Теплогазоснабжение и вентиляция

Автор: Admin от 5-04-2010, 07:02, посмотрело: 2612, комментариев: 1

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Кузбасский государственный технический университет»
Кафедра стационарных и транспортных машин
«Теплогазоснабжение и вентиляция» - Контрольная работа
Выполнил: Марьянков Сергей Сергеевич
Проверил: Королёв Александр Тимофеевич
Кемерово 2010

Содержание:
Введение - 2
1. Отопление - 3
2. Вентиляция - 12
3. Теплоснабжение - 15
4. Газоснабжение - 18
Список литературы - 21

Введение

Современные крупные города имеют тенденцию к расширению и все более оснащаются инженерными системами жизнеобеспечения с коммунальными сооружениями различного профиля. Это тепловые, водопроводные и газовые сети, без которых немыслима жизнь в современном городе. Их значение особенно возрастает в холодный период года. Кроме того, в каждом отдельном здании существует система вентиляции, которая призвана обеспечивать комфортное проживание и работу.

Инженерно-технические задачи и проблемы в области газоснабжения и вентиляции необходимо решать для всех классов жилых и производственных помещений. Экономические требования и рыночные условия современной жизни диктуют повышенные требования к системам жилищно-коммунального хозяйства, их энергоемкости и энергосбережения. Современные системы должны предусматривать не только бесперебойную работу, но и возможность контроля за расходом горячей и холодной воды, газа, тепловой энергии как в целом по зданию, так и в каждой квартире, офисе, помещении.

Решение подобных технических задач возможно только на основе фундаментальных знаний по гидравлике, термодинамике, теплообмену, отоплению, вентиляции, газоснабжению, кондиционированию воздуха и другим общеинженерным дисциплинам, которые и преподаются на кафедре «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Теплогазоснабжение и вентиляция — область материального производства, которая включает в себя совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на решение комплексных задач, связанных с проектированием, монтажом, эксплуатацией и реконструкцией систем теплогазоснабжения, вентиляции и средств охраны воздушного бассейна, промышленных, гражданских и других объектов.

1. Отопление 

Отопление — искусственный обогрев помещений в холодный период года.

— Назначение

Возмещение теплопотерь в помещении и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта, а также требованиям соответствующих СНиП.

— Отопительные приборы

 

Теплогазоснабжение и вентиляция

 

Рис.1 Двухколенчатая секция радиатора: hn — полная высота; hM— монтажная высота (строительная); b — строительная глубина

Чугунные секционные отопительные радиаторы предназначены для систем центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий повышенной этажности. Они отличаются значительной тепловой мощностью на единицу длины прибора и, соответственно, компактностью. Чугунные радиаторы также маловосприимчивы к плохому качеству теплоносителя и стойки к коррозии.

Панельное отопление - это вид отопления, при котором тепло в отапливаемое помещение передаётся от нагреваемых плоских поверхностей отопительных панелей, располагаемых в стенах и перегородках (иногда в полу).

— Схемы разводки сетей

Однотрубная

Двухтрубная

 

Теплогазоснабжение и вентиляция

 

 

Теплогазоснабжение и вентиляция

 

Классификация систем водяного отопления по схеме расположения труб стояков приводится ниже.

Однотрубная горизонтальная система. Эта система отличается от однотрубной паровой системы тем, что вода в трубопроводах течет в одном направлении, а минимальная длина трубопроводов обеспечивается за счет того, что вода после прохождения через отопительные приборы возвращается в подающую систему. Таким образом, расход в подающем трубопроводе постоянен по его длине, а температура падает, что связано с поступлением более холодной воды из отопительных приборов; поэтому при фиксированном теплоподводе площадь теплоотдающей поверхности отопительного прибора должна возрастать с увеличением расстояния от водонагревателя.

