Расчет парового и водяного отопления

 

В холодное время года тепло теряется путем теплоотдачи через стены, потолок, пол, через естественное и искусственное вентилирование, при въезде в помещение машин и ввозе материалов, находящихся на холодном воздухе, иногда расходуется тепло в виде горячей воды или пара для технологических целей.

Расчет отопления заключается в определении теплопотерь, выделения дополнительного тепла в помещении, составлении теплового баланса. Исходя из теплового баланса, определяется количество тепла, необходимое для подачи в помещение с целью поддержания оптимальной температуры воздуха. Зная потребное количество тепла, определяется суммарная площадь нагревательных приборов, выбирается их тип и находится количество приборов (секций).

Теплопотери (Q_H) через наружные ограждения здания определяются по формуле:

Q_H = q₀ · v_н · (t_в - t_н), Вт, (4.47)

 

где q₀ – удельная тепловая характеристика здания, Вт/м³ · °С (таблица4.1);

v_н – наружный объем здания или его отапливаемой части, м³;

t_в – расчетная внутренняя температура воздуха помещений, °С;

t_н – расчетная наружная температура воздуха для самой холодной пятидневки отопительного периода года.

 

Таблица 4.1 – Удельная тепловая характеристика зданий

 

Назначение здания	Объем здания, тыс. м3	Удельная характеристика q0, Вт/м3·оС
Ремонтная мастерская	до 5	0, 75…0, 64
5…10	0, 69…0, 60
Склад	до 2	0, 87…0, 75
Административное здание	0, 5 до 1	0, 69…0, 52

 

Количество тепла (Q_в), необходимое для возмещения теплопотерь вентилированием помещений, определяется по формуле:

 

Q_в = q_в · v_н · (t_в - t_н), Вт, (4.48)

 

где q_в – удельный расход тепла на нагревание 1 м³ воздуха;

t_н – расчетная наружная температура воздуха для вентиляции, ^оС.

 

Потеря тепла ( Q_м) от поглощения его ввозимыми машинами или материалами определяется по формуле:

 

, Вт, (4.49)

 

где К_м – массовая теплоемкость машин или материалов, кДж/кг · ^оС;

G – масса машин или материалов, ввозимых в помещение, кг;

t_м – температура ввозимых машин или материалов;

τ – время нагрева до температуры помещения, ч,

 

Расход тепла (Q_Т) для технологических целей определяется через расход нагретой воды:

 

, Вт, (4.50)

 

где Q – расход пара или воды, кг/ч;

i – теплосодержание воды (пара), кДж/кг;

Р – количество возвращаемого в котел конденсата, %;

i_в – теплосодержание возвращаемого в котел конденсата, кДж/кг.

 

При полном возврате конденсата Р = 70%, при отсутствии конденсата в системе отопления Р = 0.

Дополнительные тепловыделения от технологического оборудования, нагретых материалов, людей, искусственного освещения и др. рассчитываются по формулам (4.6...4.12, 4.15...4.17) расчета воздухообмена при вентиляции рабочих помещений и зон.

Общие суммарные потери тепла (Σ Q_п) составляют:

 

Σ Q_п = Q_н + Q_в + Q_м + Q_т – Q_э - Q_cт - Q_осв -...- Q_M. (4.51)

 

По суммарным теплопотерям находится тепловая мощность (Р_к) котла:

Р_к = (1, 10...1, 15) · Σ Q_п · 10^-3, кВт. (4.52)

 

А также общую площадь (Σ S_н.э) нагревательных элементов:

 

, м², (4.53)

 

где k – коэффициент теплоотдачи стенками нагревательных приборов в воздухе;

t_r – температура воды при входе в радиатор, °С;

t_H – температура воды при выходе из радиатора, °С;

t_в – температура воздуха в помещении, °С.

 

Количество нагревательных приборов (секций) (n_с) определяется из выражения:

, (4.54)

 

где S_c – площадь одной секции радиатора или другого нагревательного прибора, зависящая от его типа.

 

Потребность в топливе (G_T) на отопительный период года можно приблизительно подсчитать по формуле:

 

G_T = q_y · v · (t_в - t_н), кг, (4.55)

 

где q_y – годовой расход условного топлива, затрачиваемого на повышение температуры 1°С в 1 м³ отапливаемого помещения, кг/м³·°С.

 

Расчет воздушного отопления

 

При расчете воздушного отопления находятся суммарные потери тепла по формуле (4.51).

Количество воздуха, циркулирующего в системе воздушного отопления, определяется из выражения:

 

, кг/ч, (4.56)

 

где Σ Q_П – расчетное количество необходимого тепла, Вт;

0, 28 – коэффициент для перевода Вт в кДж/ч;

С – теплоемкость воздуха;

t_подв – температура воздуха, подводимого в помещение, °С.

