Особенность расчета поверхности нагрева отопительных приборов однотрубных систем водяного отопления

Расчетная площадь F_пр, м², отопительного прибора независимо от теплоносителя определяется по выражению:

F_пр = ,

где Q_пр - тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;

₁ - коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины ₂ - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты приборами и наружных ограждений

Qст1 =

Определим действительный расход воды в стояке:

где:_∆t_ст = t_г – t_о - температурный перепад воды в стояке;

t_г – температура воды в подающей магистрали

t_о – температура обратной воды

Определяем температуру воды, поступающей в отопительный прибор стояка на каждом этаже по формуле:

t_вх = t_г - ,оС

Определяем температурный перепад воды в отопительном приборе на каждом этаже по формуле:

 

_∆t = , оС

где - коэффициента затекания воды

Находим среднюю температуру каждого прибора стояка по формуле

t , ^оC

где: – понижение воды температуры воды в падающей магистрали от начала системы до рассматриваемого стояка, считаем незначительными;

Определяем температурный напор, для каждого прибора стояка по формуле:

_Dt = t - t_в,

Далее по [5] табл. 8.1 для прибора РСВ 1-4 выбираем q_норм=758 Вт/м²; G_пр=0,01 кг/с;

n =0,3; P =0,02; C_пр =1,039; f =0,244 м2и определяем поверхности нагрева радиаторов РСВ 1-4 для стояка 1 по формуле(1.6)

Предварительно находим расчетную плотность теплового потока для каждого радиатора q_пр, Вт/м² по формуле:

q_пр = q_ном()¹⁺ⁿ()^0,04 C_пр, Вт/м²

Определим количество секций радиатора по формуле:

n^№1 = , шт

где f - площадь поверхности нагрева одной секции, м2

₄ - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении,

₃ - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе,

 

 

39.В системах парового отопления используется свой­ство пара при конденсации выделять скрытую теплоту фазового превращения. При конденсации в нагрева­тельном приборе 1 кг пара помещение получает около 2260 кДж теплоты.

По сравнению с системами водяного отопления си­стемы парового отопления имеют следующие преиму­щества:

1) стоимость теплопроводов в системах парового отопления ниже, чем в системах водяного ото­пления;

2) больший коэффициент теплоотдачи от пара к стен­кам отопительного прибора (за счет высокой величины скрытой теплоты фазового превращения)

3) быстрый прогрев помещений и выключение систе­мы из работы;

4) возможность использования систем отопления в зданиях повышенной этажности вследствие малой плот­ности пара.

не­достатки:

1) невозможность центрального качественного регу­лирования (изменения температуры теплоносителя) по­дачи теплоты, вследствие чего в помещении трудно под­держивать постоянную и равномерную температуру;

2) загрязнение воздуха продуктами сухой возгонки (разложения) органической пыли, оседающей на по­верхность отопительных приборов;

3) большие теплопотери паропроводов;

4) сокращение срока службы паропроводов в резуль­тате попадания воздуха в систему при периодическом ее отключении, вызывающего интенсификацию корро­зии, особенно конденсатопроводов.

Класификация По величине давления, подаваемого в систему отоп­ления, различают системы отопления высокого (р_изб>0,07 МПа), низкого (р_изб<0,07 МПа ) давления и ва­куум-паровые (Рабс<0,1 МПа).

По способу возврата конденсата системы парового отопления подразделяются на замкнутые (конденсат благодаря наклону трубопроводов самотеком возвраща­ется из отопительных приборов в котел или в тепловую сеть) и разомкнутые (конденсат поступает сначала в конденсаторный бак, а затем перекачивается насосом в котел или в тепловую сеть).

По месту расположения паропровода и схеме стоя­ков системы парового отопления можно выполнять так же, как и системы водяного отопления, т.е. с верхним, нижним и промежуточным распределением пара при однотрубной и двухтрубной схемах обслуживания ото­пительных приборов.

 

40. Системы парового отопления низкого давления, самотечные с верхней разводкой и сухим конденсатопроводом.

