ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

 

 

Кафедра «Теплоэнергетика и водоснабжение на железнодорожном транспорте»

Автор: Лосавио Н.Г., кандидат технических наук, доцент

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

Направление/специальность: _ 270800.62 Строительство_ _ _____

(код, наименование специальности /направления)

Профиль/специализация: Промышленное и гражданское строительство__ _____

Квалификация (степень) выпускника: __ бакалавр _________________ __ ____

Форма обучения: __ заочная_________ ___________ ______

 

Москва 2012 г.

 

ЛЕКЦИЯ 1

ОСНОВЫ ОТОПИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

История развития

Гипокаустовые системы

Первым источником теплоты считается открытый очаг. В начале нашей эры в Риме была разработана очень дорогостоящая система отопления. Через пол про­кладывались каналы, по которым пускали отработавшие газы одной или не­скольких топок. Эту систему назвали гипокаустовым отоплением.

С упадком римской культуры эта система отопления была забыта. Прошло несколько веков, прежде чем стало возможным говорить о появлении другой системы отопления.Первым стало развиваться индивидуальное печное отопление, которое из открытых очагов под дымоходом превратилось сначала в открытые камины, а потом и в закрытые печи.

Кафельные печи

Применение кафельных печей из керамических материалов значительно улуч­шило использование теплоты.

В 1763 г. Фридрих Великий — вследствие первого дефицита топлива — в то время, прежде всего древесины, начал применять меры по улучшению использования источников отопительной энергии. Результатом стало созда­ние прототипа берлинской печи, который был оборудован несколькими ды­моходами.

Применение каменного и бурого угля в качестве топлива привело к даль­нейшему повышению тепловой мощности.

С развитием металлургической промышленности примерно в конце XVIII в., настало время железных печей.

Наряду с развитием индивидуального печного отопления в это время стали обдумывать и возможность создания центрального отопления.

Швед Мартин Тривальд считается изобретателем первого центрального во­дяного отопления (1716).

 

Пар

В конце XVIII в. с появлением паровой машины была исследована возможность применения пара в качестве теплоносителя.

В 1770 г. Джеймс Ватт применил пар для отопления здания своей фабрики, при этом он использовал секционные радиаторы в качестве нагревательных при­боров.

В это же время в Англии появились первые чугунные котлы.

Первые патенты на систему парового отопления были получены в 1791 и 1793 гг., при этом система отопления воздухом уже была запатентована.

Несмотря на это, индивидуальное отопление повсеместно доминировало, так как оно было существенно дешевле.

Паровое отопление низкого давления

В течение XIX в. с развитием техники паровое отопление низкого давления получило самое широкое практическое применение как способ центрального отопления.

В 1831 г. Перкинс получил первый патент на систему отопления горячей водой. Он также выполнил исследования с расширительными баками для ком­пенсации изменения объема воды из-за теплового расширения.

Центральное отопление теплой водой

Центральное водяное отопление было разработано в 1833 г. Англичанином

Палькомом. Его система состояла из котла с очень длинным трубопроводом, радиа­тором также был трубопровод. Предложенная конструкция представляла собой полностью закрытую систему.

Первая система центрального отопления из серийно изготовленных деталей была построена в 1860 г. в США. В это же время началось производство чугун­ных котлов и радиаторов.

Закон о паровых котлах

В 1870 г. чугунные котлы и радиаторы появились и в Германии. В 1871 г. был издан первый закон о паровых котлах, который содержал в том числе и стандар­ты безопасности трубопроводов.

Литые котлы

В 1875 г. Кёртинг освоил производство первых немецких чугунных котлов. В 1898 г. Будерус начал серийное производство чугунных котлов по собственно­му патенту.

В начале XX в. прогресс ускорился: во-первых, повысились требования к комфорту; во-вторых, были разработаны научные основы для расчета систем водяного отопления или парового отопления низкого давления. Профессор Гер­ман Ритшель стал очень известным после выпуска своего «Руководства по рас­чету устройств отопления и вентиляции».

Насосы

В связи с разработкой насосов (В. Оплэндер) в 1930 г. начали внедрять системы насосного отопления.

В 1950 г. были разработаны циркуляционные насосы. При этом значитель­но расширилось применение систем водяного отопления.

Начиная с 1955 г. эти системы совершенно вытеснили в жилищном строительстве системы парового отопления низкого давления. Но внедрение централизованного водяного ото­пления увеличивалась достаточно медленно.

 

В качестве отопительных батарей применялись, прежде всего, чугунные или стальные радиаторы. Первые стандарты в этой области появились в 1936— 1938 гг.