 

Для нагрева расчетного количества воздуха используют калориферы. В качестве теплоносителя в них применяют пар, горячую воду, электрическую энергию или газ.

Водяные и паровые калориферы выпускают пластинчатого и трубчатого типов. Для работы на воде и паре предназначены одинаковые калориферы, только на воде – многоходовые калориферы.

Подбор водяных и паровых калориферов производится по следующей методике:

1. Определяется живое сечение (ƒ ) калорифера для прохода воздуха:

, м², (4.57)

 

где L – количество нагреваемого воздуха, кг/ч;

w_r – массовая скорость движения воздуха, кг/м²·с.

 

На основании технико-экономических расчетов наивыгоднейшая массовая скорость воздуха в калориферах принимается равной 7...12 кг/м²·с.

2. По таблицам 2.9...2.11 [1] подбирается калорифер с живым сечением, близким к полученному по расчету (берется большее ближайшее значение).

Подбор электрических калориферов ведется по количеству нагреваемого воздуха (L) (по производительности калорифера) таблицы 2.12...2.13 [1].

 

Расчет освещения

 

Требования к освещению

Производственных объектов

 

Правильно спроектированная и выполненная осветительная установка должна обеспечивать соответствующие условия освещения при минимальных затратах денежных средств и электроэнергии.

Основные требования к освещению следующие:

1. Должно быть достаточным для быстрого и легкого различения деталей.

2. Иметь правильное направление световых лучей.

3. Исключать слепящее действие.

4. Равномерно освещать рабочую поверхность.

5. Не образовывать густых и резких теней между освещенной и неосвещенной поверхностями.

6. Уровень освещенности рабочих поверхностей не должен меняться во времени.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение за исключением тех помещений, где оно оказывает отрицательное влияние на протекание технологического процесса.

Эффективность и надежность работы электрической осветительной установки в значительной мере зависит от разумного выбора типа источника света и светильника для каждого случая. Выбирая тот или иной тип светотехнического оборудования, следует учитывать его основные характеристики, достоинства и недостатки.

Выбирая тип источника, нужно иметь в виду следующее:

1. Газоразрядные лампы (люминесцентные и ртутные) при одинаковой мощности дают большую освещенность и световую отдачу.

2. Газоразрядные лампы имеют более приближенный к естественному свету оптический состав световых волн, дают меньшую яркость.

3. У газоразрядных ламп больше срок службы.

4. Газоразрядные лампы в сравнении с лампами накаливания более дорогостоящие.

5. Вследствие малой световой инерции газоразрядные лампы дают пульсирующий спектр, что порождает стробоскопический эффект (эффект множественности), который отрицательно сказывается на безопасности работ с движущимися и вращающимися деталями.

6. Стабильность светотехнических единиц люминесцентных ламп зависит от параметров внешней среды, особенно температуры и влажности.

С экономической точки зрения газоразрядные лампы эффективны при требуемой освещенности более 100 лк, а с гигиенической – их характеристика во всех случаях положительна.

Согласно СНиП 23-05-95 при выполнении зрительных работ I…IV, Va и Vб разрядов следует применять систему комбинированного освещения, причем общее освещение должно быть выполнено газоразрядными лампами и составлять не менее 10 % от нормы комбинированного освещения, но менее 150 лк. В зрительных работах I…V разрядов общее освещение выполняется газоразрядными лампами, а местное может быть выполнено лампами накаливания.

Локализованное размещение светильников освещения следует применять в помещениях с явно выраженными технологическими проходами (коровники с привязным содержанием коров, птичники с клеточным содержанием, свинарники, доильные помещения и т.п.).

Аварийное освещение следует применять в случае необходимости продолжения работ, при эвакуации людей и животных из помещений, при аварийном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение должно обеспечивать значение освещенности рабочих поверхностей не менее 5 % от нормы рабочего освещения, а для эвакуации людей – не менее 0, 5 лк на уровне пола основных проходов и ступеней лестниц.

Дежурное освещение следует предусматривать во всех помещениях, предназначенных для содержания животных.

Светильники дежурного освещения в помещениях, предназначенных для содержания животных, должны составлять 10 %, а в родильных отделениях – 15 % от общего числа светильников в помещении.

Контраст между деталью и фоном считается:

малым – при коэффициенте контраста b < 0, 2;

средним – при b = 0, 2...0, 5;

большим – при b > 0, 5.

Фон считается:

темным при коэффициенте отражения ρ < 0, 3;

средним – при ρ = 0, 3...0, 4;

светлым – при ρ > 0, 4.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: