Вт теплоты в элек­трокалориферах выше, чем в калориферах, использую­щих в качестве теплоносителя пар или воду. Однако в связи с быстрым ростом производства электроэнергии в нашей стране стоимость получения теплоты в электро­калориферах будет постоянно снижаться.

Расчет электрокалориферов сводится к определению их установочной мощности для получения необходимой теплоотдачи:N=Q/1000

где Q — расход тепла для нагревания воздуха, Вт, Число устанавливаемых калориферов n = NIN, где N — мощность одного калорифера, кВт.

Для очистки подаваемого в помещения воздуха от пыли в приточных камерах применяют специальные фильтры — масляные ,бумажные, тканевые.

Масляный фильтрФС2 (Ф — фильтр воз­душный, С — сетчатый масляный самоочищающийся, 2 — порядковый номер разработки). В нем в качестве фильтрующего элемента используются четыре бесконеч­ные металлические сетки , которые приводятся в дви­жение электродвигателем. Очистка воздуха от пыли осу­ществляется в процессе прохождения его через беско­нечные движущиеся сетки, смоченные маслом.

 

 

Фильтры ячейковые типов ФяУБ и ФяУК, запол­няемые упругим стекловолокнистым фильтрующим ма­териалом ФСВУ, слегка промасленным для удержания пыли. При достижении предельной пылеемкости фильт­рующий материал заменяется новым. В ячейковых фильтрах ФяПБ в качестве фильтрующего материала применяется губчатый пенополиуретан.

Для тонкой и сверхтонкой очистки воздуха от пыли, микроорганизмов и частично радиоактивных аэрозолей служат аэрозольные фильтры ЛАИК,снаряженные фильтрующим материалом ФП (фильтр Петрянова).

Приточные камерымеханической вентиляции могут быть расположены в подвальном или цокольном этаже, а также в техничес­ких этажах и на чердаке. В производственных зданиях камеры нередко размещают на специальных площадках непосредственно в цехах.

В любом случае приточные камеры размещают воз­можно ближе к обслуживаемым ими помещениям. Раз­меры и конфигурации помещений их должны быть та­кими, чтобы можно было рационально и удобно размес­тить оборудование (вентиляторы, калориферы и др.)

Ограждающие конструкции приточных камер выпол­няют из огнестойкого материала, способного предотвратить возгорание помещения. Внутренние поверхности их (стены, потолок, пол) должны быть гладкими, т.е. их отделка должна допускать влажную уборку и де­зинфекцию.

В настоящее время применяются типовые приточные вентиляционные камеры, что спо­собствует снижению стоимости систем вентиляции и со­кращению сроков строительства.

В секциях приточных камер может осуществляться очистка, нагревание, а также адиабатическая обработка воздуха. В зависимости от технологических требований к обработке воздуха, камеры могут быть выполнены с полным набором секций, без оросительной секции, без секции фильтра и оросительной секции.

57.Каналы и воздуховоды системы вентиляции. В настоящее время изготов­ляют специальные вентиляционные панели или блоки с каналами круглого, прямоугольного или овального сечения.

В современных крупнопанельных зданиях вентиляци­онные каналы изготовляют в виде специальных блоков или панелей из бетона, железобетона и других материалов. Вентиляционные блоки для зданий с числом этажей до пяти изготовляют с индивидуальными каналами для каждого этажа ,а для зданий с числом этажей пять и более с целью сокращения площади, за­нимаемой каналами, выполняют по схеме с перепуском через один или несколько этажей. Такие блоки имеют сборный канал большого сечения, к которому подключа­ются вертикальные каналы из этажей .Устройство самостоятельных каналов из каждого поме­щения обеспечивает пожарную безопасность вентиляци­онных систем, звукоизоляцию и выполнение санитарно-гигиенических требований. Если в зданиях внутренние стены кирпичные, то вен­тиляционные каналы устраивают в толще стен или бо­роздах, заделываемых плитами.

Если приставные воздуховоды по какой-либо причи­не размещаются у наружной стены, то между стеной и воздуховодом обязательно оставляют зазор не менее 5 см или делают утепление, чтобы предотвратить охлаж­дение воздуха, перемещаемого по воздуховоду, и сниже­ние в связи с этим действующего давления. Кроме того, в воздуховодах, расположенных у наружных стен, может конденсироваться влага из удаляемого воздуха.

Воздуховоды, прокладываемые на чердаках или в не­отапливаемых помещениях, выполняют из двойных гип­сошлаковых или шлакобетонных плит толщиной 40— 50 мм с воздушной прослойкой

В бесчердачных зданиях каналы можно объединять в сборный воздуховод, устраивая его под потолком ко­ридора, лестничных клеток и других вспомогательных помещений. Нередко по архитектурным соображениям для объединения каналов в коридорах предусматрива­ют подшивной потолок.

Сборные горизонтальные воздуховоды, предназначен­ные для перемещения воздуха с повышенной влажностью, выполняют с уклоном 0,01—0,015 к вытяжной шах­те. Вода стекает по трубке через гидравлический затвор в канализацию.