 

ЛЕКЦИЯ 2

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОТОПИТЕЛЬНЫМ УСТАНОВКАМ

 

В помещениях с постоянным или длительным пребыванием лю­дей и в помещениях, где по условиям производства требуется под­держание положительных температур в холодный период года, устраивается система отопления. Система отопления должна отвечать следующим основным требованиям:

1) санитарно-гигиеническим — обеспечивать необходимые вну­тренние температуры, регламентируемые соответствующими СНиП, без ухудшения состояния воздушной среды;

2) экономическим — обеспечивать наименьшие приведенные затраты при уменьшении расхода металла;

3) строительным — предусматривать размещение отопительных элементов в увязке с архитектурно-планировочным и конструктив­ным решениями здания без нарушения прочности основных конструкций при монтаже и ремонте системы отопления;

4) монтажным — предусматривать возможность монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов заводского изготовления при минимальном количестве типоразмеров и ограниченном применении узлов и деталей индивидуального изготовления;

5) эксплуатационным — характеризоваться простотой и удобством управления и ремонта, бесшумностью и безопасностью действия;

6) эстетическим — хорошо гармонировать с внутренней отделкой помещения и не занимать излишних площадей.

 

ВИДЫ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

 

Системы отопления состоят из следующих основных элементов:

а) генератора тепла, в котором теплоносителю передается не­обходимое количество тепла;

б) системы теплопроводов для перемещения по ним теплоносите­ля;

в) нагревательных приборов, передающих тепло от теплоносите­ля воздуху и ограждениям помещения.

Генератором тепла для систем отопления может служить отопительный котельный агрегат, в котором сжигается топливо, а выделяемое тепло передается теплоносителю, либо другие теплообменные аппараты или смесительные устройства, использующие теплоносители иных параметров, чем в системе отопления, а также электронагреватели.

В качестве теплоносителя в системах отопления служат вода, пар, воздух и дымовые газы.

 

Системы отопления подразделяются на местные и центральные. Местными системами отопления, или местным отоплением, называют такой вид отопления, при котором генератор тепла и нагревательный прибор конструктивно скомпонованы вместе и установлены в обогреваемом помещении.

р H£ ^..

К местному отоплению относят отопление газовыми и электрическими приборами, а также воздушно-отопительными агрегатами.

Центральными системами отопления называют системы, предназначенные для отопления нескольких помещений из единого теплового пункта, в котором размещается генератор тепла. В таких системах генератор вынесен за пределы отапливаемого помещения; теплоноситель, нагретый в генераторе, по теплопроводам подается в отдельные помещения и, передав тепло воздуху в них через нагре­вательные приборы, возвращается в тепловой пункт. Центральными могут быть системы водяного, парового и воздушного отопления. Примером центральной системы отопления является система водя­ного отопления здания с собственной котельной (рис. II. 2).

Центральные системы отопления подразделяются по следующим показателям: теплоносителю, начальной его температуре и давлению, а также по способам его перемещения и передачи тепла от наружной поверхности нагревательных приборов в отапливаемые помещения.

Системы водяного отопления могут быть с нагреванием воды до 100°С и выше 100°С; в настоящее время максимальное значение температуры воды принято равным 150°С.

Системы парового отопления в зависимости от давления пара разделяются на вакуум-паровые, низкого и высокого давления (табл. II. 1).

Максимальное давление пара ограничено допустимым значением температуры поверхности нагревательного прибора 130°С, чему соответствует абсолютное давление 0, 3 МПа.

Центральные системы водяного и воздушного отопления по спо­собу перемещения теплоносителя подразделяются на системы с естественной циркуляцией (благодаря разности плотностей охлажденной и горячей воды или охлажденного и нагретого воздуха) и системы с механическим побуждением (с перемещением воды при помощи насоса в системах водяного отопления или перемещением воздуха при помощи вентилятора в системах воздушного отопления).

В системах парового отопления пар перемещается благодаря разности давлений при выходе из котла и перед нагревательным прибором.

Первичным теплоносителем обычно служит вода или пар. Если первичная высокотемпературная вода нагревает вторичную воду, то такая система отопления называется водоводяной. Аналогично существуют водовоздушная, пароводяная, паровоздушная и другие центральные системы отопления.

Системы отопления принято классифицировать и по преобладающему виду теплоотдачи нагревательных приборов. Если у нагревательного прибора преобладает теплоотдача конвекцией, то систему отопления называют конвективной; при преобладающей теплоотдаче излучением — лучистой. Плоские панели отдают большую часть тепла излучением, такие системы принято называть в технической литературе панельно-лучистыми.

 

ЛЕКЦИЯ 3

В ПОМЕЩЕНИИ

 

Некоторые общие рекомен­дации по выбору вида нагревательных приборов приведены в табл. 4.2.

Нагревательные приборы (радиаторы, конвекторы и т. д.) устанавливают под окнами или в нишах наружных стен и в исключительных случаях у внутренних стен. Панельные приборы располагают под окнами, в наружных стенах, в перегородках и в конструкциях пола и потолка.

В высоких помещениях для предотвращения образования холодных токов 1/3 или 1/4 приборов рекомендуется располагать под окнами верхнего света (второй ряд окон) или под фонарями. На лестничных клетках нагревательные устройства располагают в нижних этажах и во вторых тамбурах входов. При числе этажей больше четырех лестницы рекомендуется обогревать специальными воздухонагревателями.

Приборы присоединяют к стоякам системы отопления по различным схемам (рис. 4.11). При числе секций в радиаторе меньше 25 предусматривают одностороннюю схему, упрощающую монтаж. Для смежных второстепенных помещений, не требующих регулировки теплоотдачи приборов, или при установке приборов в одном помещении допускается их присоединение на сцепке. Приборы на сцепке в тепловом и гидравлическом расчете рассматривают как один прибор.

 

 

ЛЕКЦИЯ 4

ЛЕКЦИЯ 5

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

 

 

Кафедра «Теплоэнергетика и водоснабжение на железнодорожном транспорте»

Автор: Лосавио Н.Г., кандидат технических наук, доцент

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

Направление/специальность: _ 270800.62 Строительство_ _ _____

(код, наименование специальности /направления)

Профиль/специализация: Промышленное и гражданское строительство__ _____

Квалификация (степень) выпускника: __ бакалавр _________________ __ ____

Форма обучения: __ заочная_________ ___________ ______

 

Москва 2012 г.

 

ЛЕКЦИЯ 1

ОСНОВЫ ОТОПИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

История развития

Гипокаустовые системы

Первым источником теплоты считается открытый очаг. В начале нашей эры в Риме была разработана очень дорогостоящая система отопления. Через пол про­кладывались каналы, по которым пускали отработавшие газы одной или не­скольких топок. Эту систему назвали гипокаустовым отоплением.

С упадком римской культуры эта система отопления была забыта. Прошло несколько веков, прежде чем стало возможным говорить о появлении другой системы отопления.Первым стало развиваться индивидуальное печное отопление, которое из открытых очагов под дымоходом превратилось сначала в открытые камины, а потом и в закрытые печи.

Кафельные печи

Применение кафельных печей из керамических материалов значительно улуч­шило использование теплоты.

В 1763 г. Фридрих Великий — вследствие первого дефицита топлива — в то время, прежде всего древесины, начал применять меры по улучшению использования источников отопительной энергии. Результатом стало созда­ние прототипа берлинской печи, который был оборудован несколькими ды­моходами.

Применение каменного и бурого угля в качестве топлива привело к даль­нейшему повышению тепловой мощности.

С развитием металлургической промышленности примерно в конце XVIII в., настало время железных печей.

Наряду с развитием индивидуального печного отопления в это время стали обдумывать и возможность создания центрального отопления.

Швед Мартин Тривальд считается изобретателем первого центрального во­дяного отопления (1716).

 

Пар

В конце XVIII в. с появлением паровой машины была исследована возможность применения пара в качестве теплоносителя.

В 1770 г. Джеймс Ватт применил пар для отопления здания своей фабрики, при этом он использовал секционные радиаторы в качестве нагревательных при­боров.

В это же время в Англии появились первые чугунные котлы.

Первые патенты на систему парового отопления были получены в 1791 и 1793 гг., при этом система отопления воздухом уже была запатентована.

Несмотря на это, индивидуальное отопление повсеместно доминировало, так как оно было существенно дешевле.

Паровое отопление низкого давления

В течение XIX в. с развитием техники паровое отопление низкого давления получило самое широкое практическое применение как способ центрального отопления.

В 1831 г. Перкинс получил первый патент на систему отопления горячей водой. Он также выполнил исследования с расширительными баками для ком­пенсации изменения объема воды из-за теплового расширения.

123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I) Получение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы, по возмущению относительно выходной величины, по задающему воздействию относительно рассогласования .
2. I. Основания и фундаменты зданий и сооружений
3. I. РАЗВИТИИ ЛЕКСИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЯЗЫКА У ДЕТЕЙ С ОБЩИМ НЕДОРАЗВИТИЕМ РЕЧИ
4. II. О ФИЛОСОФСКОМ АНАЛИЗЕ СИСТЕМЫ МАКАРЕНКО
5. V) Построение переходного процесса исходной замкнутой системы и определение ее прямых показателей качества
6. А. Разомкнутые системы скалярного частотного управления асинхронными двигателями .
7. АВИАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
8. Автоматизированные информационно управляющие системы сортировочных станций
9. Автоматизированные системы диспетчерского управления
10. Автоматическая телефонная станция квазиэлектронной системы «КВАНТ»
11. Агрегатные комплексы и системы технических средств автоматизации ГСП
12. Алгебраическая сумма всех электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной (какие бы процессы ни происходили внутри этой системы).