Однотрубная вертикальная система. Для зданий, имеющих более одного этажа, обычно используется разновидность однотрубной системы с верхней разводкой и прокладкой по чердаку подающего трубопровода, от которого отходят вниз параллельные вертикальные стояки для подачи воды в радиаторы, находящиеся на разных этажах строго один над другим. При этом температура воды в подающем трубопроводе одинакова в точке входа в любой нисходящий стояк; изменение температуры происходит только в самих стояках.

Двухтрубные системы. Расположение труб в этой системе аналогично двухтрубной паровой системе. Вода из водонагревателя проходит через подающий трубопровод с разводкой на отдельные радиаторы, а выходящая из них вода попадает в обратный трубопровод, по которому она возвращается в водонагреватель. Диаметр подающего и обратного трубопроводов уменьшается по мере удаления от водонагревателя. Недостаток этой схемы состоит в том, что потери давления в каждом гидравлическом контуре (соответствующем каждому радиатору) растут по мере удаления от водонагревателя, поэтому для обеспечения одинакового расхода через отопительные приборы необходимо принимать специальные меры.

Тупиковая двухтрубная вертикальная система. Эта система аналогична однотрубной вертикальной системе за исключением того, что радиаторы на каждом этаже подключены параллельно между подводящим и отводящим стояками.

Проточная двухтрубная система с попутным движением воды. Эта гидравлическая схема обладает всеми достоинствами двухтрубных систем и в тоже время лишена недостатка, связанного с неравенством перепадов давления, присущим тупиковым схемам. Горячая вода из водонагревателя проходит по подающему трубопроводу уменьшающегося размера, от которого отходят трубы к нагревательным приборам, а от них в обратный трубопровод, который идет параллельно подающему трубопроводу в направлении от водонагревателя, собирая выходящую из радиаторов воду и увеличиваясь в диаметре до последнего радиатора; при этом длина пути, проходимого водой, одинакова для всех радиаторов.

Водонагреватель обозначен буквой H, а радиаторы — цифрами.

Тупиковая двухтрубная система с встречным движением воды в подающем и обратном разводящих трубопроводах и двухтрубная проточная система с попутным движением воды показаны для сравнения на рисунке.

Тупиковая

С попутным

 

Теплогазоснабжение и вентиляция


 

 

Теплогазоснабжение и вентиляция

 

— Воздухоудаление

Для обеспечения воздухоудаления из системы трубы прокладывают с уклоном 0,002 к вводу. В системах с нижней разводкой воздухоудаление осуществляется через верхний водоразборный кран. При верхней разводке воздух удаляется через автоматические воздухоотводчики, устанавливаемые в верхних точках систем.

Дренаж (в строительстве) - Метод сбора и отвода грунтовых вод от участка и сооружений с помощью системы дренажных труб, скважин, каналов, подземных галерей и других устройств.

Тепловой узел - комплекс устройств для присоединения систем теплопотребления к тепловой сети.Тепловой пункт (ТП) — комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, трансформацию, регулирование параметров теплоносителя и распределение теплоносителя по типам потребления.

Назначение: Основными задачами ТП являются:

-Преобразование вида теплоносителя

-Контроль и регулирование параметров теплоносителя

-Распределение теплоносителя по системам теплопотребления

-Отключение систем теплопотребления

-Защита систем теплопотребления от аварийного повышения параметров теплоносителя

-Учет расходов теплоносителя и тепла

 


 

Теплогазоснабжение и вентиляция

 


 

Рис. 2 Принципиальная схема теплового пункта

— Расчет теплопотери 6*18; S нагрвгревательных приборов; ? труб стояка

Схема угловой комнаты на 1-ом этаже:

 

Теплогазоснабжение и вентиляция

Рис. 3 Угловая комната на первом этаже

Характеристики комнаты:

размеры и площадь - 6 м х 18 м (108 м?)

высота потолка - 2,75 м

количество наружных стен - 2

1) Материал и толщина наружных стен - обшитый гипсокартонном и оклеенный обоями брус толщиной 18 см. При температуре снаружи – 30 °С потери тепла составляют 89 Вт/м?.