 

Рис. 8а Принципиальная схема местного теплового пункта при независимом присоединении системы водяного отопления к наружным тепловым сетям

1–задвижка, 2–грязевик, 3–манометр, 4–регулятор давления, 5–тепломер, 6–теплообменник, 7-обратный клапан, 8–циркуляционный насос, 9–расширительный бак, 10–подпиточный насос, 11–регулирующий клапан,12 – термометр

Рис. 8б Принципиальная схема местного теплового пункта при зависимом присоединении системы водяного отопления к наружным тепловым сетям со смесительнымнасосом, включенным в перемычку.

1–смесительный насос, 2–регулятор температуры, 3–регулятор расхода, 4–задвижка, 5–термометр, 6–манометр, 7–обратный клапан, 8–грязевик.

Рис. 8в Принципиальная схема местного ,

Независимая схема присоединения с установкой водоподогревателя применяется, когда необходимо гидравлически изолировать местную систему отопления от наружных тепловых сетей. При независимой схеме присоединения давления в системе отопления не зависит от давления в тепловой сети.

Основным оборудованием независимой схемы является водоподогреватель, циркуляционный насос и расширительный бак.

Высокотемпературная вода с температурой Т_Г поступает из подающего теплопровода в водоподогреватель и охлаждается до температуры Т_О,не выходя из него, нагревая воду системы отопления, перемещаемую противотоком в водоподогревателе циркуляционным насосом, от температуры t_О доt_Г. Для нагрева воды применяют различные типы водоподогревателей (трубчатые, пластинчатые и т.д.).

Поверхность нагрева трубчатых рекуперативных водоподогревателей определяют по формуле:

, (40)

где - тепловая мощность системы отопления, Вт

Q_ЗД – общие тепловые потери здания, Вт

k – коэффициент теплопередачи водоподогревателя, Вт/(м² ·С)

k=(1500-2000) Вт/(м² ·С) для водоводяных подогревателей.

 

 

11. Круговые циклы прямой и обратный. Для работы любого теплового двигателя необходимо, чтобы рабочее тело, с помощью которого тепловая энергия превращается в ра­боту, совершило замкнутый процесс и возвратилось в свое первоначальное состояние. Этот замкнутый про­цесс называется круговым процессом, или циклом. Рассмотрим цикл в координатах р—v (рис, а). Допустим, что на участке 1-а-2 цикла к рабочему те­лу подводится теплота q₁, а на участке 2-б-1 от него отводится теплота q₂. На участке 1-а-2 данного цикла рабочее тело расширяется и производит при этом поло­жительную работу расширения 1-а-2-3-4-1. На другом участке рабочее тело сжимается по линии 2-б-1 с затратой работы сжатия, выраженной площадью 2-б-1-4-3-2. После завершения цикла (в точке 1) ра­бочее тело приходит в первоначальное состояние, поэто­му параметры его, в том числе и внутренняя энергия, остаются неизменными. На основании первого закона термодинамики для цикла в целом можно написать: q₁-q₂=q_ц=l_ц , где q_ц— использованная в цикле теплота; l_ц- произведенная за цикл полезная работа. Таким образом, работа l_ц, произведенная зацикл, равна разности подведенного количества теплоты q₁ к ра­бочему телу в круговом процессе и отведенного от негов этом процессе количества теплоты q₂, т. е. l_ц= q₁-q₂ Для подвода и отвода теплоты служат источники теп­лоты. Если источник отдает рабочему телу теплоту, то его называют теплоотдатчиком, или источником теплоты высокой температуры Т₁ , а если получает теплоту от ра­бочего тела — теплоприемником, или источником теп­лоты низкой температуры. Важнейшей тепловой характеристикой цикла является термический коэффициент полезного действия(КПД), представляющий собой отношение теплоты, превращен­ной в полезную работу, к теплоте подведенной:η_t=l_ц/q₁ =( q₁-q₂)/ q₁=1- q₂/ q₁ Термический КПД показывает, насколько рациональ­но используется подведенная теплота в тепловом двига­теле. Из ф-лы следует, что термический КПД всегда меньше единицы, так как q₂>1. Для увеличения КПД надо стремиться уменьшить q₂ и увеличить q₁. Мы рассмотрели цикл, который совершается в направ­лении вращения часовой стрелки. Подобные циклы назы­ваются прямыми. По прямым циклам работают все теп­ловые двигатели, как паровые, так и газовые. Если процесс будет идти в обратном направлении, т. е. против часовой стрелки, то линия сжатия будет вы­ше линии расширения. В этом случае работа, ограничен­ная контуром цикла, затрачивается на его осуществле­ние. Такие циклы называются обратными.В обратном цикле положительная работа 1—а—2—3—4—1 меньше отрицательной 2—б—1—4—3—2, поэтому полезная рабо­та не производится, а наоборот, затрачивается работа (—l_ц) от постороннего источника энергии. В этом случае теплота q₂ передается рабочему телу, участвующему в цикле, от холодного источника (теплоприемника), а теплота q₁ отдается горячему источ­нику (теплоотдатчику). Следовательно, в обратном цик­ле теплота переходит от холодного тела к горячему, но это должно обязательно сопровождаться затратой рабо­ты, которая также превращается в теплоту. Поэтому q₁= q₂+ l_ц. Обратные циклы осуществляются в холодильных установках и тепловых насосах. Экономичность холодильных установок определяется холодильным коэффи­циентом ε= q₂/l_ц=q₂/(q₁-q₂) , т. е. отношением полезной теплоты q₂, отнятой от холод­ного источника, к теплоте, эквивалентной затраченной ра­ботеl_ц.     12. II з-н термодинамики. Его осн. формулировки. Первый закон термодинамики определяет ко­личественные соотношения в процессе взаимопревраще­ния тепловой и механической энергии, но не устанавливает условий, при которых такое взаимопревращение возможно. Условия, необходимые для превращения теп­лоты в механическую энергию, раскрываются вторым законом термодинамики, который представляет собой, таким образом, очень важное дополнение к первому за­кону термодинамики. Имеется целый ряд формулировок второго закона термодинамики, выражающих определенное свойство тепловой энергии в разных формах. Две харак­терные формулировки: 1. Теплота сама собой переходит лишь от тела с бо­лее высокой температурой к телу с более низкой темпе­ратурой, но никогда наоборот; некомпенсированный пе­реход теплоты тела с меньшей температурой к телу с большей температурой невозможен (Клаузиус). 2. Нельзя осуществить тепловой двигатель, единствен­ным результатом действия которого было бы превраще­ние теплоты какого-либо тела в работу без того, чтобы часть теплоты не передавалась другим телам (Томсон).     13. Цикл Карно, основной и обратный. Цикл Карно может быть не только прямым, но и об­ратным. Обратный цикл Карно является наиболее эффективным для холодильных установок. Холодильный коэффициент при этом цикле определяется тоже лишь температурами источников теплоты: ε=Т₂/(Т₁-Т₂). 14. Влажный воздух, его cв-ва. I-d диаграмма вл. воздуха; процессы обработки воздуха по I-d диаграмме. Влажным воз­духом называется парогазовая смесь, состоящая из су­хого воздуха и водяных паров. Влажный воздух, содержащий максимальное коли­чество водяного пара при данной температуре, называ­ется насыщенным (сост. из сухого воздуха и насыщенного водяного пара ). Воздух, в котором не содержится мак­симально возможное при данной температуре количество водяного пара, называется ненасыщенным (состоит из смеси сухого и перегре­того водяного пара). Cв-ва вл. воздуха: - абсолютная влажность –кол-во водяных паров содер-ся в единице объема воздуха при данной температуре (плотность водяного пара во влажном воздухе при данной темп-ре) – ρ [г/м³; кг/м³]; - относительная влажность – отношение плотности водяного пара во влажном воздухе при данной темп-ре к макс. возможной плотности водяного пара, насыщающего воздух при данной темп-ре. φ=(ρ_п/ρ_нас)∙100% или ри постоянной температуре давление изменяется пропорционально плотности φ=(ρ_п/ρ_нас)∙100%=(Р_п/Р_нас)∙100%. - влагосодержание – d=622Р_п/(В-Р_п), г/кг ; d=0,622Р_насφ/(В-Р_насφ). - теплосодержание – кол-во тепловой энергии содерж. во влажном воздухе, сухая часть кот. =1кг. I_вв=I_св+I_п; I_вв=С_vt+(2500+C_nt)∙d/1000, кДж/кг. I_вв=1,005t+(2500+1,806t)∙d/1000.   I-d диаграмма. В I-d-диаграмме графически связаны основные параметры, определяющие тепловлажностное состояние воздуха: температура t, относительная влаж­ность воздуха φ, влагосодержание d, энтальпия I, пар­циальное давление пара Р, содержащегося в паровоз­душной смеси. Зная два каких-либо параметра, можно найти остальные на пересечении соответствующих линий I — d-диаграммы. Она построена в косоугольной системе координат.   Процессы обработки воздуха по I-d диаграмме.   27. Классификация систем центрального отопления. Двухтрубные водяные системы отопления с естественной циркуляцией. 28. Гравитационное давление возникающее в системе водяного отопления.     29Однотрубные вертикальные системы водяного отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией.     42.В централизованных систе­мах теплоснабжения один источник теплоты обслужи­вает теплоиспользующие устройства ряда потребителей, расположенных раздельно, поэтому передача теплоты от источника до потребителей осуществляется по специаль­ным теплопроводам — тепловым сетям. Централизованное теплоснабжение состоит из трех взаимосвязанных и последовательно протекающих ста­дий: подготовки, транспортировки и использования теп­лоносителя. В соответствии с этими стадиями каждая система централизованного теплоснабжения состоит из трех основных звеньев: источника теплоты(на­пример, теплоэлектроцентрали или котельной), тепловых сете(теплопроводов) и потребителей теплоты. 43.Тепловые сети.Тепловая энергия в виде горячей воды или пара транспортируется от источника теплоты (ТЭЦ или круп­ной котельной) к тепловым потребителям по специаль­ным трубопроводам, называемым тепловыми сетями.Тепловая сеть — один из наиболее дорогостоящих и трудоемких элементов систем централизованного тепло­снабжения. Она представляет собой теплопроводы — сложные сооружения, состоящие из соединенных между собой сваркой стальных труб, тепловой изоляции, ком­пенсаторов тепловых удлинений, запорной и регулирую­щей арматуры, строительных конструкций, подвижных и неподвижных опор, камер, дренажных и воздухоспускных устройств. Проектирование тепловых сетей произво­дят с учетом положений и требований СНиП 2.04.07—86 «Тепловые сети». Классификация.По количеству параллельно проложенных теплопро­водов тепловые сети могут быть однотрубными, двух­трубными и многотрубными. Однотрубные сетинаиболее экономичны и просты, В них сетевая вода после систем отопления и вентиляции должна полностью использо­ваться для горячего водоснабжения.. В трехтрубных сетяхдве трубы используют в ка­честве подающих для подачи теплоносителя сразными тепловыми потенциалами, а третью трубу — в качестве общей обратной. В четырехтрубныхсетях одна пара теплопроводов обслуживает системы отопления и венти­ляции, а другая — систему горячего водоснабжения и технологические нужды. В настоящее время наибольшее распространение по­лучили двухтрубные тепловые сети,состоящие из подающего и обратного теплопроводов для водяных сетей и па­ропровода сконденсатопроводом для паровых сетей. Водяные тепловые сетипо способу приготовления во­ды для горячего водоснабжения разделяются на закры­тые и открытые. Радиальные сети(рис. 18.8, а) сооружают с посте­пенным уменьшением диаметров теплопроводов в на­правлении от источника теплоты. Паровые сетиустраивают преимущественно двухтруб­ными. Трассировка тепловых сетей.Направление трассы тепловых сетей в городах и дру­гих населенных пунктах должно предусматриваться по районам наиболее плотной тепловой нагрузки с учетом существующих подземных и надземных сооружений, дан­ных о составе грунтов и уровне стояния грунтовых вод, в отведенных для инженерных сетей технических поло­сах параллельно красным линиям улиц, дорог, вне про­езжей части и полосы зеленых насаждений. Следует стремиться к наименьшей протяженности трассы, а сле­довательно, к меньшим объемам работ по прокладке.   44.По способу прокладки тепловые сети делят на под­земные и надземные (воздушные). Надземная прокладка труб (на отдельно стоящих мачтах или эстакадах, на кронштейнах, заделываемых в стены здания) применя­ется на территориях промышленных предприятий, при сооружении тепловых сетей вне черты города, при пере­сечении оврагов и т. д. Надземная проклад­ка тепловых сетей рекомендуется преимущественно при высоком стоянии грунтовых вод. Преобладающим способом прокладки трубопроводов тепловых сетей является подземная прокладка: в про­ходных каналах и коллекторах совместно с другими ком­муникациями; в полупроходных и непроходных каналах; бесканальная (в защитных оболочках различной формы и с засыпной теплоизоляцией). Прокладка теплопроводов в проход­ных каналах, которые применяют при нали­чии нескольких теплопроводов больших диаметров. Полупроходные каналысостоят из стеновых блоков Г-образной