Расчет теплоотдачи

     Равномерное распределение приточного воздуха  по длине вентилируемого помещения при помощи магистрального воздуховода постоянного сечения обеспечивается за счёт различных по площади его воздуховыпускных отверстий. 
 

     В начале определяют площадь, последнего по ходу воздуха отверстия  , у наиболее удаленного от вентилятора участка 5 

n – число отверстий, делают через каждые 1,5...2 м;

  – скорость воздуха на выходе из отверстий, 4...8 м/с. 

     Рекомендуемые диаметры отверстий для выпуска  воздуха: 25, 32, 40, 50, 70 мм.

     Для этого определяем диаметр  . 
 

     Выбираем  по рекомендуемый диаметр

     Определяем  по рекомендованному диаметру рекомендованную  площадь выходного последнего отверстия (м²). 
 

     Подсчитаем площади 2, 5 и 14 отверстий. 
 
 
 

     Коэффициент , находят по формуле 

где – коэффициент расхода;

i – номер отверстия;

F – площадь сечения воздуховода, м². 
 
 

     Площадь сечения воздуховода подсчитывают по формуле 
 
 
 

     Число отверстий в воздуховоде должно удовлетворять неравенству 
 
 
 

     Выбираем  из приложения 9 центробежный вентилятор

     Необходимую мощность на валу электродвигателя для  привода вентилятора (кВт) подсчитывают по формуле 

где – КПД вентилятора, принимаемый по его характеристике, приложение 9;

  – КПД передачи (при непосредственной насадке колеса вентилятора на вал электродвигателя ). 

     Установленная мощность электродвигателя (кВт) 

где k₃ – коэффициент запаса мощности, принимаемый по приложению 10. 

 

     

5 ПОСТРОЕНИЕ ГОДОВОГО ГРАФИКА ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ

     Годовой расход теплоты на все виды теплопотребления может быть подсчитан по аналитическим уравнениям, но удобнее определять его графически из годового графика тепловой нагрузки, которой необходим также для установления режимов работы котельной в течение всего года.

     Такой график строят в зависимости от длительности действия в данной местности различных  наружных температур, что определяется по таблицам 4 и 10.

     График строят следующим образом.

     Откладываем на оси ординат суммарный максимальный поток теплоты. Для этого на оси ставим точку, которая будет соответствовать сумме всех полученных расходов теплоты 

 Вт

     Замеряем, полученный отрезок от начала координат  до поставленной точки  и обозначаем его . Найдем масштаб для оси расхода теплоты (Вт/мм) 
 

     Для того чтобы отложить на оси все  полученные в пунктах 1 и 3 расходы теплоты надо найти длины (в мм), согласно полученного масштаба 
 
 
 
 
 
 

     Откладываем от начала координат полученные длины  расхода, теплоты на все нужды хозяйства.

     В левой части по оси абсцисс  откладываем температуры наружного  воздуха. Началом точки отчета является а крайняя точка - усредненная . расчетная внутренняя температура жилых и общественных здании . Замеряем длину от начала координат до точки соответствующей . Находим масштаб оси температур (°С/мм) 
 

     Определяем  длины (в мм) соответствующие температурам 16°С, 8°С, 0°С, -5°С, -10°С, -15°С, -20°С, -25°С, -30°С и . 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Откладываем от начала координат полученные длины  наружных температур. Из точек +8°С и поднимаем вверх вертикальные линии.

     Вправо  от оси абсцисс откладываем для  каждой наружной температуры число часов отопительного сезона (с нарастающим итогом), которые берем из таблицы 10 и заданную продолжительность отопительного периода которую смотрим по таблице 4.

     Находим масштаб оси продолжительности  работы котельной (ч/мм). Для этого  замеряем длину от начала координат  до самой удаленной точки  
 

     Определяем  длины (в мм) остальных часов отопительного периода согласно таблицы 
 
 
 
 
 

     Откладываем от начала координат полученные длины  часов отопительного сезона (с нарастающим итогом), сверху отмечаем соответствующие наружные температуры.

     Строим  трафик изменения расхода теплоты  на отопление жилых и общественных зданий в зависимости от наружной температуры. Для этого найденную на оси ординат точку равную сумме всех полученных расходов теплоты соединяем прямой с точкой, соответствующей температуре наружного воздуха, равной усредненной расчетной внутренней температуре жилых и общественных зданий t_в=18°C. Так как начало отопительного сезона принято при температуре t_н=8°C, то линия 1 графика до этой температуры показана пунктиром.

     Расход  теплоты на вентиляцию общественных зданий поселка в функции t_н представляет собой наклонную прямую 3 от t_в=18°C до заданной вентиляционной температуры t_н.в.. При более низких температурах к приточному воздуху подмешивается воздух помещения, то есть происходит рециркуляция, а расход теплоты остается неизменным. Поэтому построение графика начинаем с того, что проводим из точки расхода теплоты на вентиляцию прямую линию параллельную оси абсцисс до линии перпендикулярной t_н.в.. А точку полученную пересечением выше указанных линий соединяем с t_в=18°C. До t_н=8⁰C линия 3 графика также показана пунктиром, как и линия 1.

     Аналогично  строим расход теплоты на отопление  и вентиляцию различных производственных зданий. Поскольку средняя температура производственных зданий принята +16°C, то, следовательно, линии 2 и 4 начинаются с этой температуры.

     Расходы теплоты на горячее водоснабжение  и технологические нужды не зависят  от наружной температуры. Общий график по этим видам теплопотребления изображен прямой 5. Эта линия начинается с точки расхода горячего водоснабжения и идет параллельно оси абсцисс и заканчивается на температуре начала отопительного сезона +8°С

     Суммарный график расхода теплоты в зависимости  от температуры наружного воздуха строим следующим способом. На линиях проведенным вертикально наружным температурам суммируем все пять отрезков, пересекающих эти линии и сумму откладываем от начала отсчета. Затем соединяем полученные точки. Это будет ломаная линия 6 с точкой излома соответствующей температуре t_н.в..

     Построим  график тепловой нагрузки за отопительный период. Для этого из точек числа часов отопительного сезона проводят вертикальные линии. Далее на эти линии из суммарного (рафика расхода теплоты проектируют ординаты, соответствующие максимальным расходам теплоты при тех же наружных температурах. Полученные точки соединяют плавной кривой 7.

     Если  заданная продолжительность отопительного периода более 5450 часов, то остальное время расход теплоты приходится на горячее водоснабжение и будет представлен линией 8, параллельной оси часов отопительного сезона и проходящей на одном уровне с графиком горячего водоснабжения.

     Площадь, ограниченная осями координат, кривой 7 и горизонтальной линией 8, выражает годовой расход теплоты всеми  потребителями (кВт) 

где - площадь годового графика тепловой нагрузки, мм²;

, - масштабы расхода теплоты и времени котельной, соответственно Вт/мм и ч/мм. 

 

     6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

     Основная  задача гидравлического расчета  теплопроводов – определение диаметров труб и падения давления в них. Потери давления в тепловой сети  происходят из-за трения воды о стенки трубопроводов и наличия местных сопротивлений. Расчет ведем по всем 11 участкам тепловых сетей.

     Для прямолинейного участка теплопровода постоянного диаметра падение давления (Па). 

где R_л – линейное падение давления на 1 м длины трубы. Для магистральных теплопроводов (участки 1,3,4,6,8) R_л= 60 – 80 Па/м, для ответвлений от главной магистрали (участки 2,5,7,9,10,11) R_л= 200 – 300 Па/м);

     l – длина прямолинейного участка теплопровода, м;

     С_э – эквивалентная длина местных сопротивлений, м.