2) Количество окон - 2, с двойным остеклением (высота - 1,6 м, ширина - 1 м). При температуре снаружи – 30 °С потери тепла составляют 135 Вт/м?.

3) Полы - деревянные утепленные, снизу подвал. При температуре снаружи – 30 °С потери тепла составляют 26 Вт/м?.

4) Чердачное перекрытие. При температуре снаружи – 30 °С потери тепла составляют 35 Вт/м?.

расчетная температура снаружи - 30 °С

требуемая температура в комнате - +20 °С

Сначала рассчитываем площади теплоотдающих поверхностей.

Площадь наружных стен без учет окон (Sстен):

(6+18)х2,75-2х1х1,6 = 62,8 м?.

Площадь окон (Sокон):

2х1х1,6 = 3,2 м?.

Площадь пола (Sпола):

6х18 = 108 м?.

Площадь потолка (Sпотолка):

6x18= 108 м?.

Площадь внутренних перегородок и дверей не участвуют в расчете, поскольку по обеим их сторонам температура одинакова и тепло через них не уходит.

Далее вычисляем потери тепла Q каждой из поверхностей:

Qстен = 62,8х89 = 5589.2 Вт,

Qокон = 3,2х135 = 432 Вт,

Qпола = 16х26 = 416 Вт,

Qпотолка = 16х35 = 560 Вт.

Итого общие тепловые потери комнаты Qсуммарныесоставят 6997,2 Вт ? 7000 Вт или 7 кВт. Больше тепла уходит через стены, чем через потолок, полы и окна. Результат расчета показывает тепловые потери комнаты в наиболее морозные дни года (температура -30 C°). Очевидно, что чем на улице теплее, тем меньше тепла уйдет из комнаты.

Расчет стояка

Таблица 1 Данные для предварительного выбора однотрубных стояков водяного отопления

Условный диаметр стояка dу, мм

Температурный перепад Дt, ?с

Средние значения величин на стояке

 

 

 

Расходов воды

Gст, кг/ч

Скоростей воды

хст, м/с

Тепловых нагрузок

Qст, ккал/ч

15

 

 

95-70=25

210-270

0,3-0,4

5250-6750

100-70=30

 

 

6300-8100

105-70=35

 

 

7350-9450

20

 

 

95-70=25

450-550

0,35-0,42

11250-13750

100-70=30

 

 

13500-16500

105-70=35

 

 

15750-19250

25

 

 

95-70=25

800-1000

0,4-0,49

20000-25000

100-70=30

 

 

24000-30000

105-70=35

 

 

28000-35000

Руководствуясь данными табл. 1, принимаем диаметры стояка 1 и радиаторных узлов равными 20 мм.

Определим число секций чугунного радиатора типа М-140А 

Под подоконником (на расстоянии от него 40 мм) в помещении высотой 2,75 м при Qn=7000 Вт и tв=20 °С, если радиатор присоединяется к однотрубному проточно-регулируемому стояку Dy20 (с краном типа КРТ на подводке длиной 0,4 м) системы водяного отопления с верхней разводкой при tг = 105 °С и расходе воды в стояке Gст = 300 кг/ч. Вода в подающей магистрали охлаждается до рассматриваемого стояка на 2 °С.

Средняя температура воды в приборе:

tср = (105 - 2) - 0,5*7000*1,06*1,02*3,6 / (4,187*300) = 92,15 °С.

Плотность теплового потока радиатора при tср=92,15-18 =74,15 °С (изменение расхода воды в радиаторе от 360 до 300 кг/ч практически ни влияет на qnp)
Qпр = 650(74,15 / 70)1+0,3 = 688 Вт/м2.
Теплоотдача вертикальных (1в = 2,75 - 0,5 = 2,25 м) и горизонтальных (1г = 0,8 м) труб Dy20 по формуле Qтр=qв*lв+qг*lг; Qтр= 93*2,25 + 115*0,8 = 301,25 Вт.
Расчетная площадь радиатора по формулам Ap = Qnp/qnpи Qпp = Qп - ?тр*Qтр
Ар=(700-0,9*301,25)/688=9,78м2.
Расчетное число секций радиатора М-140А по формуле при площади одной секции 0,254 м2

N = (9,78 / 0,254)*(1,05 / 1,01) = 40.02 секции.
Принимаем к установке 41 секцию.

2. Вентиляция 

Вентиляция — удаление воздуха из помещения и замена его свежим, в необходимых случаях, обработанным воздухом. Вентиляция создаёт условия воздушной среды, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям технологического процесса, сохранения оборудования и строительных конструкций здания, хранения материалов, продуктов, книг, картин и т. д.

Для нормального теплового самочувствия человек должен сохранять постоянную температуру тела, что обеспечивается непрерывным отводом образующейся в процессе жизнедеятельности организма и воспринимаемой им теплоты в окружающую среду. Теплообмен и тепловое самочувствие человека обусловливаются совместным влиянием температуры воздуха и окружающих предметов, влажности воздуха и скорости его движения около тела.

— Назначение

Основной задачей вентиляции является поддержание состояния воздушной среды, благоприятной для пребывания в помещении человека и выполнения технологических процессов.

— Разновидность

Типы вентиляционных систем

Системы вентиляции классифицируются по следующим признакам:

а) По способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением

б) По назначению: приточные и вытяжные

в) По зоне обслуживания: местные и общеобменные

г) По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные

д) По количеству воздуха на человека в час. К примеру, в бомбоубежище — не менее 2,5 м?, в офисном помещении — не менее 30 м? в час для посетителей, находящихся в помещении не более 3 часов, для постоянно находящихся людей — не менее 60 м? в час.

Расчёт вентиляции производится с помощью следующих параметров: производительность по воздуху (м?/ч), рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с), допустимый уровень шума (дБ), мощность калорифера (кВт).

Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы давления снаружи и внутри здания. Разность давлений обусловлена прежде всего тепловым напором, возникающим из-за того, что более теплый воздух в помещении имеет меньшую плотность, чем более холодный воздух снаружи помещения.

Общеобменная вентиляция

Общеобменная вентиляция предназначена для создания и поддержания необходимых параметров микроклимата во всем объеме рабочей зоны помещения. Ее применяют, если в помещении имеется малое количество различных вредных веществ.

Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция) и загрязнённый воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местная приточная вентиляция может обеспечивать приток чистого воздуха (предварительно очищенного и подогретого) к определённым местам. И наоборот, местная вытяжная вентиляция удаляет воздух от определённых мест с наибольшей концентрацией вредных примесей в воздухе. Примером такой местной вытяжной вентиляции может быть вытяжка на кухне, которая устанавливается над газовой или электрической плитой. Чаще всего используются такие системы в промышленности.

— Приточные-вытяжные

Приточно-вытяжная вентиляция не только достаточно эффективно решает проблемы воздухообмена в помещениях, но и позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы, в частности за счет применения утилизации тепла для подогрева приточного воздуха.

Вытяжной воздух, удаляемый из помещений, имеет комнатную температуру, в некоторых случаях даже выше, например, металлургические цеха. Холодный приточный воздух в зимнее время может достигать температур порядка -20 градусов Цельсия, а в некоторых регионах и более низких температур. Тепло вытяжного воздуха используется для подогрева приточного воздуха. Для этого применяют специальный теплообменник – рекуператор.

Приточно-вытяжная вентиляция с утилизацией тепла широко применяется на средних и крупных объектах. Это офисные здания, коттеджи, кинотеатры, кафе и рестораны, бассейны, гостиницы, а также производственные помещения.

— Материалы воздуховодов

Они могут быть изготовлены из различных материалов — стали и алюминия, бетона и асбестоцемента, шлакогипса и кирпича, винипласта и полиэтилена и некоторых других материалов. Из неметаллических материалов изготавливают, в том числе и гибкие воздуховоды.

Воздуховоды, изготовленные из металла, на сегодняшний день наиболее часто применяются в системах кондиционирования и вентиляции помещений. Они очень прочны, высокоустойчивы к пожарам и изготавливаются из нержавеющей или оцинкованной стали.