формы, железобетонных днищ и перекрытий В практике централизованного теплоснабжения наи­более широко применяются непроходные каналы . Бесканальный способ прокладки теплопровода—самый дешевый. Применение его позволяет сни­зить на 30—40 % строительную стоимость тепловых се­тей, значительно уменьшить трудовые затраты и расход строительных материалов. Блоки теплопроводов изготов­ляют на заводе. Монтаж теплопроводов на трассе сво­дится лишь к укладке автокраном блоков в траншею и сварке стыков. При подземной прокладке теплопроводов применяют следующие теплоизоляционные конструкции: подвесныеиз сегментов и скорлуп или матов, для изготовления ко­торых используют оберточные мягкие материалы; засып­ныес применением волокнистых и сыпучих материалов в виде крошки; мастичные(применяют главным обра­зом для изоляции криволинейных участков трубопрово­дов при ремонте); монолитныев виде оболочек, изготав­ливаемые в заводских условиях. Повышение качества тепловой изоляции теплопроводов относится к одной из важных задач централизованного теплоснабжения. При прокладке трубопроводов в каналах в качестве изоляции в настоящее время широко применяют изделия из минеральной ваты, защищенные от увлажнения биту-минировкой. В бесканальных прокладках в качестве изоляции применяют монолитной армопенобетон, литой пенобетон, перлитобетон, пеносиликат, битумокерамзит, битумопер-лит и др. Перспективной теплоизоляцией является само­спекающаяся засыпка — асфальтоизол, изготавливае­мый из естественного битума путем несложной техноло­гической обработки. Заслуживают внимания теплоизо­ляционные керамзитобетонные оболочки. 45.Способы присоединения местных систем отопления к тепловым сетям.Для присоединения теп­лопотребляющих систем к водным тепловым сетям ис­пользуют две принципиально отличные схемы — зави­симую и независимую.При зависимой схемеприсоединения вода из тепловой сети поступает непосред­ственно в системы абонентов. При независимой схемевода из сети поступает в теплообменный аппарат, где нагревает вторичный теплоноситель, используемый в си­стемах. 1.Зависимое (непосрецственное) присоединение сис­темы отопления без смешения. По такой схеме присоединяют системы водяного отопления зда­ний, в которых либо температура поверхности отопи­тельных приборов не ограничена, либо она соответствует санитарно-гигиеническим требованиям, а также системы воздушного отопления. При этой схеме используют наи­более простое и дешевое оборудование теплового пунк­та. 2. Зависимое (непосредственное) присоединение с во­доструйным элеватором для подмешивания охлажденной водыЭтот способ присоединения наибо­лее широко применяется для жилых и общественных зданий до 12 этажей. Простота и надежность работы элеватора, не требующего постоянного обслуживания, и дешевое оборудование теплового пункта отличают эту схему. 3.Зависимоеприсоединение присовместной установ­ке элеватора и насоса на перемычкедля подмешивания охлажденной водыЭтот вариант непо­средственного присоединения позволяет более универ­сально и надежно осуществлять циркуляцию воды в си­стеме отопления при аварийном отключении от тепловой сети. Однако при этой схеме появляются затраты на насос и дополнительный расход электроэнергии на его привод, а также шум. 4.Зависимое присоединение с установкой насоса на перемычке для подмешивания охлажденной водыТакую схему можно применять вместо элева­торной схемы, а также в тех случаях, когда разность давлений в подающем и обратном трубопроводах недо­статочна для работы элеватора (менее 0,08—0,15 МПа). 5.Присоединение по независимой схеме, т. е. с по­мощью теплообменного аппарата — водонагревателя .При независимой схеме присоединения давление в местной системе отопления не зависит от дав­ления в тепловой сети. Поэтому данная схема применя­ется, когда необходимо гидравлически изолировать ме­стную систему отопления от тепловой сети.   46.Теплообменными аппаратам(теплообменниками) называются устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. В качестве теплоносителей в них используют пар, горячую воду, дымовые газы и другие тела. По принципу действия и конструктивному оформлению теплообменники разде­ляются на рекуперативные, регенеративные и смеситель­ные. В рекуперативных теплообменниках теплопередача от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит через разделяющую их твердую стенку, например стен­ку трубы. В регенеративных теплообменниках процесс теплооб­мена происходит в условиях нестационарного режима. В смесительных теплообменниках процесс теплообме­на осуществляется при непосредственном соприкоснове­нии и перемешивании теплоносителей. Примерами тако­го теплообменника являются башенный охладитель (гра­дирня), предназначенный для охлаждения воды воздухом; контактные водоподогреватели. При проектном (конструктивном) тепловом расчете теплообменника площадь рабочей по­верхности F, м², определяется из осн.ур-я теплопередачи:F=Q/k∆t_ср где Q — тепловой поток через поверхность теплообмена, Вт; k — ко­эффициент теплопередачи, Вт/(м²-К); ∆t_ср — средний температурный напор по всей поверхности нагрева, ⁰С, 47.Элеватор применяют в системе отопления для понижения температуры t₁ сетевой воды, поступающей по подающему теплопроводу, до температуры, допусти­мой в системе t_г.     Схема элеваторов традиционного (а) и с регулируемым се­чениемсопла (б) Основными частями элеватора а)являют­ся: 1сопло , камера всасывания 2, камера смешения 3 и диффузор 4. Работа элеватора основана на использо­вании энергии воды подающей магистрали тепловой сети, выходящей из сопла со значительной скоростью Расчет и подбор.Основная расчетная характеристика элеватора - коэффициент смешения и, пред­ставляющий собой отношение массы подмешиваемой охлажденной воды G_n к массе воды G_c, поступающей из тепловой сети в элеватор: и = G_n/ G_c=t₁- t_г/ t_г- t₀ где t1 — температура воды, поступающей в элеватор из подающей линии тепловой сети; г_г— температура смешанной воды, поступаю­щей в систему отопления после элеватора; t₀ — температура охлаж­денной воды, поступающей из системы отопления. Определить величину коэффициента смешения необ­ходимо для выявления основного размера элеватора — диаметра горловины d_T, мм, перехода камеры смешения в диффузор d_r = 87,4 Q_см/1000∆р_нас где Gcm — количество воды, циркулирующей в системе отопления, кг/ч; ∆р_нас — гидравлическое сопротивление системы отопления, Па. Количество воды, циркулирующей в системе отопле­ния Сем, кг/ч, определяется по формуле G_см=(3,6∑Q/с( t_г- t₀))β₁ β₂ где ∑Q — суммарный расход теплоты на отопление, Вт; с — тепло­емкость воды, кДж/(кг-К); 3,6—коэффициент перевода Вт в кДж/ч, и После подбора серийного элеватора , имеющего диаметр горловины, близкий к полу­ченному, можно определить диаметр сопла d_c, мм: d_c = d_r/(1+ u). Серийный элеватор удобно подбирать, пользуясь но­мограммой, приведенной в справочной литературе [7], предварительно определив приведенный расход, т/ч, сме­шанной воды по формуле G_см=1000 G_см/∆р_нас и коэффициент подмешивания — по ф-ле1.   15Водяной пар, парообразование в Р-V коор-тах. Параметры водяного пара, теплота парообразования. Водянной пар (реальные газы) - ур-ие Ван-дер-Ваальса: (Р+d/V²)∙(V-b)=RT. Вод. пар получ. в парогенераторах.   Парообразование в Р-V коор-тах.   Поместим 1кг воды в цилиндр с подвижным поршнем. Его удельный объем V₀=0,001м³/кг. Нагревая повыш. темп-ра и удельный объем увеличивается. Точка b – начало кипения воды. V -объем кипящей воды. В точке с- испарится последняя капля воды (удельный объем V  ). Точка К- мгновенное вскипание воды и получение водяного пара. После точки К следует пар в виде газа и он очень близок к идеальному газу. I-линия начального состояния воды; II- линия кипящей воды; III- линия сухого насыщ. пара. Обл-ть между линиями II и III наз. обл-ью влажного насыщенного пара с различной степенью сухости. Степень сухости- массовая доля сухого насыщ. пара, наход-ся в 1кг влажного пара. V_x, - объем влаж­ного насыщенного пара. Параметры_состояния водяного пара: давление, темп-ра, удельный объем пара, энтальпия, энтропия, степень сухости, степень влажности. r – скрытая теплота парообразования – кол-во тепловой энергии требущееся для полного испарения кипящей воды массой 1кг при данном давлении. При Р=1атм=0,1МПа r=2300кДж/кг.   16Виды теплообмена. Температурное поле. Температурный градиент. 17Теплопроводность. Основной з-н теплопроводности (з-н Фурье). Коэфф. теплопров. Процесс теплопроводностипроисходит при непосред­ственном соприкосновении (соударении) частиц вещест­ва (молекул, атомов и свободных электронов), сопро­вождающемся обменом энергии и их теплового движения. Такой процесс теплообмена может происходить в любых телах, но механизм переноса теплоты зависит от агре­гатного состояния тела. Теплопроводность жидких и в особенности гаЗообразных тел незначительна. Твердые тела обладают различной теплопроводностью. Тела с ма­лой теплопроводностью называют теплоизоляционными.   З-н Фурье q=-λ∙dt/dn=-λ∙gradt, Вт/м². – удельный тепловой поток прямо пропорционален температурному градиенту противоположен его направлению.   λ— множитель пропорциональности, который называется коэф­фициентом теплопроводности, Вт/(м-К), Знак минус указывает, что вектор теплового потока направлен в сторону, противоположную температурному градиенту. Из уравнения q=-λ∙dt/dn=-λ∙gradt, Вт/м²(з-н Фурье) видно, что коэффициент теплопроводности количественно равен удельному теп­ловому потоку при температурном градиенте, равном единице (изменение температуры в 1°С на единицу длины). Коэффициент теплопроводности является важной теплофизической характеристикой вещества: чем больше λ, тем большей теплопроводностью обладает вещество. Коэффициент теплопроводности зависит от природы ве­щества, его структуры, влажности, наличия примесей, температуры и других факторов. 18Теплопроводность плоской однослойной и многослойной пл-ти. Ур-ие теплопроводности, термическое сопротивление. δ/λ=R – термическое сопротивление стенки. δ-толщина стенки, λ-коэф. теплопроводности.     26. Определение тепловых потерь здания по укрупненным показателям. Удельная тепловая характеристика. Ориентировочное значение тепловых потерь здания определяют по формуле: Q_УКР=Б·q_ЗД·V_Н·(t_В-t_Н), Вт, (3.5) ; где Б- коэффициент учета района строительства здания; Б= 0,54 + 22/(t_В-t_Н) , (4.5) ; V_Н- объем отапливаемого здания по внешнему обмеру, м3; q_ЗД- удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³·^оС). Удельную тепловую характеристику здания q_ЗД, Вт/(м³·^оС), определяют по формуле q_ЗД =1,08· , (5.5) ;   где - P, S, H – периметр, площадь, высота здания; k_НС, k_ОК, k_ПТ, k_ПЛ,Вт/(м²·^оС) - коэффициент теплопередаче наружных стен, окон, чердачного или бесчердачного покрытия, пола I-го этажа. d –коэффициент остекления, т.е. отношение площади остекления и площади вертикальных наружных ограждений.     31.Системы вод. отопления с искусств. циркуляцией. Распологаемое циркуляционное давл. Двухтрукбная водяная тупиковая с верхней разводкой насю сист. отоплелия. Двухтрукбная водяная тупиковая с нижней разводкой насю сист. отоплелия. 32. Трубопроводы систем центрального отопления. Для систем центрального отопления согласно СНиП рекомендуются к использованию при тепло­носителе воде и наружных диаметрах до 60 мм стальные неоцинкованные(черные) водогазопроводные легкие трубы, а при теплоносителе паре — обыкновенные трубы. Электросварные трубымогут применяться как при воде, так ипри паре независимо от их диаметра. Наибольшее примене­ние в технике отопления имеют водогазопроводные тру­бы обыкновенные. Трубы электросварные применяются в основном для магистральных теплопроводов. Соединя­ются они посредством сварки и с помощью фланцев. Водогазопроводные трубы отличаются более толсты­ми стенками и наличием на их концах резьбы. Для со­единения водогазопроводных труб, изменения их на­правления или диаметра применяют соединительные ча­сти (муфты, тройники, крестовины, футорки). В тех участках теплопровода, в которых может возникнуть не­обходимость в его разборке, предусматривают разъемное соединение (сгон). При соединении и разъединении труб муфта с контргай­кой по длинной резьбе перегоняется в соответствующем направлении. Для уплотнения соединений при теплоно­сителе с температурой до 100°С используют льняную прядь и пасту, изготовляемую из сурика и олифы. При перегретой воде и паре в качестве уплотнителя приме­няют асбестовый шнур на графитовой пасте.   33.Воздухоудаление из отопительных приборов и из всех участков теплопроводов является необходимым ус­ловием нормальной работы системы отопления.. В системах водяного отопления с естественной цирку­ляцией воды и верхним расположением подающих маги­стралей для удаления воздуха используется, как прави­ло, расширительный сосуд без каких-либо дополнитель­ных устройств.   В системах водяного отопления с нижним расположе­нием магистралей при естественной циркуляции для уда­ления воздуха устраивают специальную воздухоотводящую сеть, присоединяя ее к расширительному баку или к воздухосборнику .Из таких систем ото­пления воздух можно удалять также с помощью воздуховыпускных кранов или специальных шурупов, вверты­ваемых в верхние пробки приборов верхнего этажа Для более надежного удаления воздуха и удобного спуска воды из системы водяного отопления с естествен­ной циркуляцией магистральные теплопроводы, а также ответвления отстояков к приборам и от приборов кстоякам прокладывают с уклоном(не менее 0,002) по на­правлению движения теплоносителя. В системе водяного отопления с искусственной цир­куляцией разводящие магистральные теплопроводы прокла­дывают с подъемом к крайним стоякам и в высших точ­ках системы устанавливают воздухосборники . В системах водяного отопления с нижним располо­жением магистралей воздух удаляется с помощью спе­циальной воздухоотводящей сети.. Для уда­ления воздуха могут быть использованы также воздуш­ные краны,устанавливаемые на верхних отопительных приборах.   34.Гидр. расчет систем вод. отопления (на примере 2-х трубной)   48.Топливомназываются горючие вещества, которые эко­номически целесообразно использовать для получения значительных количеств тепловой энергии. Состав топлива. Топливо в том виде, в каком оно сжи­гается, т. е. поступает в топку, называется «рабочим топ­ливом». В состав рабочего топлива (твердого и жидкого) входят сл.компоненты: углерод С, водород Н, кислород О, азот N, сера S, зола А и влага W. Выражая компоненты топлива в процентах, отнесен­ных к 1 кг массы, получим уравнение состава рабочей массы топлива: C^р + H^p + O^p+ N^р+S_л^р+ A^p + W^p= 100%. Теплота сгорания топлива. Основной теплотехнической характеристикой топ­лива является теплота сгорания, которая указывает, ка­кое количество теплоты в килоджоулях выделяется при сжигании 1 кг твердого (или жидкого) топлива или 1 им³ газообразного топлива. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива. Высшей теплотой сгорания топлива Q_в^рназывают ко­личество теплоты, выделяемой топливом при полном его сгорании с учето.м теплоты, выделившейся при конденса­ции водяных паров, которые образуются при горении. Низшая теплота сгорания Q_н^ротличается от высшей тем, что не учитывает" теплоту, затрачиваемую на обра­зование водяных паров, которые находятся в продуктах сгорания. Взаимосвязь высшей и низшей теплоты сгорания топ­лива для рабочей массы определяется ур-ем: Q_Н^Р= Q_В^Р -25(9H^p + W^p) Для сравнения различных видов топлива по величи­нам их теплоты сгорания, а также для облегчения госу­дарственного планирования добычи и потребления топли­ва введено понятие «условное» топливо. Условное топливо-топливо, низшая теплота сгорания которого по рабочей массе равна 293 кДж/кг для твердого и жид­кого топлива или 29300 кДж/м³ для газообразного топ­лива.Тепловой эквивалент топлива: Э= Q_Н^Р/29300 Древесина. Дрова являются наиболее распространен­ным видом топлива для печей. Теплота сгорания дров в значительной степени зависит от влажности W^p. Дрова (древесные отходы) используются в мелких котельных установках, для роз­жига топок печей и котлов, работающих на трудно заго­рающихся видах топлива. Это объясняется высоким со­держанием летучих веществ в древесине (до 85%). Торф. Торф представляет собой продукт разложения растительных веществ. По способу добычи различают торф кусковой (машинный и гидроторф) и фрезерный (крошка). Ввиду высокой влажности (до 50%) и низ­кой теплоты сгорания (8500—15000 кДж/кг), транспор­тировка торфа невыгодна, и он используется как местное топливо. Торф содержит около 70 % летучих веществ Каменные угли являются наиболее ценным твердым топливом. В зависимости от содержания летучих ве­ществ и характера кокса, получаемого при сухой пере­гонке, угли разделяются по маркам: Д — длиннопламенный, Г — газовый, ПЖ — паровичный жирный, ПС — паровичный спекающийся, Т — тощий. Теплота сгорания каменного угла 25000—28000 кДж/кг. Нефть и ее продукты отличаются большим содержа­нием углерода (С = 84...86 %) и водорода (Н=10... 12 %); все другие компоненты содержатся в незначи­тельном количестве. Наиболее легкие фракции нефти — бензин, лигроин, керосин — используются в карбюраторных двигателях, более тяжелые — соляровое масло и смеси — в дизелях. Природный газ имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с твердым и даже жидким топливом; низкая себестоимость по добыче, возможность легкой транспор­тировки по трубопроводам, сгорает без дыма и копоти, легко перемешивается с воздухом; при его использова­нии удобнее осуществлять регулирование и автоматиза­цию процесса горения. 49.Горение топлива представляет собой химический про­цесс соединения его горючих элементов с кислородом воздуха, протекающий при высокой температуре и со­провождающийся выделением значительного количества теплоты. Для обеспечения устойчивого процесса горения необ­ходимы следующие условия: наличие в топочном устрой­стве высокой температуры для подогрева топлива до температуры воспламенения; постоянный подвод к топ­ливу достаточного количества воздуха, необходимого для горения; непрерывный отвод продуктов сгорания из топки. В зависимости от вида топлива раз­личают гомогенное и гетерогенное горение. Гомогенное горение происходит в объеме (в массе), при этом топли во и окислитель находятся в одинаковом агрегатном со­стоянии (например, газообразное топливо и воздух). Гетерогенное горениепротекает на поверхности раздела двух фаз, то есть при горении твердого и жидкого топ­лива. Способ сжигания топлива отражается на характере горения только твердого топлива. При этом различают два способа: горение в слое кускового топлива и горение в факелепылевидного топлива (слоевой и факельный способы сжигания). Газообразное и жидкое топливо сжигают только в факеле.     50.ТопкиУстройство, предназначенное для сжигания топлива, называется топкойили топочным устройством.Конструк­ция топки должна обеспечивать устойчивый процесс го­рения, экономичное сжигание необходимого количества топлива, высокую производительность, удобную подачу топлива и воздуха, удобное удаление золы и шлака. Существующие топки классифицируют по следующим признакам: по способу сжигания топлива— слоевые, камерные (факельные) и циклонные; по режиму подачи топлива— с периодической и не­прерывной подачей; по взаимосвязи с котлом— внутренние, т. е. находя­щиеся внутри котла, выносные, устраиваемые вне обо­греваемой поверхности котла; по способу подачи топлива и организации обслужи­вания— ручные, полумеханические имеханические. Типы топок. Топки для слоевого сжиганиятоплива могут быть следующих раз­новидностей: а) топки с неподвижной колосниковой ре­шеткой и неподвижно лежащим на ней слоем топлива б) топки с неподвижной колосниковой решеткой и слоем топлива, перемещающимся на Ручная топка с горизонтальной неподвижной колос­никовой решеткой позволяет сжигать все виды твердого топлива при ручном обслуживании операций загрузки, шурования и удаления шлака, при­меняется в котлах паропроизводителыюстью 1—2 т/ч. Для сжигания бурого угля в котлах паропроизводи-тельностыо до Ют/ч применяются топки с шурующей планкой. Скоростные шахтные топки системы В. В. Померан­цева (применяются для сжигания куско­вого торфа под котлами паропроизводительностью до 6,5 т/ч. Топки с движущейся колосниковой решеткой. К ним относятся топки с механическо цепной решеткой пря­мого и обратного хода. Цепная решетка прямого хода движется от передней стенки топки к задней, при этом топливо самотеком по­ступает на колосниковую решетку. В камерных топках некоторые виды твердого топли­ва (антрацитовый штыб, мелочь бурых углей и др.) сжи­гаются в виде угольной пыли. Для.этого топливо измель­чают до пылевидного состояния в углеразмольных мель­ницах и подают в смеси с воздухом в топку, где оно сгорает во взвешенном состоянии .   51.Котельной установкойназывается комплекс устройств, предназначенных для выработки тепловой энергии в ви­де горячей воды или пара. Главной частью этого ком­плекса является котел. Взависимости от того, для какой цели используется тепловая энергия, котельные подразделяются на энерге­тические, отопительно-производственные и отопительные. Энергетические котельныеснабжают паром паросило­вые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции. Ото­пительно-производственныекотельные сооружаются на промышленных предприятиях и обеспечивают тепловой энергией системы отопления, вентиляции, горячего водо­снабжения зданий и технологические процессы производ­ства. Отопительные котельныепредназначаются для тех же целей, но обслуживают жилые и общественные зда­ния. Экономичность котла оценивается его коэффициен­том полезного действия,который для всех типов чугун­ных котлов, работающих на твердом топливе, равен 0,6—0,7, а при работе на газообразном топливе — 0,8— 0,85.  

 

---

• ⇐ Назад
1
2
34