 

Пар из котла по главному стояку, вследствие раз­ности давлений в котле и в отопительных приборах, поднимается в магистральный паропровод и далее по паровым стояками ответвлениям, снабженным вен­тилями, доходит до отопительных приборов. Здесь пар конденсируется, отдавая в отапливаемое помещение че­рез стенки приборов скрытую теплоту парообразова­ния. Образующийся при этом конденсат по конденсат-ным стоякам и сборному конденсатопроводу, прокла­дываемому с уклоном (не меньше 0,005) в направлении его движения, самотеком возвращается в котел, нахо­дящийся значительно ниже отопительных приборов, с тем, чтобы столб конденсата h уравновешивал дав­ление пара в котле.

При большой протяженности паропровода в замкну­тых системах для уменьшения заглубления котельных конденсатопровод прокладывают ниже уровня воды в котле.' Такой конденсатопровод называют «мокрым», так как он весь заполняется конденсатом. Воздух удаляется из системы отопления с «мокрым» конденсато-проводом через специальную воздушную сеть из труб диаметром 15—20 мм, присоединяемую к конденсатным стоякам выше возможного уровня конденсата в них на 250 мм.

Воздухоудаление из систем. Для нормального удаления воздуха из системы диа­метр конденсатопровода в рассматриваемой схеме дол­жен быть таким, чтобы стекающий конденсат заполнял не больше половины диаметра трубы. Соблюдение это­го условия позволяет воздушное пространство конден­сатопровода с помощью трубы 7 сообщить с атмосфе­рой 9. Место присоединения трубы 7 к конденсатопро­воду должно быть выше уровня воды //— II (см. рис. 9.1) не менее чем на 250 мм; запорную арматуру на ней не устанавливают. При этом условии магистральный конденсатопровод никогда полностью не будет запол­няться водой. Такие системы называются системами па­рового отопления с «сухим» конденсатопроводом.

 

41.Система парового отопления низкого давления с нижним распределением пара отличается от системы с верхним распределением главным образом расположе­нием магистрального паропровода, при котором устра­ивают специальный гидравлический затвор или уста­навливают водоотводчик у дальнего стояка для отвода конденсата из стояков и магистрального паропровода.(лекц.)

 

 

Разомкнутые системы парового отопления применяют при давлении пара р_ИЗб — 30 кПа и выше. В отличие от замкнутой системы конденсат в ней стека­ет не в котел, а в конденсатный бак 1, откуда насосом 3, включаемым автоматически или вручную, подается в котел. "В этих системах парового отопления отопитель­ные приборы могут быть расположены на произвольной высоте по отношению к котлу..(лекц.)

 

42. В централизованных систе­мах теплоснабжения один источник теплоты обслужи­вает теплоиспользующие устройства ряда потребителей, расположенных раздельно, поэтому передача теплоты от источника до потребителей осуществляется по специаль­ным теплопроводам — тепловым сетям.

Централизованное теплоснабжение состоит из трех взаимосвязанных и последовательно протекающих ста­дий: подготовки, транспортировки и использования теп­лоносителя. В соответствии с этими стадиями каждая система централизованного теплоснабжения состоит из трех основных звеньев: источника теплоты (на­пример, теплоэлектроцентрали или котельной), тепловых сетей (теплопроводов) и потребителей теплоты.

43.Тепловые сети. Тепловая энергия в виде горячей воды или пара транспортируется от источника теплоты (ТЭЦ или круп­ной котельной) к тепловым потребителям по специаль­ным трубопроводам, называемым тепловыми сетями. Тепловая сеть — один из наиболее дорогостоящих и трудоемких элементов систем централизованного тепло­снабжения. Она представляет собой теплопроводы — сложные сооружения, состоящие из соединенных между собой сваркой стальных труб, тепловой изоляции, ком­пенсаторов тепловых удлинений, запорной и регулирую­щей арматуры, строительных конструкций, подвижных и неподвижных опор, камер, дренажных и воздухоспускных устройств. Проектирование тепловых сетей произво­дят с учетом положений и требований СНиП 2.04.07—86 «Тепловые сети».

Классификация. По количеству параллельно проложенных теплопро­водов тепловые сети могут быть однотрубными, двух­трубными и многотрубными. Однотрубные сети наиболее экономичны и просты, В них сетевая вода после систем отопления и вентиляции должна полностью использо­ваться для горячего водоснабжения.. В трехтрубных сетях две трубы используют в ка­честве подающих для подачи теплоносителя с разными тепловыми потенциалами, а третью трубу — в качестве общей обратной. В четырехтрубных сетях одна пара теплопроводов обслуживает системы отопления и венти­ляции, а другая — систему горячего водоснабжения и технологические нужды.

В настоящее время наибольшее распространение по­лучили двухтрубные тепловые сети, состоящие из подающего и обратного теплопроводов для водяных сетей и па­ропровода с конденсатопроводом для паровых сетей.

Водяные тепловые сети по способу приготовления во­ды для горячего водоснабжения разделяются на закры­тые и открытые.

Радиальные сети (рис. 18.8, а) сооружают с посте­пенным уменьшением диаметров теплопроводов в на­правлении от источника теплоты.

Паровые сети устраивают преимущественно двухтруб­ными.

Трассировка тепловых сетей. Направлени е трассы тепловых сетей в городах и дру­гих населенных пунктах должно предусматриваться по районам наиболее плотной тепловой нагрузки с учетом существующих подземных и надземных сооружений, дан­ных о составе грунтов и уровне стояния грунтовых вод, в отведенных для инженерных сетей технических поло­сах параллельно красным линиям улиц, дорог, вне про­езжей части и полосы зеленых насаждений. Следует стремиться к наименьшей протяженности трассы, а сле­довательно, к меньшим объемам работ по прокладке.

44.По способу прокладки тепловые сети делят на под­земные и надземные (воздушные). Надземная прокладка труб (на отдельно стоящих мачтах или эстакадах, на кронштейнах, заделываемых в стены здания) применя­ется на территориях промышленных предприятий, при сооружении тепловых сетей вне черты города, при пере­сечении оврагов и т. д. Надземная проклад­ка тепловых сетей рекомендуется преимущественно при высоком стоянии грунтовых вод.

Преобладающим способом прокладки трубопроводов тепловых сетей является подземная прокладка: в про­ходных каналах и коллекторах совместно с другими ком­муникациями; в полупроходных и непроходных каналах; бесканальная (в защитных оболочках различной формы и с засыпной теплоизоляцией).

Прокладка теплопроводов в проход­ных каналах, которые применяют при нали­чии нескольких теплопроводов больших диаметров.

Полупроходные каналы состоят из стеновых блоков Г-образной формы, железобетонных днищ и перекрытий В практике централизованного теплоснабжения наи­более широко применяются непроходные каналы.

Бесканальный способ прокладки теплопровода —самый дешевый. Применение его позволяет сни­зить на 30—40 % строительную стоимость тепловых се­тей, значительно уменьшить трудовые затраты и расход строительных материалов. Блоки теплопроводов изготов­ляют на заводе. Монтаж теплопроводов на трассе сво­дится лишь к укладке автокраном блоков в траншею и сварке стыков.

45.Способы присоединения местных систем отопления к тепловым сетям. Для присоединения теп­лопотребляющих систем к водным тепловым сетям ис­пользуют две принципиально отличные схемы — зави­симую и независимую. При зависимой схеме присоединения вода из тепловой сети поступает непосред­ственно в системы абонентов. При независимой схеме вода из сети поступает в теплообменный аппарат, где нагревает вторичный теплоноситель, используемый в си­стемах.

1. Зависимое (непосрецственное) присоединение сис­темы отопления без смешения. По такой схеме присоединяют системы водяного отопления зда­ний, в которых либо температура поверхности отопи­тельных приборов не ограничена, либо она соответствует санитарно-гигиеническим требованиям, а также системы воздушного отопления. При этой схеме используют наи­более простое и дешевое оборудование теплового пунк­та.

2. Зависимое (непосредственное) присоединение с во­доструйным элеватором для подмешивания охлажденной воды Этот способ присоединения наибо­лее широко применяется для жилых и общественных зданий до 12 этажей. Простота и надежность работы элеватора, не требующего постоянного обслуживания, и дешевое оборудование теплового пункта отличают эту схему.

3. Зависимое присоединение при совместной установ­ке элеватора и насоса на перемычке для подмешивания охлажденной воды Этот вариант непо­средственного присоединения позволяет более универ­сально и надежно осуществлять циркуляцию воды в си­стеме отопления при аварийном отключении от тепловой сети. Однако при этой схеме появляются затраты на насос и дополнительный расход электроэнергии на его привод, а также шум.

4. Зависимое присоединение с установкой насоса на перемычке для подмешивания охлажденной воды Такую схему можно применять вместо элева­торной схемы, а также в тех случаях, когда разность давлений в подающем и обратном трубопроводах недо­статочна для работы элеватора (менее 0,08—0,15 МПа).

5. Присоединение по независимой схеме, т. е. с по­мощью теплообменного аппарата — водонагревателя. При независимой схеме присоединения давление в местной системе отопления не зависит от дав­ления в тепловой сети. Поэтому данная схема применя­ется, когда необходимо гидравлически изолировать ме­стную систему отопления от тепловой сети.

46.Теплообменными аппаратам (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. В качестве теплоносителей в них используют пар, горячую воду, дымовые газы и другие тела. По принципу действия и конструктивному оформлению теплообменники разде­ляются на рекуперативные, регенеративные и смеситель­ные.

В рекуперативных теплообменниках теплопередача от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит через разделяющую их твердую стенку, например стен­ку трубы.

В регенеративных теплообменниках процесс теплооб­мена происходит в условиях нестационарного режима.

В смесительных теплообменниках процесс теплообме­на осуществляется при непосредственном соприкоснове­нии и перемешивании теплоносителей. Примерами тако­го теплообменника являются башенный охладитель (гра­дирня), предназначенный для охлаждения воды воздухом; контактные водоподогреватели.

При проектном (конструктивном) тепловом расчете теплообменника площадь рабочей по­верхности F, м², определяется из осн.ур-я теплопередачи:F=Q/k∆t_ср

где Q — тепловой поток через поверхность теплообмена, Вт; k — ко­эффициент теплопередачи, Вт/(м²-К); ∆t_ср — средний температурный напор по всей поверхности нагрева, ⁰С,

47.Элеватор применяют в системе отопления для понижения температуры t₁ сетевой воды, поступающей по подающему теплопроводу, до температуры, допусти­мой в системе t_г.

 

 

 

Схема элеваторов традиционного (а) и с регулируемым се­чением сопла (б)

Основными частями элеватора а)являют­ся: 1сопло, камера всасывания 2, камера смешения 3 и диффузор 4. Работа элеватора основана на использо­вании энергии воды подающей магистрали тепловой сети, выходящей из сопла со значительной скоростью

Расчет и подбор. Основная расчетная характеристика элеватора - коэффициент смешения и, пред­ставляющий собой отношение массы подмешиваемой охлажденной воды G_n к массе воды G_c, поступающей из тепловой сети в элеватор:

и = G_n/ G_c=t₁- t_г/ t_г- t₀

где t1 — температура воды, поступающей в элеватор из подающей линии тепловой сети; г_г— температура смешанной воды, поступаю­щей в систему отопления после элеватора; t₀ — температура охлаж­денной воды, поступающей из системы отопления.

Определить величину коэффициента смешения необ­ходимо для выявления основного размера элеватора — диаметра горловины d_T, мм, перехода камеры смешения в диффузор

d_r = 87,4 Q_см/1000∆р_нас

где Gcm — количество воды, циркулирующей в системе отопления, кг/ч; ∆р_нас — гидравлическое сопротивление системы отопления, Па.

Количество воды, циркулирующей в системе отопле­ния Сем, кг/ч, определяется по формуле

G_см=(3,6∑Q/с(t_г- t₀))β₁ β₂

где ∑Q — суммарный расход теплоты на отопление, Вт; с — тепло­емкость воды, кДж/(кг-К); 3,6—коэффициент перевода Вт в кДж/ч, и

После подбора серийного элеватора, имеющего диаметр горловины, близкий к полу­ченному, можно определить диаметр сопла d_c, мм:

d_c = d_r/(1+ u).

Серийный элеватор удобно подбирать, пользуясь но­мограммой, приведенной в справочной литературе [7], предварительно определив приведенный расход, т/ч, сме­шанной воды по формуле

G_см=1000 G_см/∆р_нас

 

и коэффициент подмешивания — по ф-ле1.

48.Топливом называются горючие вещества, которые эко­номически целесообразно использовать для получения значительных количеств тепловой энергии.

Состав топлива. Топливо в том виде, в каком оно сжи­гается, т. е. поступает в топку, называется «рабочим топ­ливом». В состав рабочего топлива (твердого и жидкого) входят сл.компоненты: углерод С, водород Н, кислород О, азот N, сера S, зола А и влага W.

Выражая компоненты топлива в процентах, отнесен­ных к 1 кг массы, получим уравнение состава рабочей массы топлива:

C^р + H^p + O^p+ N^р+S_л^р+ A^p + W^p= 100%.

Теплота сгорания топлива.

Основной теплотехнической характеристикой топ­лива является теплота сгорания, которая указывает, ка­кое количество теплоты в килоджоулях выделяется при сжигании 1 кг твердого (или жидкого) топлива или 1 им³ газообразного топлива. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.

Высшей теплотой сгорания топлива Q _в^рназывают ко­личество теплоты, выделяемой топливом при полном его сгорании с учето.м теплоты, выделившейся при конденса­ции водяных паров, которые образуются при горении.

Низшая теплота сгорания Q _н^ротличается от высшей тем, что не учитывает" теплоту, затрачиваемую на обра­зование водяных паров, которые находятся в продуктах сгорания. Взаимосвязь высшей и низшей теплоты сгорания топ­лива для рабочей массы определяется ур-ем:

Q_Н^Р= Q_В^Р -25(9H^p + W^p)

Для сравнения различных видов топлива по величи­нам их теплоты сгорания, а также для облегчения госу­дарственного планирования добычи и потребления топли­ва введено понятие «условное» топливо. Условное топливо -топливо, низшая теплота сгорания которого по рабочей массе равна 293 кДж/кг для твердого и жид­кого топлива или 29300 кДж/м³ для газообразного топ­лива.Тепловой эквивалент топлива: Э= Q_Н^Р/29300

Древесина. Дрова являются наиболее распространен­ным видом топлива для печей. Теплота сгорания дров в значительной степени зависит от влажности W^p. Дрова (древесные отходы) используются в мелких котельных установках, для роз­жига топок печей и котлов, работающих на трудно заго­рающихся видах топлива. Это объясняется высоким со­держанием летучих веществ в древесине (до 85%).

Торф. Торф представляет собой продукт разложения растительных веществ. По способу добычи различают торф кусковой (машинный и гидроторф) и фрезерный (крошка). Ввиду высокой влажности (до 50%) и низ­кой теплоты сгорания (8500—15000 кДж/кг), транспор­тировка торфа невыгодна, и он используется как местное топливо. Торф содержит около 70 % летучих веществ

Каменные угли являются наиболее ценным твердым топливом. В зависимости от содержания летучих ве­ществ и характера кокса, получаемого при сухой пере­гонке, угли разделяются по маркам: Д — длиннопламенный, Г — газовый, ПЖ — паровичный жирный, ПС — паровичный спекающийся, Т — тощий. Теплота сгорания каменного угла 25000—28000 кДж/кг.

Нефт ь и ее продукты отличаются большим содержа­нием углерода (С = 84...86 %) и водорода (Н=10... 12 %); все другие компоненты содержатся в незначи­тельном количестве.

Наиболее легкие фракции нефти — бензин, лигроин, керосин — используются в карбюраторных двигателях, более тяжелые — соляровое масло и смеси — в дизелях.

Природный газ имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с твердым и даже жидким топливом; низкая себестоимость по добыче, возможность легкой транспор­тировки по трубопроводам, сгорает без дыма и копоти, легко перемешивается с воздухом; при его использова­нии удобнее осуществлять регулирование и автоматиза­цию процесса горения.

49.Горение топлива представляет собой химический про­цесс соединения его горючих элементов с кислородом воздуха, протекающий при высокой температуре и со­провождающийся выделением значительного количества теплоты.

Для обеспечения устойчивого процесса горения необ­ходимы следующие условия: наличие в топочном устрой­стве высокой температуры для подогрева топлива до температуры воспламенения; постоянный подвод к топ­ливу достаточного количества воздуха, необходимого для горения; непрерывный отвод продуктов сгорания из топки.

В зависимости от вида топлива раз­личают гомогенное и гетерогенное горение. Гомогенное горение происходит в объеме (в массе), при этом топли во и окислитель находятся в одинаковом агрегатном со­стоянии (например, газообразное топливо и воздух). Гетерогенное горениепротекает на поверхности раздела двух фаз, то есть при горении твердого и жидкого топ­лива.

Способ сжигания топлива отражается на характере горения только твердого топлива. При этом различают два способа: горение в слое кускового топлива и горение в факеле пылевидного топлива (слоевой и факельный способы сжигания). Газообразное и жидкое топливо сжигают только в факеле.

50.Топки Устройство, предназначенное для сжигания топлива, называется топкой или топочным устройством. Конструк­ция топки должна обеспечивать устойчивый процесс го­рения, экономичное сжигание необходимого количества топлива, высокую производительность, удобную подачу топлива и воздуха, удобное удаление золы и шлака.

Существующие топки классифицируют по следующим признакам:

по способу сжигания топлива — слоевые, камерные (факельные) и циклонные;

по режиму подачи топлива — с периодической и не­прерывной подачей;

по взаимосвязи с котлом — внутренние, т. е. находя­щиеся внутри котла, выносные, устраиваемые вне обо­греваемой поверхности котла;

по способу подачи топлива и организации обслужи­вания — ручные, полумеханические и механические.

Типы топок. Топки для слоевого сжигания топлива могут быть следующих раз­новидностей: а) топки с неподвижной колосниковой ре­шеткой и неподвижно лежащим на ней слоем топлива б) топки с неподвижной колосниковой решеткой и слоем топлива, перемещающимся на

Ручная топка с горизонтальной неподвижной колос­никовой решеткой позволяет сжигать все виды твердого топлива при ручном обслуживании операций загрузки, шурования и удаления шлака, при­меняется в котлах паропроизводителыюстью 1—2 т/ч.

Для сжигания бурого угля в котлах паропроизводи-тельностыо до Ют/ч применяются топки с шурующей планкой.

Скоростные шахтные топки системы В. В. Померан­цева (применяются для сжигания куско­вого торфа под котлами паропроизводительностью до 6,5 т/ч.

Топки с движущейся колосниковой решеткой. К ним относятся топки с механическо

цепной решеткой пря­мого и обратного хода. Цепная решетка прямого хода движется от передней стенки топки к задней, при этом топливо самотеком по­ступает на колосниковую решетку.

В камерных топках некоторые виды твердого топли­ва (антрацитовый штыб, мелочь бурых углей и др.) сжи­гаются в виде угольной пыли. Для.этого топливо измель­чают до пылевидного состояния в углеразмольных мель­ницах и подают в смеси с воздухом в топку, где оно сгорает во взвешенном состоянии.