— Размещение оборудования

Приточные установки

Стандартные установки предназначены для транспортировки и обработки воздуха в проветривающем, отопительном и кондиционирующем оборудованиии и агрегатах, устанавливаемых внутри помещений, во взрывобезопасной среде.

Могут быть размещены в среде, где показатели окружающей температуры находятся в границах от -30 °С до +40 °С.

Вытяжные установки

Вытяжные установки предназначены для использования в системах с вытяжной вентиляцией.

3. Теплоснабжение

Тепловая сеть — система трубопроводов (теплопроводов) централизованного теплоснабжения, по которым теплоноситель (горячая вода или пар) переносит тепло от источника (котельной) к потребителям и возвращается обратно к источнику. Поэтому у тепловых коммуникаций всегда имеется четное кол-во труб (2, 4, 8). 

Теплогазоснабжение и вентиляция

Рис. 4 Теплова?я сеть

— Назначение

Централизованное снабжение горячей водой (паром) систем отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий и технологических потребителей.

— Теплоностители

Теплоноситель — жидкое или газообразное вещество, применяемое для передачи тепловой энергии. На практике чаще всего применяют воду (в виде газа или жидкости), глицерин, нефтяные масла, расплавы металлов (Sn, Pb, Na, К), воздух, азот (в том числе жидкий), фреоны и др.

— Способы прокладки

Современные способы прокладки и возведения тепловых сетей классифицируют следующим образом:

 

Теплогазоснабжение и вентиляция

 

Рис. 5 Способы прокладки

1.Бесканальная прокладка тепловых сетей в грунте. Для тепловых сетей условным диаметром Dy ? 400 мм следует предусматривать преимущественно бесканальную прокладку.

2.Совмещенная многотрубная прокладка теплопроводов в общей траншее совместно с другими коммуникациями.

3.Прокладка тепловых сетей в подземных непроходных каналах - раздельно или совмещено с другими коммуникациями.

4.Совмещенная прокладка теплопроводов в подземных проходных коллекторах и технических подпольях зданий.

5.Надземная - воздушная прокладка теплопроводов.

 

В практике применяются схемы тепловых сетей радиальные (тупиковые), радиально-кольцевые и кольцевые.

 

Теплогазоснабжение и вентиляция

 

Рис. 6 Схемы тепловых сетей

Схемы тупиковой (а) и кольцевой (б) тепловых сетей: 1 — лучевой магистральный теплопровод; 2 — тепловые потребители; 3— перемычки; 4 — районные (квартальные) котельные; 5—секционирующие камеры; 6— кольцевая магистраль; 7- центральные тепловые пункты; 8— промышленные предприятия.

— Материалы труб

Основными элементами тепловых сетей являются трубопровод, состоящий из стальных труб, соединенных между собой с помощью сварки, изоляционная конструкция, предназначенная для защиты трубопровода от наружной коррозии и тепловых потерь, и несущая конструкция, воспринимающая вес трубопровода и усилия, возникающие при его эксплуатации.

— Открытая, закрытая схема

Открытая схема — в случае, когда горячая вода забирается из общей системы отопления.

Закрытая схема — в случае, когда горячая вода циркулирует посредством насоса по независимому контуру и нагревается через специально предназначенный водонагреватель.

4. Газоснабжение 

Газоснабже?ние — организованная подача и распределение газового топлива для нужд народного хозяйства.

