Приклад 4.6.2

Підібрати елеватор для умов системи прикладу 4.6.1 при її підключенні до теплової мережі по залежній схемі.

Циркуляційний тиск в системі опалення становить:

ΔР_р.ц. = ΔР_н + Б · (ΔР_пр + ΔР_пр.тр) = 10000 + 0,5 · (1741,55 + 0) = 10870,78 Па = 10,87 кПа

при ΔР_н = 10000 Па;

Б = 0,5 для двохтрубної системи опалення;

ΔР_пр.тр. = 0, оскільки система з нижнім розведенням;

ΔР_пр. = = 9,81 · h₁ · (ρ_з – ρ_г) = 9,81 · 15,6 · (980,4 – 969,02) = 1741,55 Па

Витрата води в системі опалення становить:

кг/год =1,27 т/год

Діаметр горловини елеватора:

см = 21,4 мм

Приймаємо діаметр горловини 24 мм.

Розрахунковий коефіцієнт змішування для даної системи складе:

Визначаємо діаметр сопла елеватора:

мм

Приймаємо елеватор №3 з діаметром горловини 25 мм, діаметром сопла 5 мм, діаметром приєднувальних фланців 160мм і масою 16 кг. Оскільки по розрахунку необхіний діаметр сопла склав 6,5 мм, а сопло заводського виготовлення складає 5 мм, то для нормальної роботи системи в заданному температурному режимі сопло потрібно розвердлити.

4.7 Розрахунок і підбір опалювальних приладів

В даній курсовій роботі в якості опалювальних приладів використовуємо радіатори, виконані з різних матеріалів. Опалювальні прилади слід розміщувати під світловими прорізами або біля кожної зовнішньої стіни за наявності у приміщенні двох і більше таких стін. Довжина радіатора повинна складати не менше 0,9 – 0,7 ширини вікна для ліквідації холодного потоку повітря, спрямованого на підлогу. В будинках висотою до 12 поверхів опалювальні прилади сходових клітин розміщуються тільки на першому поверсі на рівні вхідних дверей. Не допускається встановлювати опалювальні прилади в тамбурах або інших приміщеннях, які мають зовнішні двері.

Для регулювання температури повітря на опалювальних приладах встановлюються автоматичні терморегулятори, які забезпечують економію подачі тепла за рахунок використання внутрішніх тепловиділень приміщення. У приміщеннях без постійного перебування людей встановлюються РТК з ручним регулюванням.

Чавунні радіатори виготовляються секційними М140, М140-АО, МС-90 тощо і їх підбір здійснюється за необхідною кількістю секцій. Вони характеризуються стійкістю до корозії, порівняно великою тепловою потужністю на одиницю довжини приладу, але вони дуже матеріалоємні, складні у монтажі і витримують робочий надлишковий тиск до 0,9 – 1,2 МПа. Сталеві радіатори виготовляються переважно панельними зі штампованих сталевих листів і підбираються за необхідними габаритами. Порівняно із чавунними майже в 3 рази менш метало ємні і набагато легші у монтажі. Але їх недоліком є схильність до внутрішньої корозії. Алюмінієві радіатори виготовляються за аналогом чавунних і є секційними. Але вони набагато легші в монтажі і мають більш естетичний вигляд. Підбір їх також здійснюється за кількістю секцій. Мають додаткову антикорозійну обробку і витримують достатній робочий тиск. Але у порівнянні із чавунним і сталевими є значно дорожчими. Біметалеві радіатори поєднують властивості сталевих і алюмінієвих радіаторів і виготовляються зі сталевої труби з алюмінієвим оребренням. Їх перевагами є нейтральність до будь-якого хімічного складу теплоносія, невеликий об'єм теплоносія, робочий тиск до 1,8 МПа. Основним недоліком є висока вартість.

Задача теплового розрахунку опалювального приладу полягає у визначенні площі поверхні нагріву приладу, яка забезпечує передачу необхідної кількості тепла в приміщення при заданих умовах. Нагріта поверхня при цьому повинна мати температуру не вище допустимої за санітарно-гігієнічними вимогами.

Розрахунок радіаторів всіх типів проводить за типовою схемою.

Необхідна площа поверхні нагріву опалювального приладу визначається за формулою:

, м²

де Q_пр – розрахунковий тепловий потік опалювального приладу, Вт;

q_пр - густина теплового потоку приладу, Вт/м²;

Тепловий потік приладу визначається за формулою:

Q_пр = Q_п – β_тр · Q_тр, Вт

де Q_п – тепловтрати приміщення, Вт;

Q_тр - величина теплового потоку від трубопроводів, що прокладаються

відкрито в приміщенні, яка визначається за формулою:

, Вт

де q_в і q_г – відповідно, тепловіддача 1 п.м. вертикального та

горизонтального неізольованого трубопроводу, Вт/м (додаток

М), яка залежить від діаметру трубопроводу (прийм. d_y = 15

мм) і величини середньої різниці температур для

опалювального приладу, яка, в свою чергу, визначається за

формулою:

,ºС

де t_В – розрахункова внутрішня температура в приміщенні, ºС;

l_в і l_г – відповідно, довжина вертикально і горизонтально

прокладених трубопроводів системи в межах приміщення, м;

орієнтовно прийм. l_в = l_г = 0,5 м.

β_тр – поправочний коефіцієнт, що враховує долю тепловіддачі

трубопроводів в приміщення, при відкритій прокладці β_тр = 0,9,

при прихованій - β_тр = 0,5;

Густина теплового потоку опалювального приладу визначається за формулою:

, Вт/м²

де q_ном – номінальна густина теплового потоку приладу, визначена за

стандартних умов, Вт/м²; для чавунних радіаторів М140 – АО

q_ном = 595 Вт/м², для сталевих радіаторів прийм. за дод. М, для

більшості алюмінієвих радіаторів q_ном = 189 Вт/м², біметалевих –

q_ном = 170 Вт/м²;

Δt_н – номінальна середня різниця температур, яка має значення Δt_н =

70ºС для приладів вітчизняного виробництва, Δt_н = 50 - 60ºС – для

більшості імпортних приладів;

G_пр - розрахункові витрати води в приладі, кг/год;

, кг/год

n, р – емпіричні показники, які приймаються по каталогам заводів-

виробників за додатком К.

Число секцій в радіаторі визначається за формулою:

, секц.

де f – площа поверхні нагріву однієї секції, м²/секц, для чавунних

радіаторів М140-АО f = 0,299 м², М140 – f = 254 м²; для алюмінієвих

радіаторів f = 0,4 м²; для біметалевих – f = 0,5 м²;

β₄ – коефіцієнт, який враховує спосіб установки приладу, визначається

за додатком К;

β₃ – коефіцієнт, який враховує число секцій в приладі, прийм. β₃ = 1.

Величину N округлюють до цілого числа так, щоб не допустити зменшення розрахункової площі поверхні нагріву А_р більше, ніж на 5%. Якщо радіатор має більше 10 – 12 секцій і встановлюється в ніші під вікном, то зайві секції слід відокремити в самостійний радіатор.

При розрахунку сталевих панельних радіаторів спочатку потрібно вибрати певний тип і бажану висоту радіатора (додаток Л) і в залежності від цих параметрів визначити номінальну густину теплового потоку приладу q_ном, Вт/м. Розміри і марка радіатора приймаються за розрахованою величиною необхідної площі нагріву А_пр, м² та заздалегідь заданою висотою приладу так, щоб не допустити зменшення розрахункової площі поверхні нагріву А_р більше, ніж на 5%. В додатку Л запропоновані технічні характеристики компактних сталевих радіаторів фірми «KERMI» (Німеччина).