51.Котельной установкой называется комплекс устройств, предназначенных для выработки тепловой энергии в ви­де горячей воды или пара. Главной частью этого ком­плекса является котел.

В зависимости от того, для какой цели используется тепловая энергия, котельные подразделяются на энерге­тические, отопительно-производственные и отопительные.

Энергетические котельные снабжают паром паросило­вые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции. Ото­пительно-производственные котельные сооружаются на промышленных предприятиях и обеспечивают тепловой энергией системы отопления, вентиляции, горячего водо­снабжения зданий и технологические процессы производ­ства. Отопительные котельные предназначаются для тех же целей, но обслуживают жилые и общественные зда­ния.

Экономичность котла оценивается его коэффициен­том полезного действия, который для всех типов чугун­ных котлов, работающих на твердом топливе, равен 0,6—0,7, а при работе на газообразном топливе — 0,8— 0,85.

 

 

52.Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, содержащего вредные выделения, чис­тым атмосферным воздухом. Количество воздуха, пода­ваемого или удаляемого за 1ч из помещения, отнесенное к его внутренней кубатуре, принято называть крат­ностью воздухообмена. При этом знаком (+) обознача­ется воздухообмен по притоку, знаком (—) — по вытяж­ке, т. е.

±n = L/V_a.

Воздухообмен в помещениях L, м³/ч, определяется отдельно для теплого и холодного периодов года и пере­ходных условий при плотности приточного и удаляемого воздуха 1,2 кг/м³ по следующим формулам:

а) по избыткам явной теплоты

L=L_об(р)з+(3.6Q_явн-c L_об(р)з(t_об(р)з-t_пр))/с(t_в-t_пр)

б) по массе выделяющихся вредных веществ

L=L_об(р)з+(m_ро- L_об(р)з(k_об(р)з-t_пр))/(k_в-k_пр)

Если в помещение выделяется несколько вредных ве­ществ, обладающих эффектом суммации действия, необ­ходимо воздухообмен определять, суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ;

в) по избыткам влаги (водяного пара)

L=L_об(р)з+(G- 1.2L_об(р)з(d_об(р)з-d_пр))/1.2(d_в-d_пр)

В помещениях с избыточной влагой (театрах, столо­вых, банях, прачечных и т. п.) необходимо делать про­верку достаточности воздухообмена для предупреждения образования конденсата на внутренней поверхности на­ружных ограждений при расчетных параметрах наруж­ного воздуха в холодный период года;

г) по избыткам полной теплоты

L=L_об(р)з+(3.6Q_полн- 1.2L_об(р)з(L_об(р)з-L_пр))/1.2(L_в-L_пр)

 

д) по нормируемой кратности воздухообмена

L = Vn;

е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха :L = FL_пр;

Параметр k_об(р)з принимают равным ПДК в рабочей зоне помещения, а параметры воздуха t_об(р)з d_об(р)з L_об(р)з — равными расчетным параметрам в обслуживае­мой или рабочей зоне помещения по разд. II [11].

За расчетное значение воздухообмена следует при­нять большую из величин, полученных по приведенным формулам.

По способу организации воздухообмена в помещени­ях вентиляция может быть общеобменной, местной (ло­кализующей), смешанной, аварийной и противодымной. Общеобменная вентиляция предусматривается для создания одинаковых условий воздушной среды (темпе­ратуры, влажности, чистоты воздуха и его подвижности) во всем помещении, главным образом в рабочей зоне (Я = 1,5—2 м от пола), когда какие-либо вредные веще­ства распространяются по всему объему помещения или нет возможности уловить их в местах выделения.

При местной вытяжной вентиляции загрязненный воздух удаляется прямо из мест его загрязнения. Мест­ная приточная вентиляция применяется в тех случаях, когда свежий воздух требуется лишь в определенных местах помещения (на рабочих местах). Примером такой вентиляции может служить воздушный душ — струя воз­духа, направленная непосредственно на рабочее место.

Смешанные системы, применяемые главным образом в производственных помещениях, представляют собой комбинации общеобменной вентиляции с местной.

Аварийные вентиляционные установки предусматри­вают в помещениях, в которых возможно внезапное не­ожиданное выделение вредных веществ в количествах, значительно превышающих допустимые. Эти установки включают только в случае, если необходимо быстро уда­лить вредные выделения.

Противодымная вентиляция предусматривается для обеспечения эксплуатации людей из помещений здания в начальной стадии пожара.

53.Системами естественной вентиляции на­зываются системы, в которых подача наружного воздуха или удаление загрязненного осуществляется по специ­альным каналам, предусмотренным в конструкциях зда­ния, или приставным воздуховодам. Воздух в этих систе­мах перемещается вследствие разности давлений наруж­ного и внутреннего воздуха.

В системах естественной вентиляции величина распо­лагаемого давления, которое расходуется на преодоление сопротивления движению воздуха по каналам и другим элементам системы, незначительна и непостоянна. По­этому приточную канальную вентиляцию с естественным побуждением в настоящее время почти не применяют.

Вытяжная естественная канальная вентиляция осу­ществляется преимущественно в жилых и общественных зданиях для помещений, не требующих воздухообмена больше однократного. В производственных зданиях со­гласно СНиП 2.04.05—86 естественную вентиляцию сле­дует проектировать, если она обеспечит нормируемые условия воздушной среды в помещениях и если она до­пустима по технологическим требованиям.

Вытяжная естественная канальная вентиляция состоит из вертикальных внутристенных или при­ставных каналов с отверстиями, закрытыми жалюзийными решетками, сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты. Для усиления вытяжки воздуха из помещений на шахте часто устанавливают специальную насадку — дефлектор. Загрязненный воздух из помеще­ний поступает через жалюзийную решетку в канал, под­нимается вверх, достигая сборных воздуховодов, и отту­да выходит через шахту в атмосферу.

Вытяжка из помещений регулируется жалюзийными решетками в вытяжных отверстиях, а также дроссель-клапанами или задвижками, устанавливаемыми в сбор­ном воздуховоде и в шахте.

54. Аэродинамический расчет естественной вытяжной канальной системы вентиляции.

При движении воздуха по каналам, воздуховодам и шахте имеют место потери давления на трение и в местных сопротивлениях. Правильно подобранные размеры каналов, сборных воздуховодов и шахты обеспечивают удаление необходимого объема воздуха из помещения и увязку потерь давления на трение и в местных сопротивлениях сети с располагаемым естественным давлением.

Для нормальной работы системы вентиляции необходимо, чтобы соблюдалось условие:

,

де - потери давления на трение в расчетной ветви, Па;

Z – потери давления в местных сопротивлениях, Па;

- коэффициент запаса, равный;

- располагаемое естественное давление, Па.

Проверка работы вытяжной канальной системы вентиляции производится путем аэродинамического расчета системы вентиляции.

Расчет системы вентиляции выполняют по аксонометрической схеме, которая вычерчивается после проделанной работы:

а) определены воздухообмены L, м3/ч для вентилируемых помещений;

б) определены предварительно сечения каналов и их количество

F = , м²

где W - скорость воздуха в канале, м/с.

в) компонуют вентиляционную систему.

Последовательность расчета.

1) Выбирают расчетную ветвь системы вентиляции вентиляционный канал верхнего этажа как наиболее неблагоприятно расположенный по отношению к вытяжной шахте.

2) Определяют располагаемое гравитационное давление для расчетной ветви

3) Уточняют скорость движения воздуха в канале по принятому сечению канала

W = , м/с

4) Находят эквивалентный по трению диаметр канала для прямоугольного сечения

d_ЭКВ = ,мм

где а, b - размеры сторон прямоугольного канала, мм.

5) Зная эквивалентный диаметр канала и скорость движения воздуха, определяют потери давления на трение R, Па на I погонный метр и динамическое давление h _Д, Па, используя номограмму для расчета круглых