Применение газа:

а) В коммунальном хозяйстве для приготовления пищи

б) Для технологических нужд предприятий коммунально-бытового обслуживания

в) Для нагревания воды, расходуемой для хозяйственно-бытовых и санитарно-гигиенических целей

г) Для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха жилых и общественных зданий

—Классификация газопроводов и систем газоснабжения

В зависимости от давления газопроводы делят на категории:

К I категории относятся газопроводы высокого давления при рабочем давлении газа свыше 0,6 МПа (6 кгс/см2) до 1,2 МПа (12 кгс/см2) включительно для природного газа и газовоздушных смесей, до 1,6 МПа (16 кгс/см2) для сжиженных углеводородных газов (СУГ);

К II категории относятся газопроводы высокого давления при рабочем давлении газа свыше 0,3 до 0,6 МПа (3-6 кгс/см2);

Рабочее давления газа свыше 5 00 даПА (0,05 кгс/см2) до 0,3 МПа (3 кгс/см2) относятся к газопроводам среднего давления;

По местоположению относительно планировки населенных пунктов газопроводы разделяют на уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые.

В зависимости от расположения относительно поверхности земли газопроводы классифицируются на подземные (подводные), надземные (надводные) и наземные.

В зависимости от назначения в системе газоснабжения газопроводы делят на распределительные, газопроводы-вводы, вводные, продувочные, сбросные, импульсные, а также межпоселковые.

Газопроводы бывают металлические (стальные, медные и др.) и неметаллические (полиэтиленовые и др.).

В зависимости от вида транспортируемого газа различают газопроводы природного газа, попутного и сжиженного.

По надежности газоснабжения, объема, структуры и плотности газопотребления, местных условий, и на основании технико-экономических расчетов производится выбор систем распределения, числа газорегуляторных пунктов (ГРП) и принципа построения распределительных газопроводов (кольцевые, тупиковые, смешанные).

Газопроводы, путь которых следует от населенных пунктов ГРП обеспечивающих газоснабжение до вводов (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые и др.), называются распределительными. Участок газопровода, проходящий от места присоединения к рас­пределительному газопроводу до здания, включая отключающее устройство на вводе в здание, или до вводного газопровода, называется вводом.

Внутренними газопроводами, называются газопроводы, прокладываемые внутри здания от вводного газопровода или ввода до места подключения прибора.

Максимальное давление газа в газопроводах, прокладываемых внутри зданий используется для:

- производственных зданий промышленных предприятий, и для отдельно стоящих котельных - 0,6 МПа;

- предприятий бытового обслуживания производственного характера - 0,3 МПа;

- предприятий бытового обслуживания непроизводственного характера и общественных зданий - 500 даПА;

- жилых зданий-300 даПА.

Допускается использование газа с давлением до 1,2 МПа для тепловых установок промышленных предприятий и отдельно стоящих котельных, если этого требуют условия технологии производства. В процессе проектирования газоснабжения городов и населенных пунктов принимают такие системы распределения газа подавлению как:

- одноступенчатая с подачей потребителям газа одного давления;

- двухступенчатая с подачей потребителям газа по газопроводам двух давлений;

- трехступенчатая с подачей потребителям газа по газопроводам трех давлений.

Через ГРП и газорегуляторные установки (ГРУ) устанавливается связь между газопроводами имеющими разное давление и входящими в систему газоснабжения. Исключение составляют сами ГРП, на которых устанавливаются два запорных устройства на обводной линии между газопроводами различных давлений.

Список литературы 

1. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С.Теплотехника, теплогазооснабжение и вентиляция: Учебник для вузов. – 5е изд., репринтное М.: «БАСТЕТ», 2009.-480c.: ил.

2. П. Н. Каменев, Е. И. Тертичник. «Вентиляция» (2006).

3. Щекин Р.В. и др. " Расчет систем центрального отопления " , Москва : " Высшая школа " 1975 г. - 216 стр.

 

Скачать: teplogazosnabzhenie-i-ventilyaciya.doc [1,73 Mb] (cкачиваний: 16)
скачать dle 10.5фильмы бесплатно

Категория: Контрольные / Теплогазоснабжение и вентиляция

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
<
  • 2 комментария
  • 0 публикаций
  • Нравится
  • 0
30 апреля 2017 06:45

overdrivex21x

Цитата
  • Группа: Посетители
  • Регистрация: 30.04.2017
  • Статус: Пользователь offline
 
Очень коротко и сжато, важная информация!)


Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив