Динамика давления в системе отопления
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Проектирование тепловых сетей» на тему: «Гидравлический расчет линейной цепи»
Руководитель ст.преп. Есимсеитов М.С. Студентка гр.ТЭ-12-1 Тлеубергенова С.К.
Содержание Введение. 3 1. Потери тепла отдельные ограждения и помещением.. 5 1.1. Динамика давления в системе отопления. 7 1.2. Принципы проектирования системы отопления. 9 2. Гидравлический расчет систем водяного отопления. 12 2.1. Потеря давления в сети. 14 2.2. Коэффициент гидравлического трения и местного сопротивления. 19 2.3. Расчет по варианту. 23 Заключение. 25 Список использованной литературы.. 27
Введение Система отопления, как уже указывалось, предназначена для создания в помещениях здания температурной обстановки, соответствующей комфортной и отвечающей требованиям технологического процесса. Выделяемое человеческим организмом тепло должно быть отдано окружающей среде так, чтобы человек не испытывал при этом ощущений холода или перегрева. Наряду с затратами на испарение с поверхности кожи и легких тепло отдается с поверхности тела конвекцией и излучением. Интенсивность отдачи тепла конвекцией в основном определяется температурой окружающего воздуха, а при отдаче лучеиспусканием— температурой поверхностей ограждений, обращенных в помещение. Температура помещения зависит от тепловой мощности системы отопления, а также от расположения обогревающих устройств, теплозащитных свойств наружных ограждений, интенсивности других источников поступления и потерь тепла. В холодное время года помещение теряет тепло через наружные ограждения. Кроме того, тепло расходуется на нагревание наружного воздуха, который проникает в помещение через неплотности ограждений, а также на нагревание материалов, транспортных средств, изделий, одежды, которые охлажденными поступают с улицы в помещение. Системой вентиляции в помещение может подаваться воздух с более низкой температурой по сравнению с воздухом помещения, технологические процессы могут быть связаны с испарением жидкостей и другими процессами, сопровождающимися затратами тепла. При установившемся режиме потери равны поступлениям тепла. Тепло поступает в помещение от технологического оборудования, источников искусственного освещения, нагретых материалов и изделий, в результате прямого попадания через оконные проемы солнечных лучей, от людей. В помещении могут быть технологические процессы, связанные с выделением тепла (конденсация влаги, химические реакции и пр.). Учет всех перечисленных источников поступления и потерь тепла необходим при составлении теплового баланса помещений здания. Сведением всех составляющих прихода и расхода тепла в тепловом балансе помещения определяется дефицит или избыток тепла. Дефицит тепла ΔQ указывает на необходимость устройства в помещении отопления. Для определения тепловой мощности системы отопления составляют баланс часовых расходов тепла для расчетных зимних условий в виде: где Qorp — потери тепла через наружные ограждения; Qвент — расход тепла на нагревание воздуха, поступающего в помещение; Qтехн — технологические и бытовые тепловыделения. Баланс составляется для условий, когда возникает наибольший при заданном коэффициенте обеспеченности дефицит тепла. Для гражданских зданий обычно принимают, что в помещении отсутствуют люди, нет освещения и других бытовых тепловыделений, поэтому определяющими расход тепла являются теплопотери через ограждения. В промышленных зданиях принимают в расчет интервал технологического цикла с наименьшими тепловыделениями. Баланс тепла составляют для стационарных условий. Нестационарность процесса, теплоустойчивость помещений, периодичность работы системы отопления учитывают специальными расчетами на основе теории теплоустойчивости.
1. Потери тепла отдельные ограждения и помещением
Наибольшие потери тепла через отдельные ограждения определяются по формуле где R0,api—приведенное сопротивление теплопередаче ограждения; ƞ—коэффициент, учитывающий фактическое понижение расчетной разности температур (tni—М для ограждений, которые отделяют отапливаемое помещение от неотапливаемого (подвал, чердак и т. д.); β—коэффициент, учитывающий дополнительные потери тепла через ограждение; Ft—площадь ограждения. Индекс i относит все обозначения к i-тому ограждению. Рисунок 1. Определение наибольших теплопотерь помещения в период резкого холодания 1-кривая изменения наружной температуры; 2-теплопотери помещения,складывающиеся из теплопотерь через окна 3, стены и перекрытия. Величина наибольших теплопотерь будет соответствовать коэффициенту обеспеченности внутренних условий в помещении Коб, с учетом которого выбрано значение tн. Наружные ограждения обычно имеют различную теплоустойчивость. Через ограждение с малой теплоустойчивостью (окна, легкие конструкции) теплопотери при похолодании будут резко возрастать, практичен ски следуя во времени за изменениями температуры наружного воздуха. Через теплоустойчивые ограждения (стены, перекрытия) потери тепла в период резкого похолодания возрастут немного, и во времени эти изменения теплопотерь будут значительно отставать от понижения наружной температуры. Потери тепла через массивные ограждения передадутся в помещение позднее, чем через легкие. Поэтому максимальные потери тепла всем помещением в расчетных условиях периода резкого похолодания не будут равны сумме наибольших потерь через отдельные ограждения. Необходимо провести сложение теплопотерь через отдельные ограждения с учетом их сдвига во времени. Для упрощения решения этой задачи (рис. 1) можно ориентироваться на одно ограждение, доля потерь тепла через которое наибольшая. Обычно таким ограждением является окно. В период резкого похолодания, как показывают натурные наблюдения, теплопотери через окна составляют до 80% и более от общих потерь. Основываясь на наблюдениях, также можно считать, что максимальные потери тепла помещением <Зогр совпадают во времени с наибольшими теплопотерями через окна.
Динамика давления в системе отопления
Гидравлическое давление в каждой точке замкнутого контура системы отопления в течение отопительного периода подвержено непрерывному изменению. Давление изменяется вследствие непостоянства плотности воды и циркуляционного давления, которое обусловлено качественно-количественным регулированием, т. е. изменением температуры и расхода воды при эксплуатации системы отопления. Итак, в системе отопления наблюдается динамический процесс изменения гидравлического давления. Исходное значение давления соответствует гидростатическому давлению в каждой точке при покое воды. Наибольшее изменение давления происходит при циркуляции максимального количества воды с температурой, достигающей предельного значения при расчетной температуре наружного воздуха. Рассматривая и сравнивая крайние значения при этих двух гидравлических режимах, можно судить о динамике давления в каждой точке цри действии системы отопления в течение отопительного периода. Анализ динамики гидравлического давления делается с целью выявления в системе отопления мест с чрезмерно низким или высоким давлением, вызывающим нарушение циркуляции воды или разрушение отдельных элементов. На основе такого анализа намечаются мероприятия, обеспечивающие нормальное действие системы отопления. Для установившегося движения потока воды — капельной несжимаемой жидкости — уравнение Бернулли имеет вид: где р— плотность воды, кг/м3; g— ускорение свободного падения, м/с2; h — высота положения оси или сечения потока воды над плоскостью сравнения, м; р—давление в потоке воды, Па; w — средняя скорость движения потока воды, м/с. По уравнению Бернулли, представляющему собой частный случай записи общего закона сохранения материи в природе, полная энергия потока состоит из кинетической и потенциальной энергии. Кинетическая энергия движения потока воды измеряется гидродинамическим давлением. При скорости движения воды в теплопроводах насосной системы отопления 1,5 м/с гидродинамическое давление составляет: Потенциальная энергия потока воды складывается из энергии положения потока и энергии давления в потоке. В каком-либо сечении потока воды энергия положения измеряется высотой положения сечения потока над плоскостью сравнения, энергия давления — пьезометрической высотой, на которую может подняться вода над рассматриваемым сечением. В замкнутой системе отопления проявляется энергия давления, рассматриваемая как гидростатическое давление, вызывающее циркуляцию воды. Гидростатическое давление в вертикальной трубе при изменении положения потока только на 1 м возрастает или убывает на величину Очевидно, что изменение гидростатического давления по высоте системы отопления даже одноэтажного здания более чем на целый порядок превышает максимальное значение гидродинамического давления. Поэтому в дальнейшем для характеристики изменения гидравлического давления в системе отопления будем учитывать изменение только гидростатического давления, приближенно считая его равным полному. Рассмотрение динамики давления проведем в системе водяного отопления с естественной и искусственной циркуляцией воды как при наличии расширительного бака, так и без расширительного бака.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